摘要：水土保持是露天煤矿重点关注内容，本文根据调查明确陕北露天矿的主要项目组成，分区（工业场地区、外排土场区、表土堆放场区、场外道路区等）进行水土保持技术措施的布设，并提出了露天煤矿水土保持监测技术措施，为后续陕北露天煤矿的水土保持工作提供参考。
关键词：露天煤矿；水土保持；技术研究
水土流失是矿山开发建设活动中关注的重点，露天煤矿开采过程中产生大面积土地损毁，大面积的原生地表剥离以及排土场地人工地貌的形成，造成植被破坏以及严重的水土流失，从而引发边坡崩塌、泥石流等地质灾害。陕北地区大部分属于水土流失重点防治区，本文针对陕北地区露天煤矿提出系列的水土保持技术，以期为当地露天煤矿的水土保持工作提供参考。
一、陕北露天煤矿建设现状
陕西省煤炭资源总量仅次于新疆、内蒙和山西，居全国第四，是国内大型优质煤炭的供应基地，也是重要的煤炭资源出口区域，其中主要是陕北地区的侏罗纪煤田、石炭二叠纪煤田及石炭三叠纪煤田，分布于府谷、神木、榆林、横山、靖边及定边地区。煤层大多为低灰、低硫、低磷、高~特高热值煤，为良好的工业气化和动力用煤。 陕北地区煤矿建设历史悠久，其中主要以井工开采为主，部分为井工+露天开采，仅有少部分是全露天开采，现有的露天煤矿有四门沟煤矿、方家畔煤矿、阴湾煤矿、朱概塔煤矿、升兴煤矿以及东安煤矿等。
二、陕北露天煤矿主要项目组成
根据调查总结，陕北露天煤矿项目组成大部分包括场地工程（工业场地和储煤棚）、场外道路（进场道路、排土及联络道路、运煤道路）、采掘场、外排土场、表土堆放场地等内容。部分情况复杂的煤矿采区内涉及改河道工程和道路改线工程。
本文根据露天煤矿项目组成，分区讲述水土保持技术措施。
三、陕北露天煤矿分区水土保持技术研究
陕北大多数煤矿项目所在地为国家级水土流失重点治理区和省级水土流失重点治理区，应提高防治标准、优化施工工艺、减少地表扰动和植被损坏范围。提高防治标准主要体现在：?提高外排土场防洪标准和坡面防护等级?提高防治目标值。水土保持措施布设需要围绕项目建设本身存在的水土流失问题，因地制宜，因害设防，在防治水土流失的同时，兼顾生态环境的保护及可持续发展的要求。
1、工业场地及其他场地
工业场地和其他场地主要是临时措施以及后期的植被恢复措施。施工前，对工业场地内和其他场地占地范围内的表土进行剥离。施工过程中形成的裸露坡面和临时堆土采用密目网苫盖，工业场地四周设置临时排水沟，临时排水沟出口设临时沉沙池，并洒水降尘。在工业场地内道路一侧和场地四周布设排水沟。施工结束后，对工业场地空地进行土地整治，植乔灌草绿化，场内道路两侧栽植行道树。整地方法采用机械和人工相结合的方式进行全面整地，要求绿化区域标高低于路面高程10cm。下凹式整地即在设计和制造绿地时，调整好室内地面高程、路面高程、绿地高程，使室内地面高程高于路面高程，路面高程高于绿地高程，绿地形成下凹式，雨后形成的雨水径流更容易进入绿地，从而最大限度的利用雨水资源，节约用水。绿化空地撒播早熟禾草籽，在靠近主干道路一侧设置侧柏绿篱，榆叶梅四角布设，栽植经修建后用于桩景，月季、小叶女贞、丁香等成簇点缀其间，油松、樟子松、圆柏、云杉等景观乔木，零散分布。空地绿化中适当布置人行道路，并在行人道适当位置设置行人不要践踏的警示牌。
2、场外道路
施工前，对场外道路占地范围内的表土进行剥离。施工过程中，对裸露坡面采用密目网苫盖。在场外道路一侧布设排水沟，道路两侧边坡布设拱形骨架护坡。施工结束后对场外道路两侧绿化区域进行土地整治，道路两侧栽植行道树，对护坡内进行绿化。
3、采掘场
采掘场主要是场内积水问题，施工前，对采掘场范围内的表土进行剥离。一般按照设计要求，在排土及联络道路一侧设置排水管线，将采掘场内疏干水排走工业场地疏干水处理站处理。排水管采用直缝卷焊钢管。在露天矿底部设置动态集水坑。生产期的露天采区是矿井的生产主体，为减少生产过程中可能引起的水土流失，从“预防为主、保护优先”的原则出发，提出相应的水保措施。生产过程中，随着采掘场的推进，在采掘场各级平盘内侧布设临时排水沟，此项工程是动态工程。采区内排回填结束后，对形成的平台进行土地整治，植灌草绿化。
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4、外排土场
露天煤矿外排土场高出原地面几十米到一百几十米，为平台和边坡相间的台阶式构造，整体以岩石和黄土物质混排为主，表层松散，易发生泥石流等地质灾害，也是露天煤矿水土保持关注的重点。排土场水土保持技术包括工程措施和植物措施。
（1）工程措施
施工前，对外排土场占地范围内的表土进行剥离。施工过程中，对裸露坡面、临时堆土采用密目网苫盖。为了防止外排土场平台积水沿边坡下泄引起水土流失，在排土时将平盘筑成具有一定内倾角的内凹平面，同时在平台周边修筑挡水围埂，平台上修筑网格围埂。支沟下游修筑拦渣坝，外围边界修筑挡渣围堰，沟底设置排水盲沟，围堰及外排土场堆渣边坡设置拱形骨架护坡，外排土场四周护坡下方及各级平台内侧布设排水沟，排水沟出口接消力池。
（2）植物措施
对外排土场堆渣平台、施工道路使用结束后的临时占地和拱形骨架护坡土地平整后进行绿化。排土场周边挡土围埂及空地施工结束后，在围埂顶部和外边坡及围埂与排土场坡脚之间的空地穴植柠条。排土场最终平台采用乔灌草相结合的方式进行植被恢复，选用当地适宜物种樟子松、柠条、紫花苜蓿等。永久边坡播撒草籽。
5、表土堆放场
在表土堆放场地占地范围内的表土进行剥离，根据实际情况布设截排水沟，堆放场地坡脚设置挡土墙，堆放边坡的顶部设挡水埂，堆土表面采用密目网苫盖。表土堆放场服务期结束后，需要对场地进行土地整治和绿化措施。一般采用编织袋挡墙，堆土边坡不陡于1:1.5，堆高不超过4m，表土堆放前在堆积区先用编织袋堆砌一个临时挡墙，编织袋挡墙断面尺寸高100cm，顶宽50cm，坡比1:1，编织袋可利用剥离表土进行填充。
6、部分河道改造工程
施工前，对采区以外河道改造工程占地范围内的表土进行剥离。施工过程中，对裸露坡面、临时堆土采用密目网苫盖。对临时导流明渠两岸内侧边壁以及临时围堰迎水坡边壁设置干砌石砌护，对河道改造工程的两侧岸堤、临时围堰的顶部和两侧土质边坡进行土地整治，植灌草绿化。在所有临时导流明渠和围堰使用结束后，对临时占地进行土地整治，植灌草绿化。
四、露天煤矿水土保持监测技术
露天煤矿水土保持监测主要监测扰动土地情况、弃渣情况、水土流失情况和水土保持措施实施情况。扰动土地情况主要监测扰动范围、面积、土地利用类型及变化情况。弃渣情况主要监测外排土场位置、弃渣数量、弃渣面积等内容。水土流失主要监测土壤流失面积、土壤流失量、潜在土壤流失量和水土流失危害等内容。水土保持措施实施情况主要监测措施类型、开（完）工日期、位置、规格、尺寸、数量、林草覆盖度、防治效果和运行状况等。采取的水土保持监测方法主要有：地面观测、调查监测、无人机监测及遥感监测。一般监测频次为：扰动土地情况应每月监测1次；弃土位置、数量和面积每月监测1次；水土保持措施建设情况每月监测1次；植物措施生长情况每季度调查1次；水土流失灾害事件发生后1周内完成监测。水土流失情况每月监测1次。
五、总结
综上所述，陕北露天矿水土保持措施分区布设，主要集中在工业场地区、外排土场区、表土堆放场区、场外道路区、采掘场等，其中场外道路、采掘场和表土堆放场大部分为临时措施，比如采掘场临时截排水沟，临时积水坑；外排土场是治理重点，包括截排水沟、护坡、消力池等的设置。另外就是对露天矿需要加大水土保持监测力度。
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论文作者:李姝娟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/3
标签：水土保持论文; 煤矿论文; 露天论文; 表土论文; 陕北论文; 场地论文; 道路论文; 《防护工程》2019年第6期论文;