山头南矿区采矿与土地复垦分析

山头南矿区采矿与土地复垦分析

冯 键

中铝山东有限公司 山西阳泉 045001

摘要：露天采矿用地最根本的是土地问题，如何做好采矿、土地复垦是国企矿山的重中之重。不仅要考虑整个矿区整体设计，还要有针对性的做好本年度设计工作，本文就围绕山头南矿区2015年度临时用地范围内如何做好采矿和土地复垦工作进行探讨 。

关键词：铝土矿；采矿；土地复垦

0引言

  山头南矿区位于山西省阳泉市北东方向约12 km处，矿区于2009年12月被国土资源部批准为露天采矿用地试点企业，露天采矿用地模式正式进入改革模式，由过去的征地改为现在的临时用地，这样就大大降低了企业成本，土地复垦后归还占地农民，这样就实现了双赢，占地农民不会因为企业采矿而造成失地。

1 矿床开采技术条件

铝土矿石垂直层面的抗压强度为673～1019.7kg/cm2，平行层面的抗压强度为721.95～1049.61 kg/cm2，抗压强度高，稳固性好。矿层直接顶底板主要为粘土岩、含铁粘土岩、含砂粘土岩、其次为黄土层和粘土矿。含砂粘土岩垂直层面的抗压强度为291.64～323.25 kg/cm2，平行层面的抗压强度为277.36～357.92 kg/cm2。矿区处于山脊部位，地形较高，矿区内无常年地表水体，矿区1.5km外有北河，为季节性河流，由西向东流。区内的黄土冲沟，丰水季节时有暂时水流，沿沟谷由南向北汇集于北河，排泄于矿区之外。

2矿山开采

2.1开采方式与工艺

本矿区矿体埋藏浅，覆盖层一般10～40m，平均厚度26.5m。根据保有矿体赋存状态及开采技术条件，其大部分基础储量赋存在710m标高以上，因此，开采方式采用露天开采。根据矿区地形条件、矿体赋存（覆盖层薄）特点，所选择的开拓运输方式，为了均衡生产剥采比，以求获得较好的经济效果，露天矿的剥离作业采用组合台阶陡帮开采工艺。由于矿体倾角缓，平均仅为8～10o，矿岩分界清楚，矿体较薄，平均厚度仅为2.65m。为了有效控制贫化损失，故采用沿矿体倾斜方向全厚一次推进的采矿方法。黄土直接由液压挖掘机铲装。原岩和矿石采用液压破碎锤进行松动后，再用液压挖掘机铲装。

2.2开采设备

剥离采用2m3液压挖掘机进行挖掘，挖掘后直接装车，局部较硬围岩，采用液压破碎锤进行松动后再进行挖掘。排土采用20t自卸汽车进行运输。采矿采用1.2m3液压挖掘机进行采装作业，较硬矿体采用液压破碎锤进行松动，运矿采用12t自卸汽车进行运输。采用装载机为剥离和采矿进行集堆、扫道、清理等采装辅助作业。采矿中配备洒水车进行除尘降尘作业。

2.3 废石场

废石场由外部废石场和内部废石场组成。外部废石场设置于露采境界东部的南北向冲沟内。随着露天采场的开采，利用采空区作为内部废石场，以尽可能减少境界外占地面积。2015年至2017年剥离的废石运往境界外的东部废石场，第3年开始废石在采场内部排弃。东部废石场有1#沟和2#沟组成，1#沟最终排弃标高770m，容量约为151.46×104m3，2#沟最终排弃标高770m，容量约为292.81×104m3。可满足前三年剥离废石的排弃要求。

2.4供水与供电

本工程总用水量：150m3/d，其中采场（主要用于道路洒水、除尘）用水100m3/d，生活用水35m3/d，不可预见用水15m3/d。矿区西南部新建一口水井，且水质良好，水量充足，能满足工程总用水量，以及供应杏树坡村村民生活用水。由于采矿场地主要生产设备都为柴油驱动，只有机修、生活等辅助生产设施用电，已安装1条10KV的架空线路以供使用。水源地的深井泵和加压泵用电，也已安装1条10kV的架空线路已供使用。

3土地复垦

3.1土地复垦措施

首先，将土地复垦方案列入矿山生产建设的整体开发规划中，统一进行实施。土地复垦方案是矿山生产建设整体开发规划中的重要组成部分，纳入矿山整体开发规划后即做到了土地复垦与生产建设同步规划，又能随生产建设的实施进行统一安排，有利于土地复垦方案的实施，做到从源头上控制、防止和减少生产对土地的破坏及对环境的危害，并与土地复垦紧密结合，实现露天矿开采环境的良性循环。

其次，坚持土地复垦与矿产开采二者工艺流程的密切衔接。矿产开采的工艺流程为“表土剥离→碎石土(矿层以上)剥离→采矿→运输(至贮矿场)”，而土地复垦的工艺流程则为“碎石土回填→表土回填→田面整治→田、路、林等统筹配置”。做好这二者的衔接工作，做到“边剥离、边复垦”，按计划分期分批、依次实施，确保被破坏土地的及时复垦，促进土地的利用或植被的恢复。

再次，采用“剥离—采矿—复垦”一体化复垦的新工艺，使“剥离、采矿、复垦”有计划地按顺序同步进行，真正做到边开采、边复垦，形成矿山开采用地与复垦的良性循环，缩短了土地使用及复垦的周期，有利于保持生态平衡。

最后，严格遵循土地复垦的基本原则，切实做到了以下几点：一是保证了复垦的土地类型与地形、地貌及周围环境相协调；二是复垦场地有可靠的稳定性和安全性；三是充填和覆盖的材料无毒无害；四是利用原有表土作为顶部覆盖层，覆盖后的表层规范、平整；五是排水设施和防洪标准符合当地要求；六是道路交通布置合理。

3.2覆土造田方法

（1）岩石排放顺序—尽可能做到上土下岩，小块度在上，大块度在下；易风化的在上，不易风化的在下；利用覆盖层黄土为覆田土源。

（2）覆土工作—堆置完后，覆土前用推土机将废石场上部整平、压实，避免覆盖土漏入废石场裂隙中。覆土后压实整平一次，整平坡度1-2%，覆土厚度为0.5m。

3.3安全和技术要求

（1）在开始排土之前，排土场范围内的地表腐质土必须要彻底清理干净。排土场要自下而上逐层排放，排土场排土时要设安全车档，其高度应不小于卡车轮胎直径的2/5。在排土场的沟底部150米范围内要排弃大块岩石，排弃厚度3.0m，块石粒度大于300mm，在距排土场最终边界5m范围内也要排弃大块废石。在靠近拦渣坝处3个台阶，要求必须进行分层碾压，碾压宽度要大于50米。

（2）排土时需将不同岩性及不同湿度的物料进行混合排弃，较硬剥离物尽量排在排土场下部，较软剥离物排在上部，以保证整个边坡的整体稳定性和设备安全。排土场顶部应有一定坡度，以防排土场内积水渗入排土场，从而降低物料强度导致排土场滑坡，排土场工作面应有不小于3%的反向坡，一为沉降留有系数，二为防止存水，三为倒车停车方便和安全，以保证卡车卸载安全。排土场台阶必须压实并设置挡土墙，要外高里低坡度大于3%并根据地形设置排水渠。

（3）在排土场外围要设置截洪渠，（采用浆砌石结构，水泥抹面）排土场内要修筑完整排水渠，防止雨水通过交界处渗入。排土安全车挡或反坡不符合规定、坡顶线内侧30米范围内有大面积裂缝或不均匀下沉时，禁止汽车进入该危险区，排土场作业人员需对排土场作出及时处理。在坡度大于24°的地基上顺坡排土，应将底部修整为阶梯式。在软弱层厚度大于10cm的地基上排土时，应有安全防护措施。

4. 结语

采矿用地试点的推进有效降低了企业成本，对于现阶段国有企业来说是非常好的一件事，但是随着国家对露天矿山企业用地监管的力度越来越大，土地复垦问题就尤为凸显，临时用地使用年限最多5年，试点用地每年验收后再行批复下一年用地，这种循环模式就决定了做好年度采矿、土地复垦、还地的设计工作显得尤为重要，一定要做好年度用地的衔接工作，避免造成有矿无地，影响正常生产的局面。

参考文献：[1]中国铝业山东分公司阳泉矿山头南矿区开采工程 2008.8

[2]中国铝业股份有限公司山东分公司阳泉铝矿山头南矿区露天采矿项目土地复垦方案 2008.4

作者简介：冯键（1982.12—）男，汉族，山西阳泉人，本科学历，工程师，研究方向为采矿工程。