矿山地质环境的治理措施要点分析

矿山地质环境的治理措施要点分析

张　　兵

江西省核工业地质局测试研究中心　　江西　　南昌　　３３０００２

【摘　要】本文针对不同的矿山地质灾害提出了相应的治理措施，其中主要包括滑坡和泥石流灾害的治理，开采沉陷及固体废弃物堆放场治理。【关键词】地质环境　治理措施　要点分析

矿山环境综合治理实际上是针对矿山实际状况进行各类工程治理、生物治理和生态治理工程的有机组合。常见的矿区地质灾害主要分为泥石流、矿区滑坡、开采沉陷、矿区岩溶塌陷、危损尾矿库（坝）、废弃物堆放场、水均衡失衡水污染、不稳定边坡、矿区土地复垦、植被重建等１０个方面，现将其中主要几个地质灾害问题的矿山治理技术方法加以介绍。

１、泥石流的成因及其防治

１．１　泥石流的定义及成因

泥石流是山区汛期常见的一种严重的水土流失现象。它是泥砂在水动力作用下失稳后集中输移的自然演变过程之一，具有严重的灾害性。某些山区河流在汛期中由于暴雨或其它水动力如溃坝、　冰川、　融雪等作用于流域内不稳定的地表松散土体上，由于松散土体失稳参与洪流运动，因此在流域内形成２种汇流现象，一是水的汇流；二是砂的汇流。２种不同相的物质在共同的流动空间内混合而形成一种特殊的水、砂混合输移现象。当这种特殊的流体中含砂量超过某一限值后　，因其流动特性的变化而形成的一种特殊洪流，它对工程设计及环境的影响与洪水、滑坡不同而称为泥石流。

１．２　泥石流的特点及防治技术要点１．２．１　泥石流的特点

①破坏自然生态环境。灾害沿通过地区展布，随地形变化成带状和片状。

②快速冲毁或淤埋通过地区的生产、生活设施及危及人身和财产安全。

③因堵塞而造成堵塞体上游的淤埋与淹没的灾害，堵塞体下游因堵塞体溃决而突发的冲毁或淤埋的灾害。

④诱发大河上、下游河段的灾害，直接灾害后果严重，具有难以抗御的特点，易诱发次生灾害。

１．２．２　防治技术及要点

①防治矿区泥石流灾害主要应从两方面着手：一是消除或固化泥石流物源；二是消除泥石流的激发条件——水源条件。

②新建矿山要事先设计出废渣弃土的安全存放地带，修建规范的尾矿泥（砂）库，杜绝泥石流物源的乱堆滥放。

③已有废渣弃土的生产矿山，应采取相应的工程措施。例如将杂乱分布在坡岗上的泥石流物源，填人沟谷中，造田复垦；在大量泥石流物源存在的沟谷下端，修筑拦砂坝。

④疏浚矿区排水系统，使暴雨洪流避开废渣弃土地段；洪水非经过泥石流物源地段不可时，应修筑排洪明渠，设计流量应能承受百年一遇的洪流。并同时做好护坡控制水土流失。

③在滑坡防治工程方案中，应注意避免施工中的扰动作用，例如抗滑挡墙施工中的通槽开挖。

④抗滑挡墙一般采用混凝土结构治理中、小型滑坡。

⑤抗滑桩一定要保证桩身有足够的强度和锚固深度，桩高和桩间距要根据滑坡体的规模、滑动层的厚度设计。

⑥基岩完整、具有软弱结构面的滑坡，宜采用锚固方式进行治理。⑦设计锚固方法应根据滑坡体的规模、岩性、危险程度、发展阶段据实测算选择。

３、开采沉陷的成因及其防治

３．１　开采沉陷的定义及成因

地下采掘活动形成的采空区，其上方岩、土体失去支撑，导致地面塌陷。

这种由于矿山采动引起地面塌陷的主要原因是人为活动。此类地面塌陷在许多矿区都有发生，并造成相当程度的危害，即损坏交通设施、　水利设施、建筑物、道路、农田等，甚至引起山体滑坡和崩塌。

３．２　开采沉陷的影响因素及防治技术要点

开采沉陷的影响因素：采空区塌陷范围、幅度和塌陷的时间进程等是多种因素综合作用的结果，其制约条件很多，主要包括两个方面：一是自然因素，即矿区地质地形条件，是自然形成的、客观所具备的条件；二是人为因素，即开采技术条件，是人为的，并随人的主观意志为转移。如果开采技术条件选择适当，则可以大大减轻采矿塌陷的危害程度。

防治技术及要点：

①开采沉陷灾害的治理，要统筹考虑开采沉陷与地裂缝的内在关系。要防治结合，综合整治。

②地下坑铜已废弃的采空区出现地面沉陷、地裂缝时，应采取地下回填废渣，减缓地面沉陷速度；为制止地面塌陷形成，可通过地面裂缝灌注尾矿砂浆，加快充填废渣的固化。

③地下坑道尚在使用阶段，地面出现地裂缝或沉陷迹象时，应果断对地裂缝发育地段采取灌浆、密闭、回填、夯实、监测等措施；应在地下坑道采取防塌措施。

④地下坑铜已废弃，地表形成塌陷但规模不大时，则应采取由地面自外向内将废渣填人下部，中上部用细粒尾矿充填，为覆绿打好基础。

⑤地下坑铜已废弃，地面塌陷规模巨大，难以治理的特殊地段，可圈定为矿山地质灾害监测研究特区。

⑥充填开采是保护生态环境的根本方法，是防止地物地貌变化、消除或减缓地面沉陷的有效措施，凡井下开采的矿山，无论是在建还是生产的矿井均应进行充填开采设计并具备规划实施意见。

⑦井下开采煤炭、油页岩等矿山，在生产过程中要进行离层注浆的可行性研究，提出相应的技术设计。

２、滑坡的成因及其防治

２．１　滑坡的定义及成因

斜坡上岩、土体以各种方式顺坡向下的运动，统称为滑坡。它是地表起伏不平的地形形成过程中经常发生的一种地质作用。

滑坡是发生在斜坡上的以重力为主导的外动力地质作用。由于人类工程活动对地表地形的改造已经超过了自然能力，人为活动引起的滑坡数量已大大超过了自然产生的滑坡，所以５０％以上的滑坡是人为因素引起的。

２．２　影响滑坡的因素及防治技术要点影响滑坡的因素：

①不连续面在边坡破坏中的作用

②岩土体力学性质的改变，使坡体强度发生变化；③边坡直接受各种力的作用。防治技术及要点：

①矿区滑坡治理要根据成因确定。应采取合理的工程措施，确保治理后能使滑坡体稳定。

②根据滑坡的危险程度和防治目标、滑坡规模，进一步确定工程规模和工程量，根据需要设计锚固工程、抗滑桩、排水系统、抗滑挡墙、截水沟等。

４、固体废弃物堆放场的防治

固体废弃物堆放场的防治技术及要点：

４．１　采矿剥离废石、废矿渣无序堆放形成的各类松散物质构成的不稳定边坡治理措施。

①降低坡高、坡角

②边坡加固、衬砌护坡

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