山西水土流失現狀

截止2012年底，山西現有井采煤礦1053座，露天煤礦有3座已進行試點采礦，將新增18座露天礦煤礦。本文根據累積的經驗和收集的資料，僅對井采煤礦開發建設中造成的水土流失和生態破壞進行分析。

1.建設期（含施工準備期）

在施工前期進行場地平整、挖方填方作業時，由于原地貌植被、土壤結構及具有水土保持生態功能的設施被擾動破壞，大面積的土地暴露在外，降低原地表水保生態功能，極易造成水土流失。在土建施工時，由于進行井筒開鑿、掘進及地面建（構）筑物基礎的開挖，排放的棄渣和矸石數量較大，易形成松散堆積物邊坡，改變原環境生態功能，引起水土流失。

2.運行期

隨著礦井的生產，排放矸石量越來越大，其在運輸、裝卸、推平、壓實等一系列過程中可能擾動原地表，同時巨大的矸石堆放量可形成一座座矸石山，損毀原有地形地貌，擾動原有生態環境；而且裸露的矸石會逐漸風化，經降雨淋洗后部分物質被溶解，產生的有機污染物多環芳烴將污染水環境，加之矸石不易吸水，極易產生水蝕和滑塌，污染周邊環境，加劇水土流失。礦井生產使得采空區面積、地表裂縫和沉陷不斷擴大，裂縫損毀了原地貌的完整性，土壤結構變松，起伏明顯，土壤保水功能降低，造成水土流失；地表沉陷，可能形成沉陷臺階改變局部微地貌，使地塊不平整、出現分層，造成溝谷陡坡坍塌，土地表面植被結皮、生物結皮的賦存狀態發生改變，增大土壤侵蝕強度，加劇水土流失。

煤礦建設與開采水土保持生態修復對策

本文以太原古交某井采煤礦為例，根據本工程的特點、不同區域土壤流失特點及水土流失防治重點等因素，對施工生產過程中引起的水土流失、生態破壞環節及程度進行分析，分區進行水土保持生態修復治理。

1.矸石場防治區

矸石場是水土保持生態治理的重點區域。

（1）矸石場攔擋、排水措施。在矸石場下游的沖溝出口處采用漿砌石重力式擋矸墻進行攔擋，設計擋矸墻墻高3m，墻頂寬為0.8m，上游坡比1：0.3，下游坡比1：0.1，墻趾寬0.5m，用M7.5水泥砂漿砌石砌筑，M10水泥砂漿勾縫，并進行擋墻穩定計算分析，分析結果表明擋墻的抗滑、抗傾覆及地基應力滿足安全穩定需要。截水溝布設在矸石場周邊，采用漿砌石梯形斷面形式，壁厚0.4m，底寬0.8m，深0.8m，邊坡為0.5的梯形斷面；在矸石場的馬道上布設馬道排水溝，采用漿砌石斷面形式，深、底、寬均為0.4m，側墻和底板厚均為0.3m。（2）矸石場平臺和邊坡生態建設。矸石從擋矸墻開始向上游分塊堆放，分層碾壓覆土。斜面坡度采用1：3，矸石分層厚度為4.5m，上部覆以0.5m黃土層，坡面每升高5m設置一4m寬的平臺（即馬道）；坡面覆土厚度為0.3m。當堆矸達到設計標高后，平整表面，覆土綠化，進行封場。（3）封場治理。本礦建設期末所排棄渣可形成1個平臺，運行期生產排棄的矸石量可形成2個平臺，對形成的坡面、頂面進行植被恢復。考慮美觀、保險，在矸石場坡面進行骨架植物護坡，坡面采取漿砌石骨架護坡，間隔3m，骨架寬度0.5m，骨架內所種植物選擇無芒雀麥。矸石場頂面和坡面種植紫穗槐和無芒雀麥。

2.工業場地綠化區

煤礦建設和開采對自身設施要求很高，工業場地的護坡、排水、綠化、防洪等在主體工程設計中大多都做了考慮。工業場地綠化率達25%，植物物種選擇當地物種側柏、白羊草和荊條。

3.場外道路綠化防護

礦區對外交通道路的綠化防護體系常采取喬木和灌木相結合、路基邊坡種草的方式來進行建設，既發揮了生態防護的作用，又美化交通環境，改善區域景觀。喬木選擇側柏，草種選擇無芒雀麥。

4.沉陷區生態修復規劃

對沉陷裂縫進行充填平整，煤礦退役后對塌方體或滑坡體進行護坡工程，主要以植物護坡和工程護坡相結合的綜合生態治理措施，以減小塌方體或滑坡體水土流失；對于受損的林地，治理以人工恢復為主，自然恢復為輔，對原有樹木進行維護，補種喬木、灌木等，保障新的生態系統趨于穩定。對于受損的其余原地貌采取撒播補種草籽和管護，草種以當地適宜草種等為主，控制可能發生的水土流失，修復受損的生態體系；對于耕地因沉陷和裂縫造成棄耕的，在地表變形穩定后，結合耕地基本建設，進行土地復墾，重新修造耕地。

結語

根據煤礦建設與開采中水土流失、生態破壞的主要特征，按時段分析了井采煤礦在建設運行過程中可能產生的水土流失，同時確定井采煤礦水土流失重點區域，以太原古交某煤礦為例，分區域特點提出相應的水土保持生態修復措施，堅持水土保持、生態治理與煤礦建設同步規劃實施，有效治理礦區水土流失，形成相對穩定的礦區生態系統，從而實現煤礦整體生態環境的改善和優化[4]，促進煤礦生產建設的可持續發展。

本文作者：孫璐 單位：山西省水利水電勘測設計研究院