露天礦邊坡治理技術(shù)探討

閆海峰 胡雪風

摘 要 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國的基本建設(shè)速度加快，因建設(shè)項目形成了大量的裸露坡面。這些裸露坡面不僅影響樂然生態(tài)環(huán)境景觀，有些還存在地質(zhì)災(zāi)害隱患，邊坡治理技術(shù)是利用生態(tài)結(jié)構(gòu)，建立植物的立體基礎(chǔ)條件，從而消除露天礦邊坡安全隱患，達到生態(tài)防護和景觀一體化效果，更好地為國家創(chuàng)收。

關(guān)鍵詞 露天礦;邊坡;治理技術(shù)

引言

礦山地質(zhì)環(huán)境是一個涉及眾多學科的復(fù)雜問題，早在工業(yè)革命時期，外國一些研究人員就已經(jīng)開始對礦山地質(zhì)環(huán)境相關(guān)的理論進行了研究，并且在二十世紀三十年代，英國、法國等一些歐美國家就開始重視對礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)和治理，綜合利用礦山廢棄物及廢水，并且針對礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理及綜合利用問題形成了一套比較系統(tǒng)化的方法。

1礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害種類

1.1 地面塌陷

廢棄礦山地面塌陷問題主要是發(fā)生在豎井開采區(qū)域，因為一些礦體主要是出于淺層地表，在礦山開采之后，會破壞底層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致地表空隙，形成采空區(qū)。采空區(qū)緊鄰地面，整體承載力比較差，很容易出現(xiàn)采空區(qū)塌陷問題。雖然一些采空區(qū)具有一定的土壤厚度，如果力度超過了承載范圍，將會引發(fā)采空區(qū)塌陷問題。地面塌陷問題具有較大的影響力和破壞力，嚴重損壞地面建筑物和交通設(shè)備，摧毀地下礦道，此外附近耕地和水資源也會因此受到影響。

1.2 當?shù)氐刭|(zhì)條件的因素

邊坡所在地的地質(zhì)條件，對邊坡穩(wěn)定性影響較大。堅硬的巖石因為地質(zhì)構(gòu)造引發(fā)的動蕩，以結(jié)構(gòu)面失穩(wěn)和崩塌居多，柔軟延時則多是因為應(yīng)力控制性的失穩(wěn)為主。地質(zhì)構(gòu)造直接影響了邊坡穩(wěn)定性，從巖石結(jié)構(gòu)面的規(guī)模、充填程度、發(fā)育度、連貫性等各個方面發(fā)揮影響。邊坡所在的水文條件如果發(fā)生改變，必然導(dǎo)致地下水富集程度也改變，則巖土力學性質(zhì)因水溫改變受到影響，坡體下滑力增大，柔軟夾層結(jié)構(gòu)面抗剪程度急劇下降，也導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。

2邊坡防護技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 治理重點防治區(qū)

重點防治區(qū)是廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害治理的重點工作，工作人員需要全面采集廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)信息，優(yōu)化設(shè)計廢棄礦山邊坡參數(shù)，合理加固邊坡，尤其要重點檢監(jiān)測容易發(fā)生問題的區(qū)域，避免發(fā)生嚴重的地質(zhì)災(zāi)害。避免在廢棄礦山中年隨意堆放廢土廢渣，及時向渣場運輸廢土廢渣，工作人員需要設(shè)置土墻保護邊坡，有效預(yù)防山體滑坡和泥石流。在建設(shè)擋墻的過程中如果發(fā)生開裂問題，工作人員要及時采取處理措施，避免進一步擴大裂縫。工作人員要均勻地分布監(jiān)測點，注重記錄監(jiān)測結(jié)果，同意規(guī)劃容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域，系統(tǒng)規(guī)劃礦山工作，落實復(fù)墾工作，調(diào)節(jié)礦山生態(tài)環(huán)境，保障廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害治理效果[1]。

2.2 噴混凝土護坡

在各種護坡技術(shù)當中，噴混凝土護坡在各方面都有著較大的優(yōu)勢，無論是在生產(chǎn)效率上還是在施工速度上，它都有著很好的表現(xiàn)，并且這種護坡錨固技術(shù)也無須應(yīng)用模板，在實際應(yīng)用當中，噴混凝土護坡的技術(shù)需要充分結(jié)合混凝土的運輸、澆筑以及搗固，從而實現(xiàn)機械化連續(xù)施工的新型混凝土施工工藝。其主要原因就是此技術(shù)是利用一定的沖擊力來完成噴射的，因此在臨時支撐的效果上，其強度要明顯超出木結(jié)構(gòu)的支撐，就算是相較于鋼結(jié)構(gòu)，同樣有著較高的經(jīng)濟性。倘若把它用作為永久性的支護，那么其強度相較于現(xiàn)澆的混凝土襯砌早期的強度而言要更高。在應(yīng)用中配合錨桿，可以有效降低峒室的開挖量，同時還可以減少襯砌的厚度，節(jié)約水泥的用量。在噴混凝土施工的整個過程當中，還可以完全不使用模板，也無搭設(shè)拱架，使洞內(nèi)的有效使用空間更大，有利于在開挖的同時噴射混凝土，這樣邊坡暴露風化的時間將會大大減少，這樣可以實現(xiàn)對圍巖變形的有效控制。

2.3 表面掛網(wǎng)噴漿

卸載滑坡體是為了保證邊坡的長期穩(wěn)定。根據(jù)地質(zhì)勘察報告和崩塌防治體設(shè)計文件以及實際坡面情況，考慮邊坡穩(wěn)定性、滑坡范圍、開挖方量等因素，在坡體各段進行開挖坡形。選擇主被動防護網(wǎng)進行多方面防護。主動邊坡防護網(wǎng)，勇于阻攔坡體上滾落的巖石，防止坡體損壞。對于落石坍塌情況集中的區(qū)域，或者頻率較高的區(qū)域，作業(yè)施工難度大的區(qū)域，都可以運用主動防護網(wǎng)。被動防護網(wǎng)適用于坡體斜度小，施工便利的區(qū)域，并且可以起到一定的生態(tài)維護作用。利用表面掛網(wǎng)噴漿來防止山體胡奧，減少坡體坍塌。該工藝應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害嚴重的區(qū)域，對道路、坡體、人們的生命財產(chǎn)安全都是極強的保護。運用外部嵌掛構(gòu)建進行坡體加固工作，多層防護。設(shè)置截排水溝，保證降雨雪水等不會在坡體上積存，帶來風化腐蝕滲漏等不良情況。

2.4 完善廢棄礦山風險識別系統(tǒng)

廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害主要是因為人為原因和客觀原因兩個方面，人為原因指的是工作人員在礦山開采過程產(chǎn)生的危險?？陀^因素指的是自然環(huán)境引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。治理廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，工作人員需要完善風險識別系統(tǒng)，確定廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害實際情況，利用針對性的處理措施。工作人員可以利用技術(shù)手段確定廢棄礦山的含水層特征和地質(zhì)結(jié)構(gòu)等，建立資料數(shù)據(jù)庫，進一步完善風險識別系統(tǒng)，準確判斷廢棄礦山的風險等級[2]。

2.5 確定施工流程

錨桿、錨索，是坡道支撐保護最基本的組成部分，將坡體的圍巖加固起來，讓圍巖能夠自己保護自己，自己支撐自己。錨桿一端與坡體工程構(gòu)件項鏈，一端深入地層，起到加固作用。擋土墻、格構(gòu)，支撐坡體，防止坡體變形或者填土的構(gòu)造物。格構(gòu)擋土墻由鋼筋混凝土和錨桿組合而成，依靠錨桿固定在巖層內(nèi)，格構(gòu)顧名思義，部分擋土墻構(gòu)造如同格子，能夠承受土體壓力。掛網(wǎng)噴漿，防止表面受到風化腐蝕或者雨水沖刷導(dǎo)致的由表及里的傷害而采用的防護措施。地表硬化，以混凝土密封、耐磨、防塵硬化劑來解決坡體表面的起殼、碎裂、空鼓、粉化、脫落等問題[3]。

3結(jié)束語

露天采場邊坡最容易發(fā)生的變形破壞形式是強風化帶的崩塌和剝離，礦山在降雨和強風天氣應(yīng)暫停運輸作業(yè)。大雨過后應(yīng)對邊坡的安全進行全面排查，重點對強風化帶進行檢查，確認安全后再恢復(fù)生產(chǎn)。

參考文獻

[1] 李瑞祥.波格拉露天礦西幫邊坡滑塌機理分析及治理技術(shù)[J].黃金，2019，40（3）：69-75.

[2] 潘懿，阮琰文，黃英華.高寒地區(qū)露天礦邊坡治理技術(shù)應(yīng)用研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2017，37（7）：31-34.

[3] 李永亮.布沼壩露天礦北幫邊坡穩(wěn)定性分析與采煤工藝研究[D].昆明：昆明理工大學，2010.