水土保持应用技术 ２０１７年第２期 铁矿开采水土流失特点及其防治措施 陈发先 （辽宁省水土保持局，辽宁沈阳１１０００３） 中图分类号：Ｓ１５７ 文献标志码：Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—５３６６．２０１７．０２．１９ 摘要：铁矿开采扰动地表、破坏植被，产生严重的水土流失。通过对铁矿开采项目的水土流失特点分析，总结其水 土流失规律。在此基础上，提出铁矿的水土流失治理应坚持以预防为主、防治结合为原则，从项目征占地、施工方 法、施工时序等不同方面，采取多种措施，进行有效的水土流失综合防治。 关键词：铁矿；水土流失；防治措施 铁矿开采过程中破坏地表植被、扰动原地貌，重 塑原地貌，其水土流失特点与其他开发建设项目有 区系，其代表植物为油松和辽东栎。。林草覆盖率约 ３Ｏ％。最大冻土深１．１８ ｍｍ。 １．２．２水土流失现状 相同之处，但也有自身特点。本文以国内某大型铁 矿集团公司为例，研究铁矿类项目在开采过程中产 生的主要水土流失特点及其防治措施。 根据《土壤侵蚀分类分级标准》ＳＬ１９０—２００７， 项目区属于北方土石山区，容许土壤流失量为２００ ｔ／（ｋｍ ・ａ）。项目区水土流失类型以水力侵蚀为 １研究区概况 １．１项目概况 主，土壤侵蚀强度以轻度侵蚀为主。 ２研究方法 水土流失量计算根据《开发建设项目水土保持 技术规范》ＧＢ５０４３３—２００８，采用经验公式法，经验 公式来源于辽宁省水土保持局与辽宁省水土保持研 项目１：开采方式为露天开采，排岩方式为外 排。矿山设计利用储量６１０６万ｔ，矿石生产规模为 ２００ ｔ／ａ，矿山服务年限３２ ａ。建设项目包括采场、排 土场、运输道路、输电线路、办公生活区，工程共占地 ２６３．８５ ｈｒｎ 项目２：开采方式为地下开采，排岩方式为内 排。矿山设计利用储量１７ ７３０万ｔ，矿石生产规模 为８００ ｔ／ａ，服务年限２４ ａ。建设项目包括井口地表 究所关于《辽宁省土壤侵蚀定量研究》和《辽宁省采 矿业水土流失及其防治技术研究》成果。 ３研究结果 项目１：扰动、破坏地表面积为２６３．８５ ｈｍ 。弃 渣总量为５６１６万ｍ ，其中建设期产生弃渣１１３万 ｍ ，运行期产生弃渣５ ５０３万ｍ ，全部堆放于指定 排土场。水土流失总量为ｌ３．９７万ｔ，其中建设期水 土流失总量为４５８７ ｔ，运行期水土流失总量为１３．２１ 万ｔ，自然恢复期水土流失总量为３０２５ ｔ。 项目２：扰动、破坏地表面积为１１．９８ ｈｍ 。弃 渣总量为３５５万ｍ ，其中建设期产生弃渣１７２万 ｍ ，运行期产生弃渣１８３万ｍ。，全部堆放于废弃采 坑。水土流失量合计为８５４．９８ ｔ，建设期水土流失 量为６３５．２４ ｔ，运行期水土流失量为２０．２６ ｔ，自然 恢复期水土流失量为１９９．４８ ｔ。 设施及工业场地、场外道路、新建铁路、废石临时堆 场、废石仓、铁路装车矿仓和表土场７个部分。工程 总占地面积１１．９８ ｈｍ 。 １．２项目区概况 １．２．１ 自然概况 项目区位于辽宁省鞍山市千山区，地白山 系南西延长部，地势北高南低，属辽东低山丘陵区， 海拔高度２９０～１７５ ＩＴＩ，属丘陵地形。气候类型属于 北温带半湿润性季风气候区，冬季寒冷干燥，夏 季炎热湿润，多年平均气温８．８℃，多年平均降水量 ７２０ ｍｍ，多年平均无霜期１６６ ｄ，≥１０ ｃｃ积温３ ５３０ ℃，多年平均大风日数（６级以上）７５ ｄ，多年平均风 速３．６ ｍ／ｓ。土壤以棕壤为主，植被属于华北植物 表，但可适合利用条件有限。回填地下采空区为新 ４讨论 ４．１ 采矿项目的水土流失特点 ４．１．１ 采矿项目的特殊性 技术新工艺，虽然投资高，但对地表沉陷有较好的改 善作用。内排和回填地下采空区对地表几乎不产生 水土流失，水土流失量可以忽略不计。 ４．２铁矿开采类项目水土流失防治措施 采矿项目的选址和开采方式都具有唯一性。采矿 针对铁矿开采类项目水土流失特点，体现预防 项目一般都是根据地下是否有可开发利用价值的矿藏 为主、防治结合的原则，在预防水土流失发生的环节 来选址（相关法律法规要求禁止开采范围不包括在 内），没有选址的比选方案。矿山开采方式主要根据矿 床地质赋存条件、生产安全和经济效益来确定，矿床埋 藏较浅采用露天开采、埋藏较深则采用地下开采。 ４．１．２采矿项目的水土流失特点 采矿过程主要为矿山开采与废弃岩石的排放， 为水土流失的主要发生源。 通过对项目１和项目２分析可以看到铁矿采矿 项目的水土流失主要特点如下： ４．１．２．１ 矿山开采的水土流失特点 矿山开采的水土流失特点根据开采方式的不同 而不同。 露天开采需要对采矿范围内的地表进行大范围 的开挖，将地表附着的植被、表土全部剥离，分层分 台阶白上而下开采，对地表破坏极其严重，地表破坏 面积随着采矿的向下深入而逐年扩大，产生水土流 失的面积也逐年增加，直到矿山开采进人封闭圈。 由于露天开采产生破坏面积大、开采面坡度陡、基岩 裸露，因此造成水土流失最为严重。其水土流失特 点是：水土流失主要发生在运行期，对地表扰动大， 水土流失面积和流失量大，恢复治理难。 矿山地下开采主要采用井巷开拓方式，在地表 修建主副井、风井和工业场地等建筑物，采矿在地下 进行，矿石及废弃岩石通过地表主副井井口提升出 来。其水土流失特点是：水土流失主要发生在建设 期，对地表扰动小，水土流失面积和流失量小，恢复 治理容易，水土流失级别为强烈。 ４．１．２．２岩石排放的水土流失特点 铁矿矿山开采产生的废弃岩石排放也有不同方 式，主要包括外排、内排和回填地下采空区。 外排是新建排岩场地。新建排岩场一般建设期 主要是清基、表土剥离、修建排岩道路，建设工程短， 水土流失量小。运行期进行排岩，排岩时间长，排弃 方量大。外排的水土流失特点是：水土流失主要发 生在运行期，对地表扰动大，水土流失面积和流失量 大，水土流失级别为强烈。 内排利用废弃露天采坑，节约用地，不破坏地 上，可以从以下几个方面进行。 ４．２．１ 项目征占地 项目建设用地应该从少占地、少占农地、少占植 被盖度高的地、以及水土保持法等相关文件规定不 可占用地考虑。尽可能减少占地面积，扩建项目尽 可能利用已有设备设施。 ４．２．２施工方法与施工时序 施工方法：土石方开挖，可根据地貌地形采用分 台阶布设，减少土石方开挖。管线工程可分段施工， 避免管沟开挖临时堆土长期裸露造成水土流失。 施工时序：遵循先剥离后开挖（表土）、先拦挡 后堆放（弃渣及临时堆土）、先排导后施工（坡面径 流及场地汇水），先整地后绿化。尽可能避开雨季 施工，缩短施工期。 ４．２．３ 多种措施相结合 水土保持措施有工程措施、植物措施和临时措 施。施工前，对采场和排岩场地表采取剥离表土（工 程措施）；弃渣场采取挡土墙、拦渣坝等拦挡措施（工 程措施）；对场地周边的坡面径流及汇水场地采取截 洪沟（工程措施和临时措施相结合）、排水沟（临时措 施）、沉沙池（临时措施）。施工过程中，对临时堆土 场采用编织袋、彩条布或者撒播草籽（堆放时间超过 １ ａ以上）（临时措施）；施工结束后，对场地汇水和道 路汇水采取排水沟（工程措施），对裸露地表采取覆土 整地（工程措施）和绿化（植物措施）。 ５ 结论 铁矿开采类项目如果对各个施工环节预防措施 工作做到位，在施工方法和施工时序上严格要求，多 种措施相结合，将对项目生产过程中的水土流失发 生和发展起到抑制作用，也对周边环境造成的影响 大为改善。 收稿日期：２０１７—０４—２６ 作者简介：陈发先（１９８５一），男，安徽太湖人，工程师，硕 士研究生，现工作于辽宁省水土保持局。 （责任编辑郑娟责任校对赵伟）
