露天矿边坡治理技术探讨
2020-11-30闫海峰胡雪风
闫海峰 胡雪风
摘 要 随着经济的快速发展,中国的基本建设速度加快,因建设项目形成了大量的裸露坡面。这些裸露坡面不仅影响乐然生态环境景观,有些还存在地质灾害隐患,边坡治理技术是利用生态结构,建立植物的立体基础条件,从而消除露天矿边坡安全隐患,达到生态防护和景观一体化效果,更好地为国家创收。
关键词 露天矿;边坡;治理技术
引言
矿山地质环境是一个涉及众多学科的复杂问题,早在工业革命时期,外国一些研究人员就已经开始对矿山地质环境相关的理论进行了研究,并且在二十世纪三十年代,英国、法国等一些欧美国家就开始重视对矿山地质环境恢复和治理,综合利用矿山废弃物及废水,并且针对矿山地质环境恢复治理及综合利用问题形成了一套比较系统化的方法。
1矿山环境地质灾害种类
1.1 地面塌陷
废弃矿山地面塌陷问題主要是发生在竖井开采区域,因为一些矿体主要是出于浅层地表,在矿山开采之后,会破坏底层结构,导致地表空隙,形成采空区。采空区紧邻地面,整体承载力比较差,很容易出现采空区塌陷问题。虽然一些采空区具有一定的土壤厚度,如果力度超过了承载范围,将会引发采空区塌陷问题。地面塌陷问题具有较大的影响力和破坏力,严重损坏地面建筑物和交通设备,摧毁地下矿道,此外附近耕地和水资源也会因此受到影响。
1.2 当地地质条件的因素
边坡所在地的地质条件,对边坡稳定性影响较大。坚硬的岩石因为地质构造引发的动荡,以结构面失稳和崩塌居多,柔软延时则多是因为应力控制性的失稳为主。地质构造直接影响了边坡稳定性,从岩石结构面的规模、充填程度、发育度、连贯性等各个方面发挥影响。边坡所在的水文条件如果发生改变,必然导致地下水富集程度也改变,则岩土力学性质因水温改变受到影响,坡体下滑力增大,柔软夹层结构面抗剪程度急剧下降,也导致边坡失稳。
2边坡防护技术的具体应用
2.1 治理重点防治区
重点防治区是废弃矿山环境地质灾害治理的重点工作,工作人员需要全面采集废弃矿山环境地质信息,优化设计废弃矿山边坡参数,合理加固边坡,尤其要重点检监测容易发生问题的区域,避免发生严重的地质灾害。避免在废弃矿山中年随意堆放废土废渣,及时向渣场运输废土废渣,工作人员需要设置土墙保护边坡,有效预防山体滑坡和泥石流。在建设挡墙的过程中如果发生开裂问题,工作人员要及时采取处理措施,避免进一步扩大裂缝。工作人员要均匀地分布监测点,注重记录监测结果,同意规划容易发生地质灾害的区域,系统规划矿山工作,落实复垦工作,调节矿山生态环境,保障废弃矿山环境地质灾害治理效果[1]。
2.2 喷混凝土护坡
在各种护坡技术当中,喷混凝土护坡在各方面都有着较大的优势,无论是在生产效率上还是在施工速度上,它都有着很好的表现,并且这种护坡锚固技术也无须应用模板,在实际应用当中,喷混凝土护坡的技术需要充分结合混凝土的运输、浇筑以及捣固,从而实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。其主要原因就是此技术是利用一定的冲击力来完成喷射的,因此在临时支撑的效果上,其强度要明显超出木结构的支撑,就算是相较于钢结构,同样有着较高的经济性。倘若把它用作为永久性的支护,那么其强度相较于现浇的混凝土衬砌早期的强度而言要更高。在应用中配合锚杆,可以有效降低峒室的开挖量,同时还可以减少衬砌的厚度,节约水泥的用量。在喷混凝土施工的整个过程当中,还可以完全不使用模板,也无搭设拱架,使洞内的有效使用空间更大,有利于在开挖的同时喷射混凝土,这样边坡暴露风化的时间将会大大减少,这样可以实现对围岩变形的有效控制。
2.3 表面挂网喷浆
卸载滑坡体是为了保证边坡的长期稳定。根据地质勘察报告和崩塌防治体设计文件以及实际坡面情况,考虑边坡稳定性、滑坡范围、开挖方量等因素,在坡体各段进行开挖坡形。选择主被动防护网进行多方面防护。主动边坡防护网,勇于阻拦坡体上滚落的岩石,防止坡体损坏。对于落石坍塌情况集中的区域,或者频率较高的区域,作业施工难度大的区域,都可以运用主动防护网。被动防护网适用于坡体斜度小,施工便利的区域,并且可以起到一定的生态维护作用。利用表面挂网喷浆来防止山体胡奥,减少坡体坍塌。该工艺应用于地质灾害严重的区域,对道路、坡体、人们的生命财产安全都是极强的保护。运用外部嵌挂构建进行坡体加固工作,多层防护。设置截排水沟,保证降雨雪水等不会在坡体上积存,带来风化腐蚀渗漏等不良情况。
2.4 完善废弃矿山风险识别系统
废弃矿山环境地质灾害主要是因为人为原因和客观原因两个方面,人为原因指的是工作人员在矿山开采过程产生的危险。客观因素指的是自然环境引发的地质灾害。治理废弃矿山环境地质灾害,工作人员需要完善风险识别系统,确定废弃矿山环境地质灾害实际情况,利用针对性的处理措施。工作人员可以利用技术手段确定废弃矿山的含水层特征和地质结构等,建立资料数据库,进一步完善风险识别系统,准确判断废弃矿山的风险等级[2]。
2.5 确定施工流程
锚杆、锚索,是坡道支撑保护最基本的组成部分,将坡体的围岩加固起来,让围岩能够自己保护自己,自己支撑自己。锚杆一端与坡体工程构件项链,一端深入地层,起到加固作用。挡土墙、格构,支撑坡体,防止坡体变形或者填土的构造物。格构挡土墙由钢筋混凝土和锚杆组合而成,依靠锚杆固定在岩层内,格构顾名思义,部分挡土墙构造如同格子,能够承受土体压力。挂网喷浆,防止表面受到风化腐蚀或者雨水冲刷导致的由表及里的伤害而采用的防护措施。地表硬化,以混凝土密封、耐磨、防尘硬化剂来解决坡体表面的起壳、碎裂、空鼓、粉化、脱落等问题[3]。
3结束语
露天采场边坡最容易发生的变形破坏形式是强风化带的崩塌和剥离,矿山在降雨和强风天气应暂停运输作业。大雨过后应对边坡的安全进行全面排查,重点对强风化带进行检查,确认安全后再恢复生产。
参考文献
[1] 李瑞祥.波格拉露天矿西帮边坡滑塌机理分析及治理技术[J].黄金,2019,40(3):69-75.
[2] 潘懿,阮琰文,黄英华.高寒地区露天矿边坡治理技术应用研究[J].矿业研究与开发,2017,37(7):31-34.
[3] 李永亮.布沼坝露天矿北帮边坡稳定性分析与采煤工艺研究[D].昆明:昆明理工大学,2010.