露天铁矿项目水土流失特点及防治措施探讨

露天铁矿项目水土流失特点及防治措施探讨

中煤科工集团重庆设计研究院有限公司重庆400016

摘要:我国高铁等基础设施建设正处于高速发展阶段,高铁等基建项目的建设加大了对铁矿等资源的需求。然而,在铁矿开采过程中,若不采取合理的水土保持措施,将会产生严重的水土流失,对生态环境造成严重影响。本文在对攀枝花某露天铁矿项目水土流失特点进行分析的基础上,提出了水土流失防治分区及各分区防治措施,对做好露天铁矿项目开采过程中水土流失防治工作具有一定的现实意义。

关键词:水土流失;防治措施;露天铁矿

中途分类号S157.1文献标识码A

攀枝花位于四川省西南部,因其得天独厚的成矿地质条件,矿产品繁多,其中探明的钒钛磁铁矿储量达100亿t,占全国铁矿储量的20%,是全国四大铁矿区之一[1]。矿区资源的开采利用对国民经济的发展具有十分重要的意义。近年来,攀枝花铁矿开发项目较多,在矿山开采过程中,若不采取合理的水土保持措施,将会使地貌和植被受到较大破坏,岩土侵蚀加速,水土流失严重,生态环境恶化。本文并经过现场踏勘调查并结合近年攀枝花露天铁矿项目水土保持方案编制经验,以攀枝花某铁矿为例,对目前攀枝花露天铁矿项目水土流失特点及防治经验进行总结,希望对指导露天铁矿项目水土保持工作起到一定的实践意义。

1项目概况

本工程位于攀枝花市仁和区,属新建项目,主体项目构成有露天采场、排土场、公共辅助设施场地、矿山道路、附属系统(输水、输电工程)等。矿区面积1.12km²,开采规模为30万t/a,矿山服务年限为26年,为小型矿山。工程占地面积34.16hm²,其中,采场占地19.98hm²,排土场占地8.24hm²,公共辅助设施场地占地0.75hm²,矿山道路占地4.95hm²,附属系统占地0.24hm²。场地内土地利用类型为园地、林地、草地、交通运输用地及其他土地,其中,以园地、林地、草地为主。工程永久占地28.98hm²,临时占地5.18hm²。基建期及生产期总挖方量约442万m³,填方约12万m³,弃方430万m³。

2露天铁矿项目水土流失特点

(1)扰动原地貌面积大,对地表破坏严重

露天铁矿项目一般占地面积较大,小型矿山占地一般几平方公里,大型项目可以达到几十平方公里。水土流失和植被破坏最严重区域主要是采场和排土场。采场、排土场占地范围内具体良好水土保持功能的植被遭到严重破坏,采场地表将逐步变成裸露状态,在不进行表土剥离情况下,排土场原生植被及表土将被占压。地表失去植被的保护,矿区生态环境变得极其脆弱,水土流失十分剧烈。

(2)弃土弃渣量大

公共辅助设施场地开挖、道路路堑开挖、采场岩石剥离等建设活动产生大量的弃土弃渣。弃土弃渣结构松散,需运至指定的排土场进行堆放,排土场需做好稳定及排水设计,以防止引发严重的重力侵蚀,诱发山体滑坡、崩塌和泥石流。

(3)水土流失形式多样

因矿山项目组成复杂,水土流失也呈点、线、面多种形式表现。本工程公共辅助设施场地呈点状,矿山道路、附属系统(输水、输电工程)等呈线状分布,露天采场、排土场均涉及大范围的开挖或弃土排放呈面状分布。不同项目组成的水土流失行式可能多样,因此,需根据点、线、面多种形式做好相应的水土保持措施。

(4)水土流失持续时间长

矿山项目建设期较短,生产期较长,公共辅助设施场地、矿山道路、附属系统(输水、输电工程)等区域在建设期完工,相应防治措施也可在建设期末完工,在采取合理防治措施前的前提下,上述区域水土流失能得到较好控制。露天采场、排土场在生产期均将继续扰动,建设期造成的水土流失还未治理完毕,新的水土流失又接着产生,水土流失现象贯穿整个建设期和生产运行期,造成水土流失防治难度加大。

3水土流失防治分区

工程组成部分均位于丘陵地貌区域,根据建设特征将本工程分为5个一级水土流失防治分区:采场防治区、排土场防治区、公共辅助设施场地防治区、矿山道路防治区及附属系统防治区。

4各分区防治措施

(1)采场防治区

采场扰动时间长,扰动范围大,如果不采取合理的水土保持措施将造成严重的水土流失。采场开采前应进行表土剥离,剥离的表土运往排土场表土堆放点集中堆置;在开采边界外围修建截水沟防止周边汇水流入采场内部;随着开采的进行,采场将逐步行成终了平台,在开采形成的平台内侧应及时布置平台排水沟,将平台汇水引至周边天然排水通道;根据开采进度,对开采形成的平台应及时采取撒播种草、栽植乔木、栽植爬山虎的方式进行迹地绿化,绿化工程实施前就进行表土回填;另外,为防止回填表土被降雨冲刷出平台,在平台边界应设置干砌块石挡埂进行拦挡。

(2)排土场防治区

排土场扰动时间长,扰动范围大,弃土松散,在堆土过程中极易产生水土流失,因此,露天矿山项目的排土场是水土保持关注的重点区域,应特别做好排土场的截排、拦挡及植被恢复工作。排土场在接纳弃方前应做好场内表土的剥离及保存工作,做好排土场沟口拦渣坝建设工作;为防止周边汇水流入排土场,在排土场建设初期应及时修建排土场上游区域的截洪沟,陡坡地段应布置跌水槽;为排导排土场场内汇水,应根据排土计划逐步修建场内的排渗盲沟;根据排土进度,生产期排土场将逐步形成平台,应及时对平台进行表土回填及采取撒播种草、栽植乔木、栽植爬山虎的方式进行迹地绿化,为防止回填表土被降水冲刷出平台,在平台边界应设置干砌块石挡埂进行拦挡。

(3)公共辅助设施场地防治区

本区域水土流失主要发生在建构筑物基础开挖、回填过程中,施工结束后,该区域地面多被建构筑物占压或固化,不会再有明显水土流失。在该区布置人字型骨架植草护坡、排水沟、场地绿化等相关的水保措施,在实施场地绿化之前应对绿化区域进行表土回填,建设过程中备置防雨布对场内临时堆放的沙质材料进行遮盖。

(4)矿山道路防治区

该区域施工前应进行表土剥离及保存工作,施工过程中在填方边坡坡脚布置编织土袋临时挡墙进行临时拦挡,开挖边坡布置彩条布进行遮盖;施工过程中根据道路建设进度完善道路边沟、跌水、涵管等措施,另外,对坡面进行撒播种草恢复植被。

(5)附属系统防治区

附属系统主要由输电线路及输水管线构成,主要的水土流失在建设期产生,因此,建设期应做好对临时堆土的拦挡及覆盖工作,施工结束后回填土石方(表土层置于上层)并对扰动区域进行撒播种草恢复植被。

5结语

露天铁矿项目的水土流失特点是扰动原地貌面积大、对地表破坏严重,弃土弃渣量大,水土流失形式多样,水土流失持续时间长。在露天铁矿项目建设及生产期,均应将水土保持理念渗透到工程建设的各个环节,征对不同防治分区水土流失特点,采取合理的工程、植物及临时措施,以期能达到治理水土流失的目的。本文以攀枝花某铁矿为例,对目前露天铁矿项目水土流失特点及防治经验进行总结,希望对攀枝花及类似地区露天铁矿开采区的水土保持工作起到一定的借鉴意义。

参考文献:

[1]李晓琴.攀枝花地区矿产综合利用现状与发展探讨[J].中国资源综合利用,2013,8.

[2]何康宁,王治国,赵永军.开发建设项目水土保持[M].北京:中国林业出版社

[3]王海军,张雨华,王兆良,代凤梅.编制矿山开发建设项目水土保持方案的几点经验[J].水土保持通报,2005,10;25-5.

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