胡家河矿井水土流失危害及防治措施,农业工程论文

胡家河矿井水土流失危害及防治措施,农业工程论文胡家河井田位于陕西省咸阳市彬县县城西北约20km处，行政区划从属彬县北极、义门镇及西坡乡管辖。井田东西长8.5km，南北宽7.2km，面积54.7km2。井田地质储量819.75Mt，工业储量763.17Mt，可采储量473.02Mt。该区属于北部黄土高原中度流失保塬固沟区，也属于泾河北岸残塬沟壑次强度流失固沟护坡区，为陕西省重点治理区和重点监督区，防治矿井建设期和运营期的水土流失，改善生态环境是矿区建设改造的重中之重。一、水土流失危害分析与评价〔一〕对项目区环境的危害项目建设施工经过中挖损地表、开挖基础、碾压土体、平整土地、堆放余土，毁坏了原土体的自然平衡，损坏了原地面的土壤构造，减弱了土壤的抗蚀抗冲能力；开挖、堆垫土方，扰动了原地貌，改变了原地面的地形条件，加强了坡面径流的动力，增大了坡面水流冲蚀能力。项目生产运行经过中，地下原煤被采空，地表出现塌陷，使表层土壤构造遭到毁坏，土壤抗侵蚀能力降低，肥力下降，区内植被退化，恶化周边生态环境；弃矸、排渣构成新的堆垫体，再造地貌，如不及时治理，都将对项目区的生产、生存环境产生负面影响。〔二〕对下游可能造成的危害由于排矸场地处工业场地和泾河上游，假如不采取有效的防护措施，矸石堆弃物作为松懈堆积体在自身重力和外力〔水力〕作用下，会构成严重的泥石流，对下游工业场地、泾河产生严重的危害。〔三〕对煤矿生产运行的危害煤矿建设区潜在的较为严重的水土流失如不得到及时有效的控制，会导致矿区公路路基边坡的冲刷毁坏，降低其通行能力；工业场地新填筑的裸露土地，若不采取必要的防护措施，一旦碰到强降雨，会构成地面水流引起的面蚀和沟蚀，淤塞排水沟道，造成地面积水，影响煤矿的正常生产运行。矸石山是人工堆砌的高达几十米的松懈堆积体，其边坡有可能发生的坡面泥石流和滑坡会对矿井的正常生产造成不利影响。〔四〕对水环境的危害井下排水量正常涌水时450m3/h，最大涌水时680m3/h。矿区河流水系以泾河为骨干，呈羽状分布，共有大小11条河流汇入。矿井工业场地位于马屋电厂上游3km处，泾河右岸的阶地上，不会直接影响河流等水体。但由于开采沉陷，煤系覆岩的浸透性会发生变化，地表坡度或坡向也会发生变化，在开采影响期间，可能使地表局部地方的径流与汇水条件改变，对区域水资源的分布会有影响。二、水土流失防治措施矿区水土流失防治区划分为场地工程防治区、场外道路防治区、场外管线工程防治区、排矸场防治区和采空防治区等五个防治区。〔一〕场地工程防治区1．工程措施工业场地排水沟长度为4965m，铁路装车站排水沟长度为2170m，高位水池场地排水沟长度为240m，黄泥灌浆站排水沟长度为280m。场地工程排水沟总长度为7655m。排水沟断面为矩形，底宽0.4m，深0.6m，采用M7.5浆砌片石铺砌，砌厚为0.3m。2．植物措施场内空地绿化采用灌、草相结合，绿化美化相统一的原则，绿化面积为7.97hm2〔华而不实工业场地绿化6.7hm2，铁路装车站绿化1.14hm2，高位水池绿化0.06hm2，黄泥灌浆站绿化0.07hm2〕。在工业场地主干道两侧栽植一行行道树，在场地南端围墙内设置防风林带。生产生活区施工结束后，进行全面整地，并进行绿化。3．临时措施施工前对工业场地进行表土剥离，剥离厚30cm，剥离面积为8.29hm2。表土集中堆放，堆土设计断面为梯形，尺寸为上顶宽10m，下底宽20m，高5m，内外侧边坡均为1:1.0。〔二〕场外道路防治区1．工程措施道路排水沟断面为矩形，底宽0.4m，深0.6m，采用0.3m厚M7.5浆砌片石铺砌，排水沟长度为3050m。2．植物措施植物护坡播种量20kg/hm2，撒播面积1.2hm2。行道树面积5.85hm2，数量7433株。3．临时措施设计临时堆土堆放于道路一侧，设计堆土断面为梯形，尺寸为上顶宽2m，下底宽8m，高3m，内外侧边坡均为1:1.0，堆土长度为200m，采用防尘网进行堆土的覆盖，覆盖面积为2100m2。〔三〕场外管线工程防治区1．植物措施场外工程管线区临时占用草地2.48hm2，施工结束后进行一次性撒播草籽，采用天然封育的方式方法进行自然恢复。2．临时措施在施工期间，管沟施工开挖土料暂时堆放在管沟一侧，便于回填利用。土堆的外侧用草袋填土进行拦挡；土堆上部及周边用防尘网遮盖，防止水土流失。施工结束后将管沟开挖土料根据堆放的顺序逆向分层回填。〔四〕排矸场防治区1．工程措施基础坝采用浆砌石溢流坝，坝体总高6m，华而不实基础埋深1m。坝顶宽1.5m，上、下游坡面坡比为0.3和0.65，坝体采用M7.5浆砌石砌筑而成。坝底地面高程为+900m，坝顶高程+905m，墙顶轴线长20m。在排矸场顶部的塬面设置一道截水沟，矩形断面，沟深0.6m，沟宽0.6m，采用M7.5浆砌石砌筑，砌筑厚度为0.3m。需要修筑截水沟950m。在排矸场截水沟末端接急流槽，使水流通过急流槽流入下游消力池，急流槽总长度为130m，坡比为1:2。底宽为0.6m，断面为矩形，采用7.5号浆砌石填筑，填筑块石强度等级不小于MU30。为消除急流槽出水口水流对沟道的冲刷，在急流槽末端修建消力池。消力池构造尺寸分别为：池宽2m，池深1m，池长6m，消力池底板厚度0.5m，侧墙顶宽0.5m，侧墙底宽1m，采用浆砌石填筑。排矸场内的积水采用在坝体底部设置排水盲沟。在左右两支沟内分别布设一道排水盲沟。盲沟采用矩形断面，沟宽1m，沟深0.8m，内部采用不小于15cm块石填充堆积，为防止土粒堵塞盲沟，块石四周用土工布覆盖。需要修筑排水盲沟750m。2．植物措施渣体植草绿化，外表应覆土两层，第一层为阻隔层，覆20cm厚的粘土，并压实；第二层为覆盖层，覆30cm厚天然土壤，以利于植物生长。对渣面斜坡和渣顶平面覆土后种草，草种选草木樨。3．临时措施在排矸场拦矸坝清基、基础开挖经过中会造成裸露坡面，遇大风或大雨易造成水土流失。为了防止产生新的水土流失，在排矸场下游10m处采用编织袋挡墙进行临时拦挡。〔五〕沉陷防治区应及时充填堵塞裂缝，复垦绿化，防止新增的水土流失产生。填充材料可充分利用煤矿产生的矸石。另外，要根据相关要求向地方缴纳水土流失防治费，由相关部门决定治理的方式，进行本区的生态保卫。三、水土保持监测矿井区进行了工程措施、植物措施和其它临时措施后，在项目建设期和运营期，还应根据(水土保持监测技术规程〕，及时布设监测点，并严格按监测方案进行监测，对监测结果要及时统计分析，认真比照，做出扼要评价，及时报送建设单位和水行政主管部门，以便对工程建设和生产运行进行监督。以下为参考文献：[1]刘芳.开发建设项目中水土流失预测研究综述[J].中国科技信息,2018(09).[2]时乐,张维,李占斌,等.石窑店煤矿水土保持与生态修复措施体系研究[J].水资源与水工程学报,2018(01).[3]李凤英,何小武,周春火.坡度影响土壤侵蚀研究进展[J].水土保持研究