改進露天礦生態(tài)治理邊坡支護方式的探討

蔣睿卿，陳真，王永新

（富蘊蒙庫鐵礦有限責任公司）

1 前言

在礦石開采過程中隨著露天礦山向深部開采，露天邊坡因應力變化，受水、爆破震動以及巖石分化等因素的影響，造成邊坡失穩(wěn)，極易發(fā)生邊坡滑塌，從而給露天開采造成極大的安全隱患，因此需要及時采取措施對露天邊坡進行支護。目前，露天邊坡支護主要采取混凝土澆注、打錨桿掛網、噴漿等單一方法或聯合支護方法。但在西北地區(qū)一些礦山地處偏遠，交通不便，氣候干旱、少雨，邊坡治理難度大且成本高。文章介紹了在傳統支護的方式上，通過探討分析，對邊坡生態(tài)治理的邊坡支護技術進行改進，以期達到邊坡支護的目的，又可以改善邊坡生態(tài)環(huán)境。

2 常規(guī)露天邊坡支護方式

目前，國內露天邊坡支護主要利用錨桿、噴漿、錨網和錨索等方法進行支護，具體支護方法根據巖工程地質特征及巖體質量等級而確定?，F場人工搭設腳手架，自下而上進行支護，因多處治理區(qū)域處于高邊坡，治理過程對安全防護要求較高，施工難度較大。支護材料采用的均是長錨桿、長錨索，材料需要量較大，對遠離城鎮(zhèn)的礦山而言，因交通不便，材料運輸費高，整個工程的施工成本升高。露天礦山在邊坡治理過程中，重點是對安全隱患治理，較少考慮邊坡生態(tài)環(huán)境恢復，目前傳統的支護方法在國內得到普遍應用，且技術已經很成熟。近年來，國家對環(huán)保的要求越來越高，在采礦的同時，還要求注意周邊環(huán)境的保護，以及對環(huán)境的治理。因此對傳統的邊坡治理方法提出了改進，嘗試進行生態(tài)治理。

3 改進露天邊坡支護措施

為了達到保證邊坡穩(wěn)定性及解決邊坡綠化、保水功能的目的，探索了一種格網結構與生態(tài)植被毯聯合施工的方法，通過實施來解決干旱地區(qū)露天礦高陸邊坡綠化結構。

采用的技術方案:露天礦邊坡生態(tài)保護網格結構，包括高陡邊坡和生態(tài)植被地毯，生態(tài)植被地毯鋪設在邊坡坡面上。地毯成分主要包括植物枯桿、保水劑、改良土壤、草種子混合攪拌而成，并采用自上而下錨釘固定在邊坡上，每層錨網連接處設垂直坡面格擋，格擋支撐生態(tài)植被地毯。

所述擋板為鋼筋混凝土和錨桿組合而成并固定在坡面，按照坡面每4m設置一層格擋，格擋寬度為200mm，高度為250mm。

生態(tài)植被地毯所用植物枯桿為礦區(qū)周邊富含植物纖維的各種草木粉碎而成；改良土主要為第四紀松軟黃土、牛羊糞便及采購長效氮肥。草種主要種植抗旱、改良鹽堿的草木犀、灌木種子、草木種子混合性，保證植被存活率。

坡面上縱向設置間距為4×4m的泄水孔，反方向插入邊坡里，泄水孔孔深大于6m，傾角為15°,露出坡面100mm。坡頂設置間距200mm順坡面水渠，坡面鋪設空隙100×100（mm）帶柔性鋼絲網格，水源主要來自天然雨水或管道送水。這樣既保證地毯有賦存水，也保證由于大雨或大水沖毀植被。

4 改進的支護方式實施方法

（1）施工前要將坡面上浮石清理干凈，對不平整的地方采用小風鉆處理，平整度達到90%。平整度低于90%對生態(tài)植被地毯鋪設造成影響。

（2）打錨桿。在選擇錨桿一定要注意：根據邊坡穩(wěn)定性、邊坡高度、透水性和使用年限確定錨桿長度、直徑及柔韌度。主要作用是固坡及方便掛網。如富蘊蒙庫鐵礦屬于陡幫開采，需要掛格構橫梁。

（3）Φ8mm鐵絲網空隙 100×100（mm）。在坡頂修排水溝，網片必須壓在排水溝地下面；掛網坡頂要超出坡面至少1m，兩網片之間重疊10～20mm用鐵絲固定。

（4）格擋擋板施工，材料采用鋼筋混凝土，混凝土標號C35。寬度200mm，高度250mm。

（5）噴射基材混合物。采用濕噴法，將基材混合物噴到坡面。噴射盡可能從正面進行，按橫向每層橫梁從下而上進行施工，避免仰噴，凸凹部要注意不能漏噴，不留死角。最后將（生態(tài)植被地毯）種植土，紙漿或者木纖維，保水劑，粘合劑，草種攪拌均勻，噴灑到坡面上，厚度大概在250-300mm。

（6）養(yǎng)護管理。主要工作是噴、灌水，保持土壤濕潤，保證草籽發(fā)芽和存活。

如圖1所示。

圖1 邊坡支護示意圖

5 改進措施的優(yōu)點

通過在生態(tài)植被地毯增設混凝土（充填防腐劑）擋板，有效克服了陡峭邊坡噴播基材易流失、厚度難以保證的缺陷，同時提高了整個綠化結構的保水性、穩(wěn)定性、植被生長性。通過保水層中植物纖維的天然吸水性及韌性，增強邊坡蓄水能力，為植被生長提供水分。使用充填混合基質和錨網防治，避免植被生長過程中被雨水沖刷摧毀，提高了植被的成活率。從而達到了高陡邊坡生態(tài)綠化的目的。

6 結束語

隨著國家對環(huán)保重視程度提升，露天礦邊坡生態(tài)治理中改進的邊坡支護方式有必要在礦山推廣應用。此支護方法可以應用到西北地區(qū)山坡治理及城鎮(zhèn)周邊陡坡綠化工程中，特別是針對露天礦高陡邊坡穩(wěn)定及生態(tài)保護網格結構。

露天礦邊坡生態(tài)保護網格結構技術有效克服了陡峭邊坡噴播基材易流失、厚度難以保證的缺陷，同時可以提高整個綠化結構的保水性、穩(wěn)定性、植被生長性，避免植被生長過程中被雨水沖刷摧毀，提高植被的成活率，起到了綠化高陡邊坡生態(tài)的作用。