提高复垦土源利用率

前言

由于平果铝土矿具有分布点多、面广、规模大小相差悬殊、矿体埋藏浅且矿体厚度小等特点，决定了开采时平面推进速度快，占地速率高，年采矿用地达到1800亩，最终平果铝采矿用地近10万亩，而平果县以农业为主，人均耕地少，农民一旦失去赖于生存的土地，将会影响矿区社会稳定和矿区经济发展，因此做好平果铝土矿矿山复垦有着重大意义，是企业履行社会责任的具体表现。

名词解释

矿山土地复垦是指对在生产建设过程中，因挖损、塌陷、压占等原因造成的土地破坏，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动。指对对矿业用地的被破坏或退化土地的再生利用极其生态系统恢复的综合性技术过程。

一、小组概况

小组名称		"绿叶"QC小组			课题名称		提高复垦土源利用率
小组类型		攻关型			活动时间		2008．03～2008.12
小组人数		8人			活动频率		2次/月
注册时间		2008.02.21			平均接受TQM教育时间		96小时
注册编号		GX-CHALCO-QC-08？			组长		梁英勇
组员简介
序号	姓名		性别	职位		人员组成百分比
1	黄华勇		男	科长
2	梁英勇		男	工程师
3	梁达英		女	技术员
4	梁颖杰		男	助理工程师
5	王康		男	助理工程师
6	梁浩		男	工程师
7	王军		男	操作工
8	徐孝诚		男	操作工
9
10
11
12
小组成员主要由生产科和生产运行工区负责采场复垦的技术人员及综合班的成员组成。几年来，综合班负责采空区的工程复垦工作，根据采空区土源分布情况，对土源利用进行控制和分配。矿山采空区复垦土源相对欠缺。综合班经过几年的工程复垦施工，有一定的现场作业经验，但是仅仅依靠采场剥离土作为复垦土源还是不能满足采空区的工程复垦，为此，成立"绿叶"QC小组对这个技术难题展开活动，小组成员下定决定，克服困难，解决难题。

二、活动对象

平果铝土矿为岩溶堆积型铝土矿，主要由粒度≥1mm的矿石和粒度<1mm的粘土组成，含矿层具有典型的三元结构特征（即：上部为粘土层，中间为堆积铝土矿层，下层为紫红色胶泥或灰岩）。

平果铝矿区周围农耕地少，熟土层薄，荒山荒土中多是裸石和极薄的土岩盖层，平果铝矿复垦工程中极端缺少复垦材料--回填材料和新耕层材料。

铝矿采矿作业结束后形成的采空区是即将成为复垦场地的基底，矿体直接底板分别为两种，一半是底层的紫红色粘土地，岩溶基底凹陷部位充填分布，厚度一般在1-5m。另一半是起伏变化较大的石灰岩灰板，部分有石牙群突入矿体。

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三、选题理由

近年来,平果铝土矿的采空区复垦成绩已是名声在外,其工程复垦质量一直倍受关注。工程复垦质量由若干指标构成，其中基层0.5米和耕作层0.3米的覆盖厚度是最为根本的硬性指标，要保证这一指标的实现，必须有足够的土源作保障。

根据生产勘探资料，一、二、三期采场的表土厚度呈下降趋势：

期号	一期	二期	三期
采场平均表土厚度	0.94米	0.61米	0.25米

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因此，本QC小组就如何提高复垦土源利用率进行技术攻关.

矿山采场工程复垦流程：

项目交底——采空区平整——整理边坡——隐蔽工程验收——覆盖基层土——覆盖耕作层——整理边沟——完善耕作便道——项目验收

解决目前采场复垦土源欠缺的问题；

寻求三期矿山复垦土源问题的解决办法。

四、现状调查

目前，矿山工程复垦所利用的土源主要是采场的剥离表土，由于各采场表土量分布不均，对采场土源的利用也逐渐受到重视。为此，矿山部从2006年起，每年都要作年度复垦土源综合利用规划，通过土源的合理调配实现各采场工程复垦土源的平衡。随着采场表层覆盖土平均厚度减少，加之采剥工作过程中造成土源损失和浪费，采场土源的利用日趋紧张。

2006、2007年采场土源损失调查

采场土源损失原因调查如下

采场	面积	表土平均厚度	土源量		采剥过程损失量	土源利用率
采场	面积	表土平均厚度	土源量	存土量(m3)	采剥过程损失量	土源利用率
53-2-3（34#）	22834	0.15	3425	2566	859	0.749175207
53-2-4（35#）	19999	0.18	3600	3117	483	0.865876627
53-2-5（36#）	53373	0.86	45901	35473	10428	0.772819111
53-1-26	27248	0.64	17439	14875	2564	0.852986916
53-1-27	26414	0.77	20339	18834	1505	0.926014245
53-1-28	13738	0.26	3572	2350	1222	0.657916839
53-1-29	16661	0.47	7831	7702	129	0.983568456
53-1-31	14585	0.33	4813	2840	1973	0.590062434
50-1-6	25965	0.40	10386	8546	1840	0.822838436
53-3-42	16640	0.23	3827	4025	-198	1.051682692
53-4-43	20250	0.43	8708	4212	4496	0.48372093
53-5-44	16752	0.55	9214	7997	1217	0.867956065
合计	274459		139053.1	112537		0.809309537

六、设定目标

确定可行的复垦土源利用率

通过现状调查我们可以发现有3个采场的土源利用率超过了90%，并有3个采场接近90%，如果采用合理措施，我们将本次活动的目标定为将土源利用率提高到90～95％。

五、活动计划

日程

阶段

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

选择课题

现状调查

确定目标

原因分析

要因确定

制定对策

实施对策

效果检查

巩固措施

总结和打算

七、分析原因：

小组成员对剥离土利用率不足的情况进行了分析，如下：

土源损失有各种各样的原因，但是从剥离、采准、采矿、复垦四个环节分析

采剥工作过程中造成土源损失和浪费主要有以下三个主要方面： SHAPE \* MERGEFORMAT

过程	剥离过程损失	采矿过程损失	复垦过程损失
原因	剥离不到位	采矿时将土源混采、误采	进行采空区平整时将土源埋入地下填平
	剥离土堆置不规范	顶板残留表土的误采	石芽区的填埋
	次剥离损失
	非剥区面积过宽

并最终得出以下关联图

采场贫化率高原因分析关联图

根椐以上关联图，共找出6个末端因素：

1、培训课时不足；

2、地质资料不准确

3、复垦土堆放方案实施不明确

4、采场剥离不到位

5、剥离土场内缺少防排水设施

6、底板不平整和石芽区回填

八、确定主要原因：确定造成土源损失的主要原因

具体造成土源损失和浪费的因素和相应数据以排列图显示如下：

确认一：培训课时不足

确认标准	工程设备操作人员年培训时间≥30课时
确认人	梁颖杰
确认时间	2008年10月2日
确认方法	调查分析

现场工程设备操作人员都具有五年以上操作经验，矿部每年都进行业务技能培训及考试，操作人员需通过考核取得操作证后才能上岗，调查2002～2006年设备操作人员培训情况如下表所示：

操作人员培训表制表人：梁达英制表时间：2007年10月2日

调查结果:培训课时不足为非要因。

确认二：采场地质资料不准确

确认标准	生产勘探结果符合《铝土矿地质勘探规范》要求：生产勘探要求25×25m 勘探网度
确认人	梁达英
确认时间	2008年10月5日
确认方法	调查分析

1、矿山部每年依据采场回采现状，编排年度采剥技术计划，按计划安排对采场进行生产勘探。

2、生产勘探采用25×25m 勘探网度，查明矿体空间分布位置、顶低板标高、剥离土厚度等，为矿山征地设计和采剥设计及生产管理提供了最基础的地质资料。

3、调查2007年生产探矿，探井抽样合格率达到98%：

调查结论：采场地质资料不准确非要因

确认三：复垦土堆放方案不明确

确认标准	采矿规程要求：采场剥离土减少量≤5%
确认人	梁浩
确认时间	2008年10月7日
确认方法	现场测定

采场剥离土一般在采场内定点堆置（按照采剥设计规定地点堆置），但是采场回采过程中，在靠近剥离土采矿时可能将剥离土作为废石混入，剥离土场内堆置如图所示:

图7-1：剥离土场内堆置示意图

图7-2：剥离土混入示意图

QC小组成员对采场采矿前后剥离土存土量统计如下表所示，其中采场剥离土减少量计为废石混入：

采场		53-2-3	53-2-4	53-2-5	53-1-26	53-1-27	53-1-28	53-1-29	53-1-31	50-1-6	53-3-42	53-4-43	53-4-44	累计
土量	剥离后	3315	3500	44875	16785	19875	3357	7800	3600	9100	4300	4879	8500	129886
计算	闭坑后	3190	3410	42823	16256	19036	3045	7712	3458	8756	4075	4536	8325	124622
减少率		3.77%	2.57%	4.57%	3.15%	4.22%	9.29%	1.13%	3.94%	3.78%	5.23%	7.03%	2.06%	4.05%

制表人：梁英勇制表时间：2008年10月7日

调查结果：从统计表可看出，采场剥离土作为废石累计只占到剥离土总量的4.05%，在采矿规程要求的5%之内，为非要因。

确认四：采场剥离不到位

确认标准	根据剥离设计要求：剥离采场残留表土残留厚度不得超过0.1m
确认人	王康
确认时间	2008年10月16日
确认方法	调查分析

采场剥离是揭露矿体，把矿体顶板粘土层（又称表土）及杂物清除并按指定地点堆置的过程。在采场剥离过程中，由于表土厚薄不均以及剥离不到位，致使顶板表土残留较多，在回采过程中被混入，造成土源流失。采场顶板残留表土混入如图所示：

QC小组成员将采场剥离竣工图和生产勘探资料相对比，统计采场残留表土厚度如下表所示：

采场	表土均厚		表土残留厚度	采场面积	残留表土量
采场	生产勘探	剥离完成	表土残留厚度	采场面积	残留表土量
53-2-3	0.15	0.10	0.05	22834	1142
53-2-4	0.18	0.14	0.04	19999	800
53-2-5	0.86	0.69	0.17	53373	9073
53-1-26	0.64	0.56	0.08	27248	2180
53-1-27	0.77	0.63	0.14	26414	1057
53-1-28	0.26	0.17	0.09	13738	1236
53-1-29	0.47	0.35	0.12	16661	333
53-1-31	0.33	0.23	0.10	14585	875
50-1-6	0.40	0.23	0.17	25965	1818
53-3-42	0.23	0.11	0.12	16640	1165
53-4-43	0.43	0.32	0.11	20250	2228
53-4-44	0.55	0.45	0.10	16752	1173
均值	0.51	0.47	0.11	274459	23079

制表人：梁颖杰制表时间：2008年10月16日

调查结果：经上表统计看出，采场残留表土厚度平均达到0.11m，并有多个采场超过了剥离设计要求，造成土源损失约占总损失量的88.7%，为主要原因。

确认五：剥离土场内缺少防排水设施

确认标准	采矿规程要求：采场必须修筑防排水措施
确认人	王军
确认时间	2008年10月18日
确认方法	调查分析

根据采剥设计规范，才采准和剥离过程中，均要修筑防排水设施和挡土墙，防止因雨水造成采场内污水流入农田。因此，采场内因剥离土堆场因雨水流失而造成的土源流失极少，难以统计具体数据。因此非要因

确认六：底板不平整和石芽区回填

确认标准	《平果铝土矿采矿临时用地管理办法（试行）》：复垦耕作用地坡度不得大于4°
确认人	王军
确认时间	2008年10月18日
确认方法	调查分析

因堆积型铝土矿的低板多为了凹凸不平的灰岩地板，且常有石芽出露，在复垦时，需要对石芽区域的石芽进行爆破，并对采场进行整平。形成可连通的地块。

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对于地块的整平消耗的土量，小组成员进行了以下统计：

采场	表土存土量		采场面积	超出率	超出量
采场	理论需求量	实际消耗量	采场面积	超出率	超出量
53-2-3	11417	11925.45	22834	4.45%	508.4545
53-2-4	9999.5	10526.36	19999	5.27%	526.8636
53-2-5	26686.5	27279.09	53373	2.22%	592.5909
53-1-26	13624	14309.09	27248	5.03%	685.0909
53-1-27	13207	13903.18	26414	5.27%	696.1818
53-1-28	6869	7329.091	13738	6.70%	460.0909
53-1-29	8330.5	8647.273	16661	3.80%	316.7727
53-1-31	7292.5	7535.455	14585	3.33%	242.9545
50-1-6	12982.5	13708.18	25965	5.59%	725.6818
53-3-42	8320	8671.818	16640	4.23%	351.8182
53-4-43	10125	10753.64	20250	6.21%	628.6364
53-4-44	8376	8743.182	16752	4.38%	367.1818
均值	137229.5	143331.8	274459	4.45%	6102.318