煤矿水保专业技术方案Word格式.docx
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（1）《中华人民共和国水土保持法》（2011年3月1日）；
（2）《中华人民共和国水土保持法实施条例》（1993年8月1日）
（3）《中华人民共和国煤炭法》（1996年8月29日）；
（4）《建设项目环境保护管理条例》国务院[1998]第253号令；
（5）《全国生态环境保护纲要》国务院；
（6）《开发建设项目水土保持方案编制审批管理规定》（水利部1995年第5号令）；
（7）《水土保持生态环境检测网络管理办法》（水利部2000年第12号令）；
（8）《水利部、国家煤炭工业局关于加强煤炭生产建设项目水土保持工作的通知》（水保[1999]398号）；
（9）《水利部关于水土保持设施解释问题的批复》（水利部1996年）；
（10）《开发建设项目水土保持方案大纲编制规定》（水利部水保1999年288号）。
1.4采用的技术规范与标准
1.4.1主要标准
（1）中华人民共和国行业标准:
«
开发建设项目水土保持方案技术规范»
SL204—98；
（2）中华人民共和国行业标准：
《土壤侵蚀分类分级标准》SL190-96；
（3）中华人民共和国行业标准：
《水土保持监测技术规程》SL277-2002；
（4）《水利水电工程制图标准—水土保持图》（SL73.6—2001）。
（5）《开发建设项目水土保持工程概算编制规定》（水利部水总【2003】67号文）；
1.4.2参照标准
（1）中华人民共和国国家标准
.《水土保持综合治理—规划通则》GB/T15772—1995；
.《水土保持综合治理—技术规范》GB/T16453—1995；
.《水土保持综合治理—效益计算方法》GB/T15774—1995；
（2）煤炭、林业、水利等行业的相关技术标准、规范
.《煤炭工业矿井设计规范》GB50215—1994；
.《煤炭工业矿区总体设计规范》MT5006—1994；
.《防洪标准》（GB50201—94）。
1.5方案编制深度
白云煤矿现已完成环境影响评价编制工作和水土保持方案大纲编制工作，根据水利部水保监方案函[2002]118号文“关于印发开发建设项目水土保持方案大纲及报告书技术审查要点的函”精神，以及水利部对本项目水土保持方案大纲的技术评估意见，本方案编制实际已完成水土保持相关工作。
1.6设计水平年
主体工程建设期为29个月，我矿2004年开办，已开采了7年，故确定本项目工程措施设计水平年为2022年；
矿区绿化和运矸场绿化等植物措施在设计水平年适当提前到2020年，即植物措施设计水平年为2020年；
投产后10年即2014年为生产期设计水平年。
1.7方案主要内容
1）建设项目及周边环境概况；
2）项目区水土流失及水土保持现状；
3）项目建设过程中可能造成的水土流失及其危害；
4）对水土流失量进行预测；
5）初步确定建设项目的水土流失防治责任范围，并提出水土流失防治初选方案（含重点分析、论证及典型设计）；
6）水土保持投资估算及其效益分析；
7）实施保证措施；
8）可行性论证结论及建议。
2建设项目及项况
2.1项目名称：
白云煤矿建设工程
建设地点：
冷水江市矿山乡白云村
建设性质：
已建长期性生产建设工程
建设规模：
矿井设计生产能力6.0Mt/a，矿井服务年限4、2a，其中一水平服务年限4、2a。
建设计划：
本项目的建设期为十年。
总投资：
工程项目总投资14680000万元。
2.1.1地理位置及交通
白云煤矿井田位于冷水江市矿山乡境内。
地处东经111度35/～111度31＇，北纬27度49/～27度50/。
井田面积为0、3753km2。
井田交通十分便利，现有冷矿公路和省道312线相连。
井田走向长0、865km，东西倾斜宽0、435km，面积0、3745km2。
北面与新化相临。
2.1.2建设项目的前期设计及建设现状
2.1.3.1白云煤矿井田开发现状
白云煤矿井田内现有1处生产煤矿，分为1131工作面。
煤矿风井位于主井北130米处。
2.1.2主要工程项目及内容
全井田地质储量150万t，其中矿井设计储量41万t，设计可采储量32、8万t。
全矿井合计3号煤可采储量的75.4%，为本井田的主采煤层。
主要工程项目有井下生产系统、地面生产系统、辅助设施、地面运输系统、公用配套设施。
分述如下。
2.1.2.1井下生产系统
矿井移交生产时共有2条井筒，即主斜井、和1号回风斜井。
其井口位置、方位、倾角、断面已定.设计确定3号煤层，采用采区前进、区内后退开采，开采+450以上水平煤层.井下采区为1采区，共布置1个工作面。
开采工作面均采用全部陷落法管理顶板。
开采工作面生产设备选型以国产设备为主，必要时引进部分配件。
主要设备有采煤机、刮板运输机、转载机、破碎机和可伸缩胶带输送机。
2.1.2.2地面生产系统
①主井生产系统
井下原煤由主斜井胶带输送机提升至地面，通过上落煤柱胶带输送机将原煤运至落煤柱入贮并并装车外运。
2矿井运矸系统
矿井井下掘进矸石经过副井提升至地面，由矿车外运至运矸场地排弃。
矸石排放场位于矿井工业场地东北约40m处的低凹处。
2.1.2.3矿井辅助设施
白云煤矿矿井辅助生产设施设有办公室,监控室,机电设备修理车间、设备备件中转存放库、煤样室、矿灯发放室,化验室,澡塘,炸药库,值班房,职工宿舍和坑木场。
承担矿井机电设备的日常维修和保养、设备中转存放、煤样制样、化验等，保证生产的运行.
2.1.2.4地面运输
（1）铁路运输：
白云煤矿生产的原煤经冷矿公路运至冷水江东站,可达全国各地。
（2）公路运输：
冷矿公路承担白云煤矿与市中心区及外部的联系，担负职工上、下班通勤及矿建物资与材料的运输任务。
（3）运矸便道：
矿井工业场地至矸石排放场修筑长0.5km、宽4m的运矸便道。
2.1.2.5公用配套设施
（1）供配电
白云煤矿变电站的两回供电线路引自矿区35KV变电站。
煤矿内变电站内设3台。
（2）供水
白云煤矿供水水源自留解决，每日可供给煤矿的水量为400m3。
为节约用水，矿井生产中井下消防洒水利用矿井井下排水。
预计井下正常涌水量为200m3/d。
矿井所需水量由桶装水供给。
2.1.6土地占用情况
白云煤矿土地占用主要为工业场地、运矸场及运矸便道占地，煤矿总体工程及附属性永久建筑物共征用土地2500hm2，临时用地2500m2，临时用地中弃渣场占地1000m2。
2.1.7煤矿生产建设过程弃渣特点
煤矿生产期主副斜井和风井开拓掘进矸石全部运到渣土场,用于矿井回填和道路回填，制砖.施工期间产生的固体废弃物主要有施工建筑垃圾、废弃土石方边角料以及少量生活垃圾，煤矿施工期间主要工程土石方平衡参见表3-4。
矿井在生产期间的固体废弃物主要来自矿井的矸石、生活垃圾。
矿井井下掘进矸石经过副井提升至地面，运至矸石场。
矸石再用于制砖和回填.。
2.2项目区自然环境概况
2.2.1地形地貌
白云煤矿地处冷水江市矿山乡，为高山区,高山遍布。
植被茂盛.一旦破坏,易引发山体滑坡,山崩。
该区域总的趋势北高南低，海拔高度一般在750～+450m之间，标高为750m，最低点为+450m。
含煤地层侵蚀基准面标高平均为+460m。
2.2.2.1水文地质
区域地貌属高山丘陵区，并多为植被覆盖。
水文地质分区不明显，地下水补给来源较丰富，一般均属含水岩层，但未发现导水断层，水文地质条件简单。
井田内地下水的补给来源主要为大气降水。
地下水沿着岩层层面及裂隙，通过沟谷及地下水深入裂隙带运动排泄。
根据核算，矿井正常涌水量为是20m3/h，最大涌水量为40/h。
2.2.3气象水文
该区域属于亚热带气候区，具有典型季风气候特点：
气候温暖，降水多，冬冷夏热，气温日差较大，蒸发强烈，无霜期较短，春、夏梅雨季节，降水量大而集中。
每年的5、6、7月为防汛期。
2.2.4土壤植被
建设项目所在区域天然植被以树木、草皮灌木植被为主，植被茂盛。
组成植被的建群种主要有杉木、松木等。
土壤类型主要是红壤、灰钙土，红壤是江南丘陵地区的典型土壤，不耐干旱，易流失，灰钙土土壤中碳酸钙以灰白色石灰斑块壮沉积形成钙层，多为风化而形，同样不耐干旱，易流失。
社会环境概况
冷水江市位于湖南省中部，距首府市长沙238Km，辖16个镇、乡、办事处。
是一座新兴的工业城市，人口36万，其中非农业人口占66.6%，农业人口占33.4%。
平均人口密度400人/Km2。
区域内自然资源十分丰富，锑、煤、有色金属、稀有金属储量丰富，精锑产量占全世界的40%。
煤产量也是湖南的主要产地，有“世界锑都”、：
“江南煤海”之称。
其他矿产资源有稀有金属、陶瓷黏土、砂石料、花岗岩等，是湖南重要的能源基地；
矿井所在地矿山乡完成退耕400万亩，宜林荒地还林100万亩。
白云煤矿井田涉及矿山乡白云村的6个组，一组现有30户，85人；
二组现有44户，160人。
全村共有153户，530人。
全村耕地面积350亩，山林场130亩，荒地20亩。
白云村现有1所小学，入学率100%。
有49口山塘。
项目区内有1条乡村公路磁马路、均为水泥路。
2.4白云煤矿项目区水土流失现状及防治情况
2.4.1水土流失现状
白云煤矿所处的冷水将市矿山乡市水土流失主要分布在山区、矿区。
项目区土壤侵蚀有水力侵蚀，风力侵蚀，人为开矿、开发侵蚀。
2.4.1.1风力侵蚀现状
当地地形构造中形成的砂岩层、黄土层和砂层，是土壤风蚀的物质基础。
地处高山，常年风大，促进了风蚀的形成。
人类违背客观规律的盲目开垦、利用，加剧了风蚀的进程。
加上土壤抗蚀能力差，及人类过度利用，导致土壤风蚀。
但当地植被茂盛，不易受风吹起尘，造成的水土流失很小。
2.4.1.2水力侵蚀现状
项目区降雨丰富而集中，80%的雨量集中在5~8月，是引起该区产生水力侵蚀的主要原因。
而区内的河沟多、地形起伏大、相对高差较小，又使水蚀较强。
2.4.1.3人为因素影响
该区域人为活动对水土流失的影响主要表现为自然资源的掠夺式开发，破坏植被，不合理的利用土地，加剧了区域新的水土流失，使区域生态环境变的更加脆弱。
表现在：
1）生产活动中滥垦、滥牧、滥伐、滥居、滥挖等对植被的破坏，导致地表植被数量锐减，局部侵蚀强度增加。
2）基本建设数量增多。
改革开放以来，资源开发、交通、通讯等基本建设加快，个体煤矿、锑矿、砖场等中小型项目增多，较大面积的地貌植被遭到破坏，大量弃土弃石乱埋乱倒，使新的水土流失急剧增加。
2.4.2水土流失防治情况
目前，主要对人为造成水土流失进行了一定治理，对矿山企业，加强了渣土管理，企业废水管理，要求企业进行绿化，建设农业生态，打造绿色城市。
2.5主体工程推荐方案的水土保持评价
2.5.1矿井开拓及开采措施有效的减少弃渣排放量
矿井采用的全斜井开拓，设计中充分利用已施工巷道2100m，巷道多采用煤巷，从而可减少矿井井下运矸量。
仅采用煤巷一项就可减少排矸量85%。
井田采用连续采煤机房柱式开采方式，该采煤方法属保护性开采技术。
可减少地表沉陷和裂缝，从而减轻对地表的扰动，缓解土地风蚀沙化速度，减少水土流失。
2.5.2场地工程布局减少了损坏地貌植被面积和施工弃渣
（1）简化地面行政福利和辅助生产设施，减少占地面积，节约用地；
（2）简化场内运输环节，充分利用自然地形条件，减少土石方工程量；
（3）将矿井主要设施集中于一个工业场地，便于生产管理，减少了管理等公用设施工程量；
（4）将工业场地等设施布置在地形开阔、地势较高、工程地质条件好的地带，有利于防洪。
（5）工程建设中所用的沙、石、土等可就近取用和购买。
（6）工程建设期合理调整土方，以挖做填，尽量避免大填大挖对地形、地貌的破坏，防止产生新的水土流失。
用施工扰动面积、开挖土石方量、损坏地貌植被面积、可能造成水土流失量及危害等指标对煤矿建设推荐方案进行水土保持评价，可以确定所推荐的矿井开拓及开采措施、场地工程布局、建设期合理调整土方等建设方案体现了尽可能减轻项目建设造成的水土流失，预防和保护项目区生态环境。
3生产建设过程中水土流失预测评价
3.1预测的任务与基础
3.1.1预测任务
根据白云煤矿建设及生产运行特点，在查清煤矿生产建设过程中可能损坏、扰动地表植被面积，弃土弃渣的来源、数量、堆放方式、地点及占地面积的基础上，结合当地水土流失特征，进行综合分析论证，采用科学合理的预测方法，对可能造成的水土流失的形式、强度、数量、危害等作出预测评价，为制定水土流失防治措施的总体布局和各单项防治措施设计提供依据。
3.1.2预测基础
预测中按无水土流失防治措施情况考虑，即在不采取任何水土保持措施情况下，煤矿建设及生产运行过程可能造成水土流失的数量和危害。
3.2预测时段划分和范围
3.2.1预测时段划分
3.2.1.1煤矿建设过程水土流失影响
本项目为资源开采和利用型项目，属长期型生产建设项目，在煤矿建设和建成生产过程中，都可能造成水土流失。
（1）煤矿建设过程中占用大量土地，进行场地平整、建筑物兴建等改变了原地貌形态和地表土层结构，同时破坏了地表原生植被，产生一定数量的裸露地面和弃土弃渣，使土壤抗蚀抗冲能力下降，加剧了风蚀水蚀。
（2）煤矿在生产期间排放矸石、锅炉灰渣和生活垃圾等固体废弃物，占压原地貌植被，易造成水土流失。
矸石场弃用后如不进行综合防治，影响水土流失的各种因素在相当长一段时间内仍将十分活跃，水土流失程度会显著的高出背景水平，只有当植被逐步恢复，水土流失量才能逐渐减少直至达到新的稳定状态。
（3）煤矿在生产、运输过程中产生的大量扬尘，尘落在周围地表植被表面，影响植物光合和呼吸作用，植物气孔堵塞，无法进行正常体内水的流动，植物会因缺水而逐渐枯萎死亡。
（4）煤矿井田范围，由于地下采空，常会造成地表一定范围的沉陷，引起地表变形、地下水疏干，影响植被正常生产，从而加重侵蚀危害。
3.2.1.2预测时段划分
本项目预测时段分为建设期、开采期和植物自然封育恢复期。
根据白云煤矿煤井项目建设区域和影响区域的特点，对不同的区域采取不同的预测时段：
对工业场地、管理服务区等区域，主体工程设计中具有水土保持功能的防护、排水和绿化美化措施，工程建设新增水土流失主要发生在施工期，其预测时段为施工期，按3年计算。
对矸石场、运矸道路及井田采空区域，如不采取水土保持防治措施，新增水土流失不仅发生在开采期内，而且在矸石场弃用后仍将发生，直致这些区域土壤固结及植被恢复为止，因此其预测时段按矸石场服务期加植被自然封育恢复年限计算。
3.2.2预测评价范围
水土流失预测时段预测一览表
序号
施工区域
施工内容
预测时段
年限
1
工业广场
土建施工
2004～2007年
3年
2
弃渣场及弃渣便道
修路、排渣
2004～2020年
16年
3
直接影响区
井田采空区
2004～2020年
根据《方案技术规范》SL204—98的要求，水土流失预测评价范围包括矿井建设区和直接影响区两部分。
根据白云煤矿项目方案：
项目建设区：
主要包括工业场地、矸石场占地、运矸公路。
直接影响区：
即矿井生产建设过程水土流失的敏感区域，主要为井田采空后可能引起的地表沉陷区。
根据项目环境影响评价报告预测结果，地表沉陷移动边界一般在开采边界40～195m，本方案按井田范围外延200m考虑。
另据矿井开采计划，“首采区”（见图3-2）为矿井投产近期20年的采煤区。
3.3预测的内容和方法
3.3.1预测内容
●扰动原地貌、损坏土地和植被的面积；
●矿井建设及生产过程中弃渣量；
●损坏水土保持设施的面积和数量；
●可能造成新增水土流失的面积及流失总量；
●可能造成的水土流失危害。
3.3.2预测方法
3.3.2.1扰动、损坏原地貌、土地和植被面积的预测
煤矿在生产建设的过程中对地表土壤、植被的扰动破坏主要表现在弃土弃渣的堆放、场区的开挖压占和井田开采区的沉降。
对于扰动、损坏、压占地貌植被面积的预测，主要依据工程设计文件，结合外业踏勘、类比调查及地表沉降预测等方法确定。
3.3.2.2矿井建设及生产过程中弃渣量预测
工程建设过程中，弃渣主要来源于工业场地设施施工建设；
矸石来源于矿井建设前期井下。
对项目建设排放的弃渣量，按照设计文件提供的有关数据，结合外业踏勘和项目类比调查进行测算。
3.3.2.3损坏水土保持设施的面积和数量预测
对项目建设过程中损坏的水土保持设施的面积、数量，采用收集有关资料和结合野外勘察的方法，列表分别进行测算统计。
3.3.2.4新增水土流失量的预测
可能造成的水土流失主要来源于两个方面：
一是由于扰动地表损坏原地貌植被，水土保持功能的降低或丧失，形成加速侵蚀区而增加的水土流失量；
二是由于堆放、排放弃渣而增加的流失量。
1扰动地表流失量预测
（1）水蚀量预测
扰动地表流失量依据损坏地貌植被造成加速土壤侵蚀的面积、产沙模数的增量和流失年限，采用类比法进行预测。
预测公式如下：
Ms=F·
A·
P·
T
式中：
Ms——新增土壤侵蚀量，t；
A——加速侵蚀系数；
F——新增侵蚀面积，km2；
P——原生地貌侵蚀模数，t/km2·
a；
T——侵蚀时间，a。
根据已调查的本区土壤侵蚀情况，确定本项目原生土壤侵蚀模数为2250~4500t/km2·
类比调查周边已建矿区的经验，根据本工程区域的地形、地貌、降雨量、土壤类型等水土流失影响因素及预测对象所受扰动情况，通过专家咨询，确定本项目区的A值取4.5，植被恢复期A值取2.25，
（2）风蚀量预测
预测模型为：
流动沙丘、沙地：
q=0.2209V1.9998；
半固定沙地：
q=0.1243V2.007；
固定沙丘、沙地：
q=0.0168V2.446；
q——输沙量，g/cm2·
min；
v——风速，m/s。
2弃渣流失量预测
弃渣的水土流失预测是根据不同时段排放量和堆放位置的不同，采用水土流失体积法预测。
预测模式为：
Ld=∑Wdi·
Mdi·
Ni
Wdi——各类弃渣平均每年排放量，t/a；
Mdi——弃渣流失系数，%；
Ni——各类弃渣排放的预测时段，a。
根据以往经验，考虑本地固定、半固定沙丘为主的地质地貌，弃土弃渣压占土地后，新增水土流失的原因主要是降雨对土石渣的冲刷。
每年平均冲刷流失量约为土石渣堆放总量的10～70%，弃渣流失系数平均取值为0.25。
3、井田开采区水土流失预测
根据矿井地质采煤条件，预测方法采用国家煤炭工业局《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中推荐的概率积分法最大值预测方法，预测模式为：
最大下沉值：
Wcm=M·
q·
cosɑ，mm；
最大倾斜值：
Icm=Wcm/r，mm/m；
最大曲率值：
Kcm=1.52Wcm/r2，10-3mm/m；
最大水平移动值：
U=b·
Wcm，mm；
最大水平变形值：
εcm=1.52b·
Wcm/r，mm/m。
M——煤层开采厚度，mm；
ɑ——煤层倾角，1°
左右；
q——下沉系数，综采长臂：
0.75~0.80，连采：
0.6；
b——水平移动系数，0.31；
r——主要影响半径。
根据预测结果，并与类似矿井地形地貌、产量、煤层情况等进行比较，分析其扰动地表、破坏植被、使土壤结构变松、保水抗蚀性降低，进而增加土壤侵蚀和土地沙化等水土流失情况。
4 新增水土流失总量
采用公式L=Ls＋Ld－Lf
L——新增水土流失总量
Ls——开发建设破坏微地貌类型区土壤水蚀和风蚀总量
Ld——弃渣流失量总量
Lf——开
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