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矿山滑坡地质灾害勘查及治理设计分析与应用思路探索

2020-12-31黄建平李富迅

中国金属通报 2020年8期
关键词:滑坡勘查边坡

刘 鹏,黄建平,李富迅

(四川省煤田地质局一四一队,四川 德阳 618000)

随着近年来能源开采规模不断扩大,我国各地区的矿山地质灾害频发,矿山地质灾害对于人民的正常生活以及社会的正常生产都会产生不利的影响,加强对于矿山滑坡地质灾害的防治研究具有非常重要的实际意义。滑坡地质灾害的发生通常是由于地质运用引起的,滑坡就是山体斜坡的岩体由于地下水等因素作用,滑坡处于不稳定状态。加强矿山地质灾害的管理工作,就需要了解矿山滑坡的发生的原因,进而采用适当的矿山地质勘查方法和治理技术等来治理滑坡地质灾害。

1 矿山边坡稳定性的重要性

边坡的稳定性主要指的是露天矿山,当边坡的倾斜角度达到一定程度之后,矿山上面就容易发生滑落的现象,严重的更是会造成塌方。一旦边坡的倾斜角度越大,造成的滑坡和塌方的可能性也就越大,给环境和人民的带来的危害也就更大。所以,当一些山体可以承受的倾斜角度较高的时候,也就是说明该山体的边坡稳定性比较好。一般来说,自然形成的矿山,由于地球内部的地壳运动,会对边坡的稳定性产生一定的影响。人工设计的边坡一旦不科学的时候,也大幅度降低边坡的稳定性。边坡受到自然环境影响时,边坡内部的结构就会面临破坏,从而会发生滑坡的现象。同时,一旦发生滑坡现象,会对周围的环境带来一定的威胁,会使得下游河道阻塞,破坏道路交通。所以在进行预防矿山滑坡地质灾害的工作时,要对边坡做好相关的调查工作,勘查和分析,进一步开展后续的工作,保证人们的生命财产安全,在现场做好防护工作。

2 矿山滑坡地质灾害发生的原因

矿山的作业是与其他的作业是有所不用的,矿山基本上是在地面的基础上进行的,因此,矿山作业中必须要依靠地面来进行,为了保证作业的安全性,必须要提前进行地质勘查才能进行,这就需要认真分析矿山滑坡地质灾害发生的原因,本文认为矿产滑坡的原因可以有以下几个方面:(1)矿山开采作业需要将地下水排出,必要时甚至要对地下水进行强制排出,这就使得矿山地面本身有所沉降,但是一旦当雨季来临,矿山上的岩层变软,会受到风化等其他作用的影响,岩石的结构会受到影响,最后变成落石,地面沉降会造成岩体的更多的破碎,最终会导致滑坡灾害的发生;(2)在进行矿山开采作业时,为了作业的安全和便利会挖开矿山的坡脚,改变岩石的应力场,整个山体的弹性也会因此而重新分布重力,这就会使得部分岩石会因为重力作用而造成裂缝且不可逆,原先的岩体结构会受到破坏,进而造成矿山滑坡灾害的发生。

3 矿山滑坡地质灾害的勘查内容

3.1 勘查内容

为了减低矿山滑坡地质灾害发生的概率,保证矿山开采作业的顺利进行,因此需要进行矿山滑坡地质灾害的勘查工作,对于矿山滑坡地质灾害的勘查主要有以下几个方面。首先,对于矿山的现状进行评估,矿山现状的分析包括环境因素和自然因素。自然因素包括气候气象资料、风力、地理位置以及矿山周围环境等等,环境因素包括矿山开采程度、安全系数、开采作业的危险性以及开采的难易程度;其次,对矿山进行预测评估,对矿山可能发生滑坡的概率进行评估预测,收集过往的相关数据资料并进行详细的分析,对矿山周围临近地区的环境进行分析,分析其中可能造成滑坡灾害的因素;最后,进行综合评估。综合评估就是对前面两个因素进行综合,要综合考虑到可能诱发矿山滑坡地质灾害的所有影响因素,防治滑坡灾害的发生,同时还需要考虑项目的成本效益问题,通过综合数据分析,得出最终的评价结果。根据勘查的计算结果得出矿山发生滑坡地质灾害的概率和防治难度对后期的治理工作提出针对性的方案。

3.2 勘查流程

对矿山滑坡地质灾害的勘查评估主要有以下流程:第一,收集矿山相关的资料,收集的资料包括该地的气象气候、水文资料、地形地貌等等。矿山相关的资料、过往的开采经历、过往的治理经验都可以作为进行矿山滑坡地质灾害的依据;第二,进行实地勘察。实地勘察矿山是对矿山地区内的复杂程度和滑坡的容易发生的地区进行分析,对矿山的薄弱地区和滑坡可能形成的条件进行规避;第三,对曾经开采过的矿山也要进行分析,因为每开采一次就是对矿山岩体的一次破坏,因此要集合开采的次数和形成条件对矿山进行分析,计算如果矿山发生滑坡可能波及的范围和可能造成的损失程度。

表1 常见矿山滑坡地质灾害治理措施的优缺点分析

图1 矿山滑坡地质灾害的勘查流程

3.3 治理矿山滑坡地质灾害的应用思路

通过对上述的矿山滑坡地质灾害勘查的内容总结,将治理矿山滑坡地质灾害的应用思路概括为以下三个方面,第一,进行资料收集整理;第二进行实地考察,第三整合材料对矿山进行分析,将可能发生的危险和危害因素全部列出,另外还要加强滑坡地质灾害的防治和监管,用科学的手段来进行检测,发现问题或者异常要及时上报,及时解决。

4 矿山滑坡地质灾害的治理措施

4.1 排截水

排截水是相对常规的滑坡治理措施,而且是必不可少的防护措施,因为这些事矿山滑坡地质灾害治理的基础手段和方式。首先,要进行卸荷减载,该项工作的操作难度不大,需要的是相关的工作人员相互协调配合,降低滑体的下滑力,维持坡体的稳定性;其次,排截水。地下水以及水流作用是引起矿山滑坡地质灾害发生的重要原因,降水会造成地表水的增多,渗入地下的水流也会相应增加,弱化了矿山岩石的强度和稳定性。一旦地下会或者地表水不及时排出,会使得矿山的岩体长时间的受到水流的侵蚀作用,发生滑坡地质灾害的概率就会相对较高,所以为了避免水流侵蚀作用造成的矿山滑坡地质灾害,就必须对水流进行排截,增加排水口的数量,加强排水能力,避免水流在矿山地区的堆积造成的滑坡灾害。同时,还要考虑气候气象和地理位置的影响,例如,一般来说,南方的降水量会高于北方的降水量,这就要求相关的工作人员要因地制宜,根据实际情况来进行设置,解决矿山地区的水流的不良影响。

4.2 抗滑桩

抗滑桩也是治理矿山滑坡地质灾害的重要措施之一,其主要是将不同种类的桩体嵌入到矿山的滑动面下面,对矿山滑坡地质灾害起到阻碍作用。抗滑桩在布置的时候一定要注意交错排布,增加抗滑桩的作用面积,能够有效的应对小型的矿山滑坡。同时,抗滑桩还能够进一步增加矿山的牢固性,能够有效提高矿山开采的效率。

4.3 减荷与压脚

减少荷载是为了降低矿山上部岩层对下部岩层的压力和下滑力,压脚是为了增大矿山坡跟的阻碍力。减少荷载和压脚是为了改善边坡的平衡性,提高边坡的稳定性,该措施能够很好的应对矿山上出现反弧现象。但是该措施不适用与上缓下陡的矿山。

4.4 抗滑挡土墙

抗滑挡土墙主要是针对可能会发生大型矿山滑坡灾害而采取的有力措施,其可以发挥排水、减重等综合优势,对山体的破坏程度也较小,降低滑坡对周围环境的影响。

5 结束语

随着自然环境的进一步恶化,矿山地质灾害发生的概率也相对会增加,但是经济社会的发展是离不开矿产资源,因此进行矿产资源的开采工作也是必要,所以这就需要对矿山滑坡等地质灾害进行有效的、合理的防护和治理。因此,相关单位和部门要提前做好前期的矿山勘查工作,并对开采的技术和工艺进行分析,制定出最适合矿山实际情况的开采方案。同时要利用科学的技术和先进的理念来对矿山滑坡地质灾害进行治理,保证边坡的稳定性,在开采过程中严格按照预定的开采方案来进行,保护矿山边坡的稳定、提高滑坡地质灾害的治理能力。

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