矿山边坡治理工程范例6篇

矿山边坡治理工程

矿山边坡治理工程范文1

关键词:露天矿山,地质灾害,成因,治理措施。

中图分类号: O741+.2文献标识码:A 文章编号:

一、露天矿山地质灾害成因分析

矿山是人类工程经济活动中对生态环境影响最为强烈的一种场所。目前我国露天矿山的开采均为大面积剥离表层土后进行开采,故露天矿山开采有可能引发地质灾害。露天矿山目前涉及较广、危害较大的地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流等。

1.1滑坡

露天矿山在开挖过程中,往往会进行大面积的开挖。若开采矿层上部存在覆盖层,大面积开挖后覆盖层前缘往往直接临空,随着矿山的不断开挖,这些结构松散的表土层极易沿岩土结合面等软弱层面向下滑动,轻者产生表层垮塌,重则产生沿基岩面的土质滑坡。同时,这些剥离的表土一般随意堆砌,随着露天矿山的不断开挖,剥离的表土越堆越多,逐渐形成不稳定堆积体。这些堆积体未经过压实且未做任何防护设施,其整体结构较松散,易开挖,稳定性差,受暴雨及工程活动影响,易产生表层滑动,形成表层滑坡。

露天矿山岩质滑坡的产生主要与岩体开挖方式及其自身物质组成有关。露天开采矿层其倾向与开挖边坡坡向相同,且矿层倾角小于坡角,而矿层上部或其中往往含有软弱夹层。顺向缓倾角露天矿山开挖多属于不稳定结构,随着矿山的进一步开采,在大雨暴雨、地震等不利因素影响下,这种岩质边坡稳定性将进一步降低,极易产生向下滑动,产生岩质滑坡。

1.2崩塌

露天矿山产生崩塌也与岩体开挖方式及其自身物质组成有关。由于考虑经济的因素,露天采场边坡一般开挖坡度在80°以上,边坡未按设计要求分台阶,往往形成高而陡的边坡。当矿产倾向与开挖边坡坡向相反或相切,而岩层中卸荷裂隙发育,岩体稳定性较差,在大雨暴雨、地震和矿山爆破等不利因素影响下,这种高而陡的采场边坡极易形成不稳定楔形体向下滑动,轻者产生掉块,重者产生大面积崩塌。

1.3泥石流

露天矿山开采对土地与植被的占用和破坏面积较大,改变了矿区原生态的地形地貌。随着露天矿山的大面积开采,其自身植被固土保水的能力不断降低,随着大雨暴雨的冲刷,露天矿山的开采区水土流失将不断扩大,这种冲刷出来的表土、泥沙、石块等固体物质构成了泥石流的物质来源。同时,露天矿山剥离的覆盖层随意堆砌形成不稳定堆积体,这种松散堆积体表层易垮塌,随着雨水的冲刷,亦构成露天矿区泥石流的物质来源。露天矿山开挖后多为三面环山,前缘地形开阔,周围山体陡峻,地形上便于水和碎屑物质的集中。若矿山下游存在狭窄陡深的冲沟或河流,则在雨季露天矿山的下游沟谷泥石流较易发育。一旦矿山开发造成泥石流,将会对其下游村庄和农田造成难以估计的灾难。

二、露天矿山滑坡防治对策

露天矿山一旦滑坡,危害十分严重,首先应以防为主,防治大规模滑坡的产生。治理露天矿山滑坡,首先要做好矿山的截排水工作。为了防止降雨对采场边坡产生不利影响,在露天矿山开采前应在其拟开挖采场边坡上部及采场内开挖防洪截水沟,防治大面积的水流对采场的冲刷,降低采场边坡的稳定性。同时应在露天采场下部修建排水沟,将采场内汇集的雨水及矿山自身生活用水排放到指定的位置。其次,针对滑坡自身的特点,采取相应的工程治理措施。下面分述土质滑坡和岩质滑坡的防治对策。

2.1土质滑坡防治对策及建议

露采场的上覆第四系松散堆积物在边坡开挖后极易沿着岩土结合面产生滑移,形成土质边坡。对于人工开挖形成的覆盖层土质滑坡,建议采取重力式抗滑挡墙进行治理。对于中厚层的土质滑坡,建议采取抗滑桩进行治理。

若露天矿山在建设过程中剥离的表土随意堆砌在山坡沟谷地带,日积月累将形成不稳定堆积体,其结构松散,不稳定堆积体极易沿表层发生垮塌,建议在其前缘修建挡渣墙或挡渣坝。

2.2岩质滑坡防治对策及建议

露天采场的岩质滑坡一般是工程开挖形成的高陡边坡造成,为了节约开采成本,有不少露天矿山边坡开挖未严格按照开采利用方案进行,其开挖台阶高度、台阶坡面角均超过开挖标准,这些台阶高度一般超过20m,台阶坡面角在80°以上。同时由于岩层中夹有软弱夹层,露天采场的岩质边坡极易沿软弱夹层产生滑动,危害非常大。对于这种高陡岩质边坡,建议采用抗滑桩,并辅以预应力锚索(锚杆)和格构锚固等治理措施。

三、露天矿山崩塌防治对策

露天矿山形成的高陡逆向或切向岩质边坡极易发生崩塌破坏。矿山岩质边坡往往裂隙较为发育,这些裂隙面与边坡临空面和岩层面往往相互切割形成楔形体,随着人类开采活动的加剧,这些楔形体极易发生掉块、落石甚至崩塌。

对于矿区的潜在崩塌体的治理首先应选择彻底根治,对其进行彻底清除,消除后患。对于规模不大的潜在崩塌体,优先考虑人工清除的防治方案。当其规模较大或者人工清除困难时,应考虑采用控制爆破,避免爆破造成次生地质灾害。

当潜在崩塌体不能清除时,对中小型崩塌体可采取下列综合措施:在其坡角或半坡处设置落石平台或挡石墙、防护网;对易风化的软弱层,可对其裂隙灌浆或浆砌石护面;设置排水设施以拦截疏导山坡的地表水和地下水等。对于大型的潜在崩塌体,在防护设施不宜实施的情况下,建议搬迁避让。

四、露天矿山泥石流防治对策

露天矿山开采对地表破坏极其严重,同时露天矿山一般地处山区,存在较多易形成泥石流的沟谷地带。因此,矿产开发活动中乱采乱挖破坏植被,废石废渣随意堆砌等,都可能诱发泥石流或加大原有泥石流的规模。

泥石流的防治应从源头上进行,首先应尽量减少矿山固体废弃物排放,其次对于产生的固体废弃物不应随意堆砌于沟谷地带,应将固体废弃物堆砌于修建好支挡措施的废弃物堆场。同时,对矿山及周边陡峻、固体物质堆积较多的沟谷地带应及时进行疏导,对其岸坡应采取护坡等防护手段防止其进一步垮塌。

五、高陡边坡防治对策及建议

露天矿山高陡边坡的形成很大程度上是矿山企业一味追求经济效益,压缩投资造成的。大多数露天矿山对这种高陡边坡只要不影响矿山的进一步开采,很少或者说基本上未采取任何治理措施,开采完成后则任由其发展,危害十分严重。因此,首先应从源头上尽量减少甚至避免高陡边坡的产生,建议露天矿山开采过程中分台阶开采,边剥离(扩帮),边开采,对台阶高度超过规定的块段必须先扩帮,后开采,开采边坡的坡角控制在65°以内,边坡高度控制在10m以内。

对于已经形成的高边坡,在边坡周边做好截排水工作,并采取相应的工程治理措施,确保高边坡的稳定性。同时,对露天矿山开采已经形成以及将要形成的高边坡应加强监测。

六、结语

露天矿山存在较大的安全隐患,其地质灾害防治工作是一项长期的、复杂的工作。矿山应从源头上减少地质灾害安全隐患,严格按照开发利用方案的要求进行露天采场的开采,开采过程中分台阶分段进行开采,将剥离的表土集中堆放在设计好的废弃物堆场中。同时,露天矿山开采中一定要加强监测,发现地质灾害的前兆应及时向相关部门反映。只有在露天矿山开采的每一个环节中加强对地质灾害的监管,才能将治理措施落实到实处。

参考文献:

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[3] 阮善菊,张福生.露天矿山的生态问题及解决对策探讨[J].现代矿业,2010(8):81-85.

矿山边坡治理工程范文2

璧山县周家槽水泥用石灰岩矿位于重庆市璧山县275°方位,直距9km,矿山CaO最低含量45.33%,最高含量52.55%,平均49.72%。矿区无常年性河流,年平均降雨量1072.7mm,季节性冲沟不发育,雨季降水后以分水岭为界,沿坡面或溶蚀槽谷向西流入小安溪,向东流入周家槽,矿山范围内无溪、河、水池、鱼塘等地表水体。矿区范围内植被分布不均,且无明显界限;矿区内基岩与土壤分布无明显界限,土层在溶沟、溶槽或低洼地段较厚,厚度一般为2~3m,其余地段土层较薄,厚度一般为0~1.0m;岩性为红粘土,土壤类型为黄壤、黄棕壤;土地利用主要为耕地、林地、住宅用地、工矿仓储用地、交通用地、水域及难以利用的裸地,各种作用的土地之间无明显界限。如图1所示。矿区位于沥鼻峡背斜轴部,为一大致呈南北向嘉陵江组石灰岩岩溶槽谷地带,其间时有浑圆状小型独立山包。地形坡角一般10~25°,属岩溶丘陵-低山地形地貌。评估区内由于原开采形成高度3~38m的边坡,坡角45~80°,坡长约46~100m,边坡均未采取支护。边坡岩性均为嘉陵江组三段的石灰岩,岩石坚硬,抗风化能力强。岩矿体结构面主要有岩层面、裂隙面、松散层界面等,斜坡稳定性良好少许顺层坡矿山开采中可能产生局部崩滑等不良现象。综上所述:本矿山工程地质条件中等。

2矿山采后地质环境预测

2.1矿山开采影响范围

2.1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。

2.1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。

2.2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图。分析边坡稳定性:AB边坡位于矿区南东侧,边坡坡向301°,坡角55°,坡高约2~50m,长约600m。岩层倾向108°,倾角7°。据地面调查,岩体中发育两组高角度构造裂隙,第Ⅰ组裂隙产状为25°∠84°;第Ⅱ组裂隙产状为102°∠73°。作赤平极射投影分析AB边坡的稳定性,如图3所示;按照相同的方法,分析BC、CD、DE、EF边坡的稳定性。

2.3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。

2.4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。

2.5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。

2.6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。

3矿山地质环境防治针对矿山开采影响

范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。

3.1边坡防治工程

3.1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。

3.1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。

3.1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。

3.2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。

3.3地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。

3.3.1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木;(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。

3.3.2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。

3.3.3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。

3.4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。

3.5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。

4结论

矿山边坡治理工程范文3

【关键词】柔性防护系统;矿山地质环境;治理应用

1995年柔性的防护系统的技术引进了我国,最开始是在水里、铁路和公路的方面当中广泛的被应用,至今,已经应用到了矿山的地质环境的保护当中。柔性防护系统主要是以防治矿山坡面的表层的岩石落石为主的。柔性防护系统本身的特点是具有稳定的边坡,制止边坡受到风化的侵蚀,但是对坡面的形态并没有特殊的要求。对于矿山的露天的开采而言,在对矿山进行开采时,产生大面积的挖损失坡体,坡面松散,局部的矿质发生坍塌的现象。采用了柔性防护系统,进一步的解决了由于挖损的坡体产生灾害的问题,也充分的实现了工程质量的安全和矿山地质环境的保护。

1.SNS柔性防护系统的优点和特点

SNS柔性防护系统自身就会一种主动的防护性的系统,主要是采用国际上先进的矿山体坡面的保护和岩石初步阻拦的基础之上设计的一种自动保护的系统。和其他的传统的保护的方式相比较,SNS这种柔性防护系统可以系统有效的控制刚性保护的工程施工过程当中出现的诸多的问题,在整体的施工方面采用的是模块化的安装的方法,可以不断的减少工程施工的工期,进一步的降低施工的成本。

1.1 SNS柔性防护系统的特点

这样SNS柔性防护系统的特点主要有:(1)SNS柔性防护系统主要采用的是镀锌钢丝为材质的主动性的保护的系统,具有高强度和高耐性的防护,还有就是可以进行展开的性质的特点。(2)通过大量的现场的实验证明,SNS柔性防护系统可以在任何的矿山的坡面的地势和标准化和系统化中进行安装,开放性的SNS柔性防护系统可以是工程对地质环境的影响逐渐的降低,并且在工程的防护系统保护的范围之内可以充分的对岩石和矿山的土质保持稳定性。

1.2 SNS柔性防护系统的优点

SNS柔性防护系统的优点主要表现在:(1)SNS柔性防护系统运用了这种系统材料的高冲击力和容易铺展的性质,进一步的让SNS柔性防护系统可以适用于不同种类的矿山的边坡和坡面的灾害当中进行自动的保护的一种系统,还可以方便了公测灰姑娘和施工量的计算。(2)因为SNS柔性防护系统自身具有灵活和柔性的特征,可以你是这种系统适用于不同种类的复杂多样的矿山的地质环境当中,进一步的减少了由于大量的对矿山的开采导致的环境的破坏和矿山周边坡体的稳定性带来影响。(3)SNS柔性防护系统具有一定的开放性,可以避免由于视觉的干扰对植物的生长的环境起到了充分的保护的作用,还为人为的绿化提供了便利的条件,充分的将矿山地质环境的治理和保护措施的改进何为一体。

2.SNS柔性防护系统在矿山环境治理当中的应用

2.1矿山场地的概况

某矿山采矿的20多年来,由于采用的一直都是露天式的崩落的方法进行采矿,导致了矿山出现了大规模的挖损面,矿山表层的现象非常的严重,地质环境和植被也遭受了严重的损坏。因为矿山坡体的表层的岩石裂缝,形成了围岩,因为岩体的稳固性非常差,因此会经常的出现崩塌,滚石和泥石流的的灾害,对周边的公路也会产生一定程度的损害,严重的威胁到了车辆和人身的安全。

2.2治理的方案

传统的矿山地质环境治理的措施采用的是锚杆和削坡的凡是进行保护的,这样的方法经常存在这一些隐患,例如,加大工程量,延长施工的工期,给施工的难度加大,还很容易形成各种破坏。所以,认真的考虑之后,最后采用的是SNS柔性防护系统这种自动的保护的系统,对矿山地质环境进行整体的保护,进而提高稳固性,减少泥石流和崩塌灾害的发生,对植物进行绿化,从而达到矿山地质环境的保护。

2.3 SNS柔性防护系统设计和施工的要点

2.3.1网型设计

为了进一步的防护矿山地质环境不受到破坏,不损害到周边的公路,就应该考虑岩石破损的程度和植被绿化的需要,最终决定使用SNS柔性防护系统对矿山地质环境当中坡面和边坡的保护。采用网型的GPS2普通型的防护网,主要的材质是钢丝网和钢丝绳组成的,可以有效的防止滚石和崩塌现象的发生。另外,钢丝网还可以阻拦坡体表层当中较小岩石的滑落,在植被的表层进行绿化,可以保持矿山地质的稳固性,有利于植被的生长。

结构配置为:系统锚杆(1Φ16HRB、长度3m、间距4.5m)+纵横支撑绳(Φ16) +缝合绳(Φ8)+钢丝绳网(DO/08/300/4*4)+钢丝格栅(SO/2.2/50)。

2.3.2施工的要点

(1)清理边坡。在工程施工之前,将影响边坡施工的浮石及时的进行清理,针对一些不利于工程施工安装的地势进行整修和处理。

(2)放线。首先要明确锚杆的正确的位置,根据地质的条件进行打孔,打孔的间距大概在0.3m的范围。在这样的范围当中尽可能的寻则地形比较凹的地表进行打孔。

(3)锚杆的安装和制作。SNS柔性防护系统的锚杆的孔径不能小于42,加强锚杆的孔径也不能超过90,砂浆的泥沙的比例也要控制在1.1~1.2,在这样的范围当中,水和灰的比例控制在0.45~0.5,最后确定孔径中浆液的饱满度,就应该养护在72h之上,并且进行下一项工序。

3.总结

SNS柔性防护系统在矿山的地质环境的治理当中不断的应用,不仅使山体的坡体不会受到影响,还进一步的保护了岩石和地质的稳固性,是边坡可以进行连续的支撑,进而保证安全,SNS柔性防护系统使用的年限实践长,最后实现了减少发生事故的目的。本篇文章通过对SNS柔性防护系统在矿山地质环境的治理当中的应用进行了分析研究,对防护系统在保护中的一些重点进行了分析和总结,进一步的为矿山的自治的环境治理提出了良好的具有正对性的对策保护矿山的地质的环境。

【参考文献】

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矿山边坡治理工程范文4

1.1岩土圈层形变灾害

岩土圈层形变灾害主要表现在矿山地面和采空区塌陷、地表沉降、滑坡、泥石流等。其中,地面采空塌陷(崩塌)表现在岩土体被陡峭的张性破裂面分割,随着时间的推移而渐渐脱离母体,并垂直翻滚跳跃而下。该现象一般发生在地下以井巷开采的矿山,但是在喀斯特地区也会因矿井排水脱水而发生地面采空塌陷。地面采空塌陷不仅破坏耕地、道路和建筑物,还会直接导致一些地下隧道破坏的矿井坍塌,或是大气降水和地表水倒入坑内,造成沉没事故。地表沉降是隐患最大的地质灾害。据调查,我国华北、华东平原地区,每采万吨煤炭就要塌陷土地约3亩,依次计算,每年大概要塌陷一万亩地,预计到2035年,我国矿区将有许多村庄可能完全塌陷。地表沉降主要发生在煤矿采空区,尤其是那些矿石埋藏浅,地势相对平坦的矿山。滑坡主要分布在矿山道路两侧的高陡边坡以及矿山较陡的天然斜坡部位。而泥石流主要发生在山区,是由崩塌、恶劣环境共同导致。

1.2地下水位升降引起的灾害

地下水位升降引发的灾害主要有矿坑突水涌水和坑内溃沙涌泥两种。其中,矿坑突水涌水是最常见的矿山灾害,主要是由于生产过程中对矿坑涌水量估计不足,在采掘过程中贯穿透水断层时突遇暗河或蓄水溶洞,导致地面水或地下水大量涌入。坑内溃沙涌泥常与矿坑突水一起发生,一旦采掘过程中骤遇蓄水溶洞,坑内就会溃沙涌泥。

1.3矿体内因引起的灾害

这类矿山工程地质灾害是因为矿山地质环境改变后,一些偶发因素造成突变性的灾难性后果。主要有瓦斯爆炸、地热、煤层自燃以及矿山火灾等。其中瓦斯爆炸常见于煤矿,矿坑火灾常见于煤矿和一些硫化矿床。

2矿山工程地质灾害的主要防治措施

2.1分区防治

目前一般将矿山分为以下三个区域。

2.1.1重点防治区。

在重点防治区内,一定要在开采之前设置好监测点,同时还要做好以下五点。第一,合理设计边坡参数,并在重点防治区内作挡墙稳固边坡。第二,对于频发灾害地点,要做好边坡加固工作,消除灾害复发隐患。第三,渣场要严格做好边坡坡度的设计,并设置拦渣坝,防止发生泥石流的产生。同时还要严禁随意弃渣。第四,坑道开采时一定要做好坑道内支护工作,尽量边开采边支护,以防止因冒顶、矿顶坍塌等而产生的危害。第五,开采结束后,要统一规划矿山,并有计划地进行矿山复垦工作,尽力恢复矿山生态功能。

2.1.2次重点防治区。

在次重点防治区内,一方面要合理设计边坡参数,并进行科学支护和加固,在边坡上方还应设置排水沟,做好地表排水措施。另一方面还要加强工地管理,合理堆放弃渣,并在险要地段建设拦挡滚石或飞石的设施。

2.1.3一般防治区。

在该区内一般没有主要建筑物以及工程项目建设,发生灾害可能是因为地表岩体的破碎。所以应该严禁越界开采,适当减少人为扰动,并做好植被保护和水土保持。

2.2因地制宜,综合防治

地质灾害防治重在因地制宜、综合治理。对于即将发生的或是正在发生的地质灾害,应该采取适合本地情况的措施,标本兼治。如崩塌、滑坡的防治可以进行各种加固工程(支挡、锚固、减载、固化),并附以各种排水(地下排水、地表排水)工程。对于可能出现地面采空塌陷或地表沉降的区域应该及时采取人工回灌进行防治。总而言之,对于不同地区的不同灾害类型应该采取适宜的防治防范措施,不能盲目照搬其他地区的防治方法。

2.3加强矿山工程地质灾害勘探工作

矿山工程地质灾害勘探可以预测灾害发生的时间及危害程度,还可以探测灾害类型,为防治做好准备。目前最常见的勘探方法主要有以下三种。

2.3.1地球信息技术勘探。

该方法是利用遥感收集的“3S”技术,配上全球定位卫星系统,来掌握地质灾害的可能分布位置和地区。它能够精确定位高风险灾害,预测的灾难性趋势。

2.3.2地球物理勘探。

该方法主要是应用物理手段来获取岩土圈的相关信息,进而确定采空区、断层位移以及磁场的变化,它还可以确定与收集的信息相关的其他潜在灾害。

2.3.3环境化学勘探。

这是矿山工程地质灾害防治过程中最常使用的方法。应用此方法可以准确有效地确定污染因子,预测污染趋势,并追溯污染源,能够为污染区和污染控制方案开发提供了重要的科学依据。

2.4建立灾害网络预警监控信息系统

建立灾害网络预警监控信息系统是灾害防治工作的重要措施之一。在矿山火灾多发地区、滑坡泥石流多发区以及崩塌地面沉陷易发区,如果光靠人工监测显然无法达到要求,而且还不能及时发现。目前我国南方部分省区以及长江三峡地质灾害多发区全都设立了监测系统,而且取得了较好的预防效果。

2.5合理处理废弃物品,强化地质环境恢复工作

矿山挖掘、采取过程中,采矿设备和废弃物不要随意堆放,必须按要求统一堆放。在破坏采矿边界线以外的场地,还要有计划回填采空区,处理弃渣处理后的表土以及草种树的沉积。同时还要合理堆放弃渣并合理规划渣场的位置。矿山挖掘、采取结束后,相关单位要及时采取地质环境恢复方案和措施,来防止水土流失,并恢复植被和景观。另外,还要根据条件有计划地开展矿山复垦工作,最大程度上恢复矿山生态功能。

2.6强化矿山环境监督管理工作

矿山挖掘、采取是人类破坏自然最强烈的一种活动。为了防止“边建设边破坏,建设赶不上破坏”的被动局面,国家国土资源部门要对矿山地质环境实行强制性保护措施,加强依法行政,并严格落实矿山环境影响评价制度、地质灾害危险评估制度以及“三同时”制度。同时还要不定期对地质环境进行执法检查,公开惩处破坏矿山生态环境的个人和单位,并依法追究责任。对露天矿坑采面高、边坡失稳、废渣、废石多且堆放随意性强,以及汛期易发生滑坡、塌方、泥石流等地质灾害的地区,坚决惩处,不留任何余地。

3结束语

矿山边坡治理工程范文5

关键词:矿山 环境保护 综合治理

Abstract: this article through to the open-air mining mine environment protection and comprehensive treatment engineering analysis, puts forward the working plan and engineering measures are introduced.

Keywords: mine environmental comprehensive administration

中图分类号:TD43文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

矿产资源为不可再生性资源,盲目的开采既浪费了矿产资源又破坏了当地的地质环境,造成地质环境条件逐渐恶化或引发地质灾害的发生。

为认真贯彻落实国家有关矿山环境保护与综合治理的政策法规,合理开发矿产资源和有效保护矿山环境,按照“谁开发谁保护、谁破坏谁治理”的原则及“在保护中开发、在开发中保护”的有关法律法规,在开发矿产资源的同时,要进行合理规划和综合治理,采取有效的措施保护环境,把矿产资源开发对环境的破坏降到最低限度,达到矿产资源开发与环境保护协调发展的目的。

本文以分布广泛的露天开采矿山为例,就其一般性的环境保护及综合治理工作,进行了较为系统的设计和分析。

一、矿山环境保护与综合治理分区

(一)矿山环境保护规划分区

根据矿区地质环境复杂程度、矿山开发可能引发的矿山环境问题分析,矿山环境影响预测评估和矿山环境影响分区评估,针对矿区进行环境保护规划分区。根据保护对象的重要性,一般可划分为重点保护区、次重点保护区和一般保护区(Ⅲ区)。

重点保护区:该区主要包括矿区内的露天采场和工业广场区域,为环境影响较严重区。该区因采矿人类活动频繁,在矿山采空(闭坑)后,必须对区内被破坏土地进行绿化、对露天采矿边坡进行治理、对矿山生产产生的废弃物进行处理以及对区内的水质进行恢复。根据“以人为本”的基本原则,把该区划分为重点保护区。

次重点保护区:该区为矿区内除重点保护区以外的农业占地区域。矿山的建设和开采对区内环境有一定的影响,同样也要采取相应的保护和治理措施。根据国家对农业的保护政策,把该区划分为次重点保护区。

一般保护区:该区为矿区除重点保护区以外的林地、旱地或果园等分布区域。矿山的建设和开采对区内环境有一定的影响,同样也要采取相应的保护和治理措施。因此,把该区划分为一般保护区。

(二)矿山环境综合治理规划分区

根据矿区地质环境复杂程度、矿山开发可能引发的矿山环境问题分析,矿山环境影响预测评估、矿山环境影响分区评估以及矿山环境保护规划分区结果,主要针对重点保护区进行矿山环境综合治理规划分区,分为近期综合治理区、中期综合治理区和远期综合治理区。

1、近期综合治理区

该区包括露天采矿场和工业广场后缘斜坡地带、近期开采形成的梯形斜坡以及工业广场周围空地。

露天采矿场和工业广场后缘斜坡多为斜坡,结构松散,发生地质灾害的可能性大,为保证矿山生产的安全,必须在近期进行治理。

2、中期综合治理区:该区一般为中期开采形成的梯形斜坡。

3、远期综合治理区:该区一般包括工业广场建设用地和堆堆砖场、排土场以及最终开采平台。

二、矿山环境保护与综合治理工作布署

露天采矿矿山环境保护与综合治理工作,既要统筹兼顾全面部署,又要结合实际、突出重点,集中有限资金,采取科学、经济、合理的方法,分轻、重、缓、急地逐步完成。

在时间布署上,矿山开采和环境保护与综合治理应尽可能同步进行;在空间布局上,把露天采场和工业广场作为环境保护与综合治理的重点。

三、矿山环境保护与综合治理工作方法

(一)矿山环境保护工作方法

矿山环境的保护,要依法开采建矿,定期或不定期进行矿山环境监测,选择合理的开采工艺和方法最大限度地减少或避免矿山环境问题的发生,最大限度地减少治理工程工作量。

(二)矿山环境综合治理工作方法

矿山环境综合治理,以工程法为主,非工程法为为辅。

1、对被破坏或废弃的土地,特别是露天采坑,进行回填复垠、整治,使之恢复到适宜植物生长或其他可供利用状态。

2、露天采矿的边坡最终台阶面上实施绿化植树,必要时台阶边坡采取适当的支挡措施。

3、矿山开采活动中产生的各类废弃物统一堆放并修建挡土墙。

4、修建沉淀池,污、废水不得直接排入农田和冲沟,保征影响区地下水和地表水水质不受污染。

四、矿山环境保护与综合治理工程

(一)保护方案

1、保护目标

在矿山生产的同时,严格控制矿产资源开发对矿山环境的扰动和破坏,最大限度地减少或避免矿山环境问题的发生,改善和提高矿山及附近的生产生存环境质量。

2、保护措施

首先,要强化企业主、员工对环境保护重要性和必要性的认识,定期进行学习和培训。其次,矿山必须严格按照设计部门设计的开采方案开采和建设,并选择合理的开采工艺和方法。争对可能引发的矿山环境问题,矿山企业必须采取相应防治措施。只有这样,才能最大限度地减少或避免矿山开发引发的环境问题。

(二)治理工程方案

1、重点治理对象

根据矿山环境影响评价,分析可能引发的矿山环境问题及矿山环境影响预测评估结果,确定矿山环境需综合治理的重点对象主要包括:

露天采矿场和工业广场开拓形成的斜坡;露天采矿场的边坡;固体废弃物堆放区域;其他被破坏或废弃的土地;受影响的水资源和水环境治理。

2、治理工程措施

根据上述矿山环境需综合治理的重点对象,采取以下治理工程对相应的对象进行治理。

(1)露天采矿场和工业广场开拓形成的斜坡

该项治理工程多属近期任务,一般需要在斜坡上修筑一定量的导排水渠。

(2)露天采矿场梯级边坡治理工程

露天采矿场形成的梯级边坡,治理工程采取的措施主要有:

分台阶坡面的适当加固或放坡;

分台面的填土整平和绿化还林。

该项治理工程一般在开采完成一个平台后即可对上一台阶进行治理,亦属近期和中期规划。

(3)固体废弃物治理工程

该项治理工程一般为远期规划,主要针对固体废弃物无序堆放形成的各类松散物质构成的不稳定边坡采取治理措施:

降低坡高、坡角(坡角要小于30度),一般在闭矿后半年内完成;

边坡加固、衬砌护坡,一般在闭矿后半年内完成;

在有效部位建设阻挡工程,即矿山正式生产前完成的挡土墙;

设计相应的排水、防水工程,多与挡土墙同期完成。

(4)工业广场建筑用地以外空地的绿化工程

为提高场区环境质量,在建设生产车间、烧砖窑、综合管理房等建筑设施的同时,对其周边的空地进行绿化还林。该项治理工程属近期规划。

(5)被破坏或废弃土地复垦工程

主要包括:

最终开采平台填土及绿化还林工程,属远期规划;

工业广场用地填土整平及绿化还林工程,属远期规划。

(6)防水土污染工程

固体废弃物堆放场(排土场)和矿体中有害夹层对地下水、地表水及农田污染的治理,主要采取修筑排水沟、引流渠、防渗漏处理等措施,防止或减少对地下水、地表水及农田的污染。该项治理工程属远期规划。

参考文献:

1.尹国勋,《矿山环境保护》,中国矿业大学出版社,2010.5;

2.编委会,《矿山地质环境保护规定与矿山自然生态环境保护及治理标准实施手册》,中国地质出版社,2009;

3.王凯军,《实用水处理技术丛书--发酵工业废水处理》,化学工业出版社,2003.10;

矿山边坡治理工程范文6

根据国土资源部的《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T223—2009),矿山地质环境影响评估范围应包括矿区范围、矿业活动影响范围和可能影响矿业活动的不良地质因素存在的范围。通过分析影响因素并结合矿区实际情况,对矿山进行现状评估。根据露天采场、排土场、工业广场及矿区公路的4项矿山地质环境问题及现状评估结果,将二采区划分为3个区:环境影响严重区(Ⅰ)、环境影响较严重区(Ⅱ)和环境影响一般区(Ⅲ)。由表1可知,现状条件下矿山二采区开采活动压覆、破坏土地总面积为74140m2(露天采场破坏土地面积34000m2,排土场破坏土地面积40140m2),对土地资源的占用、破坏比较轻,但是对地形地貌景观影响破坏相当严重;工业广场破坏土地面积约3170m2,对土地资源占用、破坏比较轻,对地形地貌景观影响破坏相当严重;矿区公路占地面积750m2,对土地资源占用、破坏比较轻;矿山开采对含水层影响及破坏比较轻。

2地质环境影响预测分析

2.1矿山地质灾害露天采场矿床属于工程地质条件简单类型,开采破坏了岩体的完整性,在构造发育地段有岩石崩塌掉块的可能,引发崩塌地质灾害的可能性中等,地质灾害危险性中等;排土场位置较高,汇水面积很小,不会形成泥石流的物源,但西部边坡较高,滑坡隐患威胁露天采场的正常生产,引发滑坡地质灾害可能性中等,地质灾害危险性中等;适用期内工业广场的面积不会增加,其建设未引发或加剧崩塌、滑坡等地质灾害,引发或加剧地质灾害的可能性小,地质灾害危险性小;二采区位于矿区东部,其中400m矿区公路一侧开挖山体,出现较大的高陡边坡,且坡面上浮石较多,存在发生小型崩塌地质灾害隐患,发生崩塌地质灾害可能性中等,地质灾害危险性中等。

2.2地形地貌景观与土地资源的影响和破坏适用期内露天采场仍采用组合台阶式采矿方法,预测面积116080m2,现已严重破坏了原生的地形地貌景观,治理难度较大,占用、破坏荒地面积0.1~0.2km2,对土地资源的影响和破坏较严重;排土场面积将增大到117370m2,采矿废石的堆集严重破坏了植被,压占土地,对地形地貌景观影响和破坏严重,治理难度较大,占用、破坏荒地面积0.1~0.2km2,对土地资源的影响和破坏较严重;工业广场面积不会增加,建设场地由废石充填沟谷而成,充填高度一般为1~4m,对原生的地形地貌景观影响和破坏程度较大,其恢复治理难度较小,占用、破坏荒地小于0.1km2,对土地资源的影响和破坏较轻;矿区道路不会增加,预测评估其对地形地貌影响和破坏较严重,占用、破坏荒地面积小于0.1km2,对土地资源的影响和破坏较轻。

2.3含水层影响及破坏在矿山开采过程中,在采场外设防洪沟,采场内设截水沟,自流排水。根据矿区水文地质资料,疏干排水对矿区周围主要充水含水层破坏较小。矿床开采不产生有毒、有害物质,水质与当地农业生产抽取的地下水基本一致,矿山开采对该区域水资源影响较轻。预测适用期内矿山开采对含水层影响及破坏较轻。根据上述对矿山地质环境问题预测及评估结果,矿山地质环境影响严重区的主要问题是对地形地貌景观的影响和破坏严重,土地资源破坏程度严重。二采区露天采场发生崩塌、滑坡等地质灾害的可能性为中等,灾害危险性为中等。地下采场岩石移动范围发生地面塌陷地质灾害的可能性比较大,地质灾害危险性比较大。部分排土场边坡较高,发生滑坡地质灾害的可能性中等,地质灾害危险性为中等。该部分道路发生崩塌、滑坡等地质灾害的可能性为中等,灾害危险性为中等。环境影响较严重区对地形地貌景观的影响和破坏比较严重,对土地资源破坏比较轻,对含水层的影响和破坏比较轻。矿山地质环境影响一般区治理期内不进行开采活动,可能受到矿山采矿工程的影响轻微,预测评估该部分区域矿山环境影响较轻。矿山地质环境影响程度预测评估见表2。

3矿山地质环境防治工程

3.1地质环境恢复治理分区及措施根据预测评估分区,将治理分区分为重点防治区、次重点防治区、一般防治区(表3)。严格控制资源的开发,以便减少对地质环境的扰动和破坏,最大程度地降低或者避免资源开发产生环境问题。目前矿山出现的环境问题,通过采用治理工程和生物工程等措施进行恢复处理,尽量避免矿山环境破坏或将其消除在矿山建设、生产过程中,做到防患于未然;对不可避免占用、破坏土地植被资源,通过各种恢复治理措施,达到矿山环境保护和治理目的。具体措施如下:(1)露天采场防治区。在开采境界范围设置围栏,锚固边坡,在开采平台砌筑干砌石挡墙、排水沟,并进行覆土、整平及恢复植被。露天采场防护网总长1601m,采用混凝土柱刺网,混凝土柱间距为10m。围栏间隔50m设立明显警示标志,标明“崩塌、滑坡危险区,禁止靠近”,共需混凝土立柱160根,警示牌30块。(2)排土场防治区。对排土场边坡及所有排土场台面进行覆土、整平并恢复植被。对排土场的高陡边坡(边坡角大于30°)进行削坡,坡度控制为30°;排土场施行梯级堆放,沿排土场等高线每20~25m设一宽4m的平台,内倾3°~5°,起防冲作用;将上部高低不平的平台用推土机推平,在排土场下游修建挡土墙。挡土墙墙基为浆砌毛石,基座宽2m,基础深1.2m,留排水孔;墙体为浆砌毛石,高2.5m,横截面呈梯形,墙体上部宽1m,下部宽1.6m。共需削坡2100m3,挖方1312m3,浆砌毛石墙身2132m3,浆砌毛石基础1312m3。(3)工业场地防治区。对高陡边坡进行削坡,对路面进行覆土、整平及恢复植被。工业广场占地3170m2,周长225m,按照间距3m种植松树,共需种植75株。树坑规格0.6m×0.6m×0.6m,土石方量为16.2m3。(4)矿区道路防治区(重点防治区)。部分矿区道路开挖山体3~10m,形成高陡边坡,适用期进行削坡治理,工程量为400m3。矿区道路两侧种植松树,间距为3m,共需植树267株,树坑规格为0.6m×0.6m×0.6m,土石方量为57.67m3。(5)矿区公路防治区(次重点防治区)。矿区公路应采用洒水等措施降低粉尘,道路两侧种植松树绿化。矿区范围较严重区道路长150m,按照间距3m种植松树,共100株。树坑规格0.6m×0.6m×0.6m,土石方量为21.6m3。恢复治理后期主要对露天采场开采台面和部分矿区公路(严重区)台面进行砌筑干砌石挡墙、覆土、整平、植树绿化及边坡种植爬山虎;对排土场平台及边坡进行覆土、整平及植树绿化,对露天采场边坡、矿区公路(严重区)边坡及排土场进行监测,出现问题及时处理;对前期没有成活的树木进行补种。二采区地质环境恢复治理布置见图1。

3.2矿山地质环境监测(1)地质灾害监测包括崩塌、滑坡监测与地面塌陷及伴生地裂缝监测。绝对位移监测选用高精度的测角、测距光学仪器和光电测量仪器;采用常规的两方向或三方向前方交会法进行测量,在崩塌、滑坡裂缝两侧设埋桩,用钢尺定时测量裂缝变化情况,进行相对位移监测;采用地面人工观察,定期巡视,对露天采场、排土场的边坡位置、形态、密实度进行监测,每半个月进行一次,进入雨季要特别关注天气变化,增加监测次数。(2)含水层破坏监测包括地表水监测、地下水监测。根据矿山所在水系地表水流向及纳污水体的有关功能要求,对水污染源和控制点进行监测,主要为工业广场生活污水与生产废水排放总口,监测生活污水与生产废水的水量、水质变化情况;地下水监测设置6个监测点,分别对第四系孔隙和基岩裂隙含水层水位、水量、水质的动态变化情况进行监测,每组含水层的监测点在沉陷区内外各布置1个。采用人工定期监测,以掌握该地区的地下水的动态变化情况,了解矿山开采对地下水资源及水质的影响状况。(3)地形地貌景观及土地资源监测主要通过现场实地调查和勘测,采用GPS定位并结合工程地形图、数码相机、数码摄像机、全站仪、水平仪、测距仪等工具,填表记录水土保持措施实施情况。

4结论