露采矿山滑坡地质灾害防治方法
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内容提要:矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。目前由于我国矿山开采的技术和设备相对落后,地质环境保护和治理的措施滞后,导致矿山开采环境不断恶化。在露天矿山开采过程中,滑坡是一种主要的地质灾害,本文作者主要对滑坡的类型、产生的原因及预防和控制措施进行详细论述。
关键词:露采 矿山 滑坡 防治
矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础,随着国民经济的高速发展,各行各业对能源需求日益增加,露天矿山目前已经陆续进入深部开采阶段,由于矿区工程地质条件复杂、断层、岩脉纵横交错,加之矿山频繁的生产爆破振动,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害更为严重,阻碍了矿山生产的正常进行,制约着矿山的可持续安全生产。因此探讨对露天采矿滑坡的预防及治理是很重要的。
一、露天矿山滑坡的成因
滑坡是岩土体自重、构造力、渗透力等综合结果,指位于斜坡的岩土体在重力以及水等外力作用下沿某一结构软弱面发生位移的一种不良地质现象,主要发生在雨季。在边坡开挖前岩土体内部处于相对平衡状态,当开挖进行过程中岩体面临采场的一侧出现临空状态,导致该方向失去支撑力,岩体内部应力场会不断进行调整与变化,最终会导致在坡脚和坡顶附近出现应力集中区域,当该处应力超过其强度时则会导致岩体破坏形成滑坡。二是人为因素,人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场,使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布,岩体产生卸荷裂隙,卸荷裂隙多张开且平行于边坡面并使原有的裂隙扩张和张开,由其所切割的岩体,极易失稳形成崩塌、滑坡。
二、露天矿山滑坡的防治方法
2.1 规范开采
限制无证开采,严禁非法开采;处罚治理强占山头、山坡的矿点;禁止不开工作台阶,不剥离或边剥边开采的掠夺式违法开采露天矿,被在露天矿设计和生产中,必须根据矿山的地质条件、岩石力学性质和采用各种设备的性能、规格尺寸,确定合适的坡面角并规定出最小工作平台宽度,把剥离、采矿和运输设备,供电和通讯线路,设置在工作平台稳定坡面的范畴内。只有解决好矿山开采与环境保护之间的矛盾,才能促进我国采矿业的可持续发展。
2.2 疏排降水、减轻或消除水的危害
在雨季来临之前,根据实地情况修筑防洪沟,将雨季的地表水拦截在坑外,减少了露天边坡的渗透水。用黏土在地表堵地表裂缝,使水不进入裂隙和岩体的含水层,防止滑坡的发生。对于滑坡体以内的地表水,则以防渗尽快排走为原则。对于地下水的治理,采取排水措施,以降低地下水位,消除或减轻水对滑体的静水压力、托浮力和动水压力以及地下水对滑体的物理化学破坏作用。
2.3 改变滑坡体外形
改变滑坡体的外形,采取降低边坡滑坡区域分层高度和增加分层个数等措施,并适当设置安全平台,放缓坡脚,使其坡脚小于渣土自然堆积角以及降低堆积高度等措施防止滑坡。
2.4 要注重对边坡的维护
对露天矿的边坡,必须进行经常性的检查和维护,必要时进行人工放坡,铺上草皮,植上灌木,砌筑局部挡土墙或预埋防滑桩。合理的设置排水网络,防止地表水流入矿坑冲刷边坡,对于有润滑层理深凹的露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。
2.5 抗滑工程及加固方法
抗滑工程是防止山体滑坡的不可缺少的一部分,尤其对于事关生命、财产安全的矿区坡体来说,意义非同寻常。抗滑工程包括:抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。通过对锚索施加预应力,增大滑面上的正应力,使滑面附近的岩体形成压密带,增大滑面的抗剪强度。
2.6 滑坡的监测
对岩石的位移进行监测,可以发现滑坡预兆。为了实时掌握边坡岩体内部应力变化和锚索等加固结构的工作状态,可利用“滑坡灾害及边坡应力智能远程监测系统”进行远程监测。监测点布置时遵循以下原则: 准确及时反应边坡内应力变化的敏感位置; 沿边坡走向及重点反应裂隙发育的剖面附近位置,又兼顾其它区域;垂直边坡走向监测点的布置尽量形成剖面,便于分析同一剖面内坡体不同标高处应力变化规律。
2.7 做好地质环境恢复
为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表士、植草种树。
2.8滑坡的治理
滑坡后缘壁上可见擦痕或有明显位移现象。后缘有裂缝发育,数量较多且连续,其发展速度明显加快。坡面上建筑物或植被变形破坏迹象明显,岩土体下滑位移速率较大。前缘有松脱(塌)或鼓胀现象。此类滑坡稳定性极差,急需治理;滑坡后缘有不连续裂缝发育,后缘壁上变形迹象不明显。可采用清理废土石和危岩以恢复场地,或者修筑拦挡工程和排水工程防止形成新的地质灾害隐患:潜在的崩塌、滑坡灾害,可采用削坡减荷、锚固、抗滑、支挡、排水、截水等工程措施进行童坡加固,消除地质灾害隐患。
三、结束语
我国矿山种类繁多且分布广,再加上技术、设备以及管理相对落后等原因造成矿山灾害众多,给社会稳定及人民的生命财产带来严重影响,露天矿的边坡治理是矿山开采中长期存在的问题,随着开采深度的加深,边坡滑动的问题会不断产生,因此对矿山资源进行合理有效的利用,在开采过程中加强监测与信息化管理,针对不同边坡滑动的实际情况,采取符合实际的措施和方法处理边坡,以使边坡滑动得到有效控制,最大限度的防止矿山地质灾害,才能保证实现矿业的可持续发展。
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