矿山边坡治理工程范文篇1

土地资源利用、人口密度、平均降雨量、地质灾害类型及发育程度；采矿开采因素主要包括矿山地质灾害类型、土地资源占用及破坏、废水排放、固体废弃物排放与地下水均衡的破坏。通过对玉龙铜矿的分析，结果显示矿业活动对地质环境的影响较小。并提出了崩塌与泥石流的治理措施。

关键词：露天矿开采、矿业活动，地质环境

中图分类号：O741文献标识码：A文章编号：

引言

矿产资源是我们人类生存和发展的重要基础，据统计我国一次能源大概95%、工业原料80%以上及1/3的饮用水都来于矿产资源。但是近些年来，不合理开发的矿产资源，带来了各种环境地质问题。据全国的调查数据显示，由矿业活动造成的环问题包括：滑坡、泥石流、崩塌、地裂缝、地面沉降和地面塌陷等，土地资源被破坏，水均衡被破坏以及水土流失等[1]。

玉龙铜矿床中，Ⅰ号矿体是主要矿体，是露天开采。矿区目前没有大型滑坡、泥石流、崩塌的发育条件。人为活动引发的灾害时有发生，主要发生在下边坡、公路上及采场边坡地带。目前存在的主要环境问题为矿山建设与开采过程中引发地质灾害，以及生产过程中废弃物造成环境的污染与破坏，矿区的地质环境是中等级别[2-4]。

随着玉龙铜矿的开采，将对当地的生态环境产生一定程度的影响，应采取相应的防污染措施与地质灾害的防治措施。矿山的各种工程活动会对原有的自然边坡形态会有所破坏，生态平衡受到影响。矿山运输道路建设与采选建构筑物建设都会形成一定的边坡，其边坡的稳定问题、修建过程中的弃土堆放、运营中的粉尘污染、噪声污染等都是不容忽视环境问题。

一、矿山开采的主要地质灾害类型

目前，矿产资源的开采方式主要有三种，即露天开采、井工开采以及水力开采。开采方式不同导致的地质问题也不同[1]（表1-1）。

表1.1矿山地质环境问题类型表

开采方式资源毁坏地质灾害环境污染

井工开采矿井排水毁坏，水的均衡受到破坏，植被受到废渣的压占地面塌陷、产生地裂缝，山体开裂固体废弃物堆放成斜坡体和占据河道，引发滑坡、泥石流等地质灾害固体废弃物被大风吹起，经过风化作用，雨水冲刷造成有毒害物质对水、大气、土壤化境造成污染破坏等

露天开采原来的地形地貌被迫改变，排放的污染物破坏植被，造成水土流失，从而影响地下水露天矿使得边坡失稳，诱发了滑坡灾害

水利开采河道被堵塞，植被被破坏威胁桥梁及河道的安全河流污染

目前矿山存在的地质灾害类型及数量少、规模小[1]，根据资料显示，地质灾害发生在开采的矿山中，在露天矿的开采过程中极易诱发地质灾害（如崩塌、滑坡、泥石流等），但玉龙矿区地势平坦，滑坡的发生概率极小。通过统计全国的矿山地质灾害其中崩塌4次，泥石流1次，地面塌陷6次，地裂缝1次，总计12次；地区的灾害统计显示崩塌共发生14次，多发生在罗布莎路铁矿区、乌查拉煤矿区、玉龙铜矿区、羊八井高岭土矿区等地区，经济损失113万元；泥石流发生在尼木铜矿1次，经济损失1万元；地面塌陷发生11次，多发生在罗布莎路铁矿区、玉龙铜矿区，经济损失60万元；地裂缝发生30次，多发生在罗布莎路铁矿区，经济损失4万元；结合玉龙矿区地质环境实际情况，我们得知极易造成地质灾害的是玉龙斑岩型铜矿[5]。

1.崩塌

陡坡上的岩土体被裂缝分割，导致根部空虚，从而失去稳定，脱离母体的现象称为崩塌。按其力学机制的不同，可分为滑移崩塌、鼓胀崩塌、倾倒崩塌、错断崩塌及拉裂崩塌五种。

玉龙矿区处于高山峡谷区，岩石机械破概率高。西边坡和北边坡的稳定性好。东边坡由大理岩、第四系松散层及灰岩构成；结构面与坡面的组合不稳定；坡角为20-30°；南边坡由大理岩、第四系松散层、构造破碎带、角岩及灰岩组成，受结构面F1和F2的影响，岩体局部破碎，边坡稳定性受到影响；结构面与坡面的组合不稳定；坡角为25-30°；综合以上各项情况，推测南边坡和东边破有可能发生崩塌。

2.泥石流

发生在山区的含有大量石块、泥砂的短暂湍急水流被称为泥石流。泥石流在极短的时间内会对土地及人员生命造成的严重损失[6]。泥石流形成条件如下：（1）地形地貌条件。泥石流一般是在纵坡降较大的狭窄沟谷活动的，干涸的嶂谷、冲沟，或是水流河谷。泥石流流域一般分为形成区、流通区与堆积区。（2）水动力条件。泥石流是在强且短暂的地表径流条件下形成的，暂时性径流主要来自暴雨、水体溃决和冰雪融化等。泥石流突发性强、来势凶猛、破坏力大，危害严重[7]。（3）物质条件。泥石流主要由建矿及采矿时的废弃物造成的。采矿造成采空区，且围岩松动，从而出现塌陷、岩移及裂缝，；局部地形受矿山建设的影响，大量矿山废石堆放，山坡变陡导致侵蚀能力的增大等。

在矿山开采中，大量的固体废弃物堆放于沟坡，强降雨极易诱发泥石流。玉龙矿区内冲沟不发育，仅在周边有少量浅沟，长约10-100m，宽1-3m，坡降8-10%，沟谷上游及两岸分布第四系松散堆积物，厚度3-6m。在雨季时有时会发生小型水石流，流量一般10-30m。随着开采时间的增加与开采规模的增大，废石的堆放量也增大，遇强降雨会爆发泥石流。从而对矿山及生态环境造成严重的危害。

二、矿山地质环境评价

矿山地质环境评价是对矿区活动对地质环境的影响程度的评价，包括现状评价及预测评价。本文借鉴张进德等所著的《我国矿山地质环境调查研究》来进行探讨。

1.评估指标体系

矿业活动对地质环境影响评估指标体系包括：地质环境条件和采矿开采条件，具体的如表2-1所示。

表2-1矿业开采对地质环境影响的指标体系

2.评估方法

基于层次分析法对玉龙铜矿进行评估，每个矿山的地质环境影响总评分级为矿山地质环境影响指数。

3.分级标准

矿山评估结果分为轻微、较严重及严重3级:T

4.评估结果

根据矿山的实际情况进行各项指标的打分。结果表明矿山的指标总分T为4.9分，处于较严重的等级。结果显示矿业活动对地质环境指标值仅为2分，影响较小，但是玉龙铜矿的生态环境脆弱，一旦遭到破坏，其治理与恢复的难度是比较大的，所以在高原环境下，必须同时开展预防与治理的工作。

三、矿业开采防治灾害措施

1.预防措施

（1）政策措施。坚持“预防为主，防治结合”的方针，坚持“谁开发、谁保护”、“谁破坏、谁治理”、“谁治理、谁受益”的原则，避免与减轻矿山地质灾害的发生，提高广大人民群众的环保意识，促进协调发展。（2）建立矿山地质灾害监测体系。对于突发性的地质灾害，应该开展监测工作，建立群测群防监测体系，对重点区域进行专门的监测。地质监测始于上世纪80年代末[8]，且地域辽阔，交通不便，因此其未来的环境监测应开展典型区域的定期监测。（3）提高开采技术水平。近几年来，个别矿山企业对矿山环境保护不断加强重视，提高安全生产。用固体废弃物胶结来充填采空区，不但减轻了对土地的破坏，同时又避免了采空区灾害的发生。（4）搬迁、避让。对于危害大、治理难度大、治理不显著的地质灾害，一般采取避让、搬迁的措施。

2.治理措施

（1）崩塌的治理措施

①改造地质体，采用化学物质对地质体注浆加固，提高其力学性能；另外对地质环境、结构面和结构体进行改造[9]。②对于人工边坡或者中小型的崩塌，一般修筑棚硐、明硐等防治工程。③设置挡石墙，减缓塌体的运动速度，使得崩塌体与受灾体隔离，减少灾害。④可用片石或者水泥沙浆等物质对岩体中的裂缝进行修补，以防裂隙的扩展。⑤在易风化地段，用水泥对缓坡进行护坡（如修建护墙）。⑥地下水活动地带，设置构筑物进行拦截与疏导

（2）泥石流的治理措施

泥石流的具体治理措施有生物措施和工程措施：①生物措施。包括合理耕牧，培养植被，使得生态得以平衡，以避免造成坡面的冲刷。②蓄水及引水工程。，其作用是对部分或大部分洪水进行拦截，以控制水动力条件。具体有调节截水沟、洪水库和引水渠等。③支挡工程。在坡脚处修建挡墙可保护坡面及坡脚，使得斜坡稳定。④拦挡工程。在流通区内布置建筑物，如修建坝体。在上游修建谷坊可以稳定沟床和坡脚，同时使得河床比降减低，从而抑制泥石流的形成。⑤排导工程。多数建在流通区和堆积区。常见的是设有导流堤的泄洪道。其作用是调整流向，防止漫流，以保护附近的工矿点、交通线路和居民点。⑥储淤工程。工程通常由拦淤堤、溢流堰和导流堤组成。主要作用是使得泥石流在制定的地段停留，使得排泄的固体总量及洪峰流量减少。

参考文献：

[1]张进德，张作辰，刘建伟，等.我国矿山地质环境调查研究[M].北京：地质出版社，2009.

[2]唐仁鲤，罗怀松，等.玉龙斑岩铜（钼）矿带地质[M].北京：地质出版社.1995.

[3]赵树德.玉龙铜矿选冶试验评述[J].有色冶金设计与研究，1997，18(2)：17-25.

[4]折书群.玉龙铜矿开发对区域水环境影响分析[J].长江流域资源与环境，2006，15（2）：259-262.

[5]李昆仲，李震等.自治区矿山主要地质环境问题及防治建议[J].地质灾害与环

境保护，2007，18（2）：51-54.

[6]唐辉明.工程地质学基础[M].北京：化学工业出版社.2008.

[7]张进德，张作辰，刘建伟，等.我国矿山地质环境调查研究[M].北京：地质出版社，2009.

矿山边坡治理工程范文篇2

【关键词】爆破震动、水及管理；露天矿边坡稳定；防护措施

1.影响露天矿边坡稳定的主要因素

露天矿边坡是露天采矿工程活动形成的一种特殊结构物，它经受各种自然营力的作用和露天开采工艺的影响。影响露天矿边坡稳定的因素很多,主要可分为内在因素和外部因素。内在因素包括：组成边坡的岩石性质、地质构造、岩体结够、地应力、水文地质等；外部因素包括工程载荷、爆破震动、边坡形态以及管理方面的影响等。其中水、爆破震动以及管理是影响边坡稳定的三个重要因素。

（1）水对边坡稳定性的影响是多方面的，是非常有害的。许多露天矿的边坡有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点，资料统计,地下水压可使边坡的稳定程度降低20%～30%。地表水的渗入和地下水的活动，是导致滑坡的重要因素之一。露天矿的滑坡多发生在雨季或解冻期（水结冰时，其体积可增大10%左右）。当地下水赋存于岩石弱面中时，水的物理、化学作用相配合，将使风化作用向岩体深部发展和扩散，水的作用显著增大了岩体的滑动力和减小弱面间的摩擦力，从而使岩体的破坏更为严重，边坡的稳定性降低。因此在露天矿的设计、施工等过程中,对矿区范围内的地表水和地下水的活动规律以及赋存状态要进行详细地勘察,并结合矿山的实际情况进行合理、经济地治理。

（2）爆破震动作为一种外加的动荷载对边坡稳定影响极大,露天矿爆破作业产生的震动波，瞬时向四周传播，促使边坡岩体中的张裂隙扩展或产出新的裂隙，从而导致岩体产生变形和破坏，造成边坡破坏。如爆源位置、一次起爆药量的大小、起爆方式等是边坡破坏失稳的一些重要外部因素。爆破作业量大,爆破次数频繁,边坡经受振动的次数也频繁。

（3）管理方面的影响：由于不正确的生产活动，人为地促使边坡破坏。如挖掉被动岩体、破坏坡脚、在主动岩体上面堆积废石和设备，建筑房屋等，从而增大了主动岩体的重量、降低了边坡的稳定。铲装作业临近边坡铲装作业时,未按边坡设计要求进行铲装作业,容易造成边坡超挖、欠挖,从而改变了边坡的设计参数。

2.露天边坡防护措施的探讨

露天矿滑坡防治是矿山边坡研究和日常边坡管理的重要组成部分，滑坡防治对露天矿可能发生和已近发生的滑坡进行预防与治理。目的是确保露天矿正常生产，确保设备和人员的安全，为露天开采创造经济效益。

滑坡应立足于防，而治次之。滑坡防治的方法按其特征可分为三类：减少下滑力增大抗滑力、增大边坡岩体强度、用人工建筑物加固不稳定边坡。其防治工程的顺序应为：①截集并排出流入矿区的地表、地下水；②采取疏干措施降低地下水位；③采取削坡减载或反压坡脚等工程措施；④采用人工加固工程。具体措施有：排水疏干、控制爆破、修坡或减载以及人工加固（设置坡脚护墙、抗滑桩工程、锚固工程、危岩清理工程、土方工程、坡面防护工程、注浆工程）。

滑坡不仅要防、治，对露天矿边坡的监测，也是边坡防治工程中的一个重要组成部分，是预报滑坡、减少滑坡事故所不可忽视的工作。通过对运动中的边坡进行位移观测，不仅可以得出边坡移动速度、方向等直观资料，而且将这些资料进行整理，分析，可得出一些有关岩移和整治滑坡的重要资料。如果把观测资料和调查资料综合分析，就可预报滑坡。边坡监测是通过简易观测、设站观测和仪表观测，来监测边坡的变形位移、边坡水文地质、边坡整治效果、风化程度、边坡受力状况等等。

为此，滑坡的防治，可通过排水、控制爆破、加强监测、加强生产过程中边坡管理以及局部边坡的削坡减载或人工加固相结合的方法来综合防护、治理。

以下从排水疏干、控制爆破和边坡管理三方面来浅析边坡的稳定与防治。

（1）排水疏干：

水是影响边坡稳定性的一个重要因素。地下水对边坡岩土体通常具有产生静水压力、动水压力及降低岩土体的强度参数等方面的作用。地下水压力改变着边坡岩体的力学性状和应力状态,地下水压力的增加,导致边坡稳定性明显降低。改善和提高边坡稳定性方面,排水降压是一项经济而有效的工程治理措施。

（2）控制爆破：

爆破震动是露天矿边坡稳定性影响因素中的重要人为因素。首先,边坡在承受爆破震动力作用下,坡体中潜在的滑体会附加一贯性力(矩),从而使潜在滑体的下滑力(矩)增大；其次,因爆破而引起的后冲作用会使边坡内部岩体产生大量的微裂纹(隙),降低了岩体的强度,致使边坡潜在滑体的抗滑力矩下降；第三,爆破中的过度破碎会使边坡表面部分岩体产生程度不等的破坏；第四,露天矿中的生产爆破存在于矿山的全部服务期限,对边坡岩体产生疲劳破坏作用。从而,当边坡频繁地遭受生产爆破引起的震动时,其稳定性逐渐变差,尤其是高陡边坡以及岩体强度差的地段,当爆破震动达到一定值时,就会产生局部坍塌甚至整体滑塌。因此控制爆破是维护露天矿边坡稳定比较有效的方法之一,对于矿区高陡边坡而言,采用控制爆破对于维护边坡的稳定具有重要的意义。

（3）边坡管理：

加强边坡的日常管理是矿山边坡防护工作的重要组成部分。边坡日常维护工作应包括以下一些内容:①巡查边坡稳定情况(有无滑坡、裂缝产生,边坡坡面水流出水情况等),并进行图件及文字记录。②及时清理水沟,保持水沟流水畅通。③修补边坡零散缺口,防止雨水洗刷扩大,进行植被工作。保养维护好通向台阶上的永久道路。④雨季前要做好排水系统的全面检查和边坡的整治工作,保证台阶水沟水流畅通。雨季期间要坚持雨中巡查,使边坡上的隐患及排水系统中的问题能及时发现处理。对于局部不稳定地段边坡的管理应作好以下几方面的工作。①应详细进行工程地质、水文地质调查,并测绘边坡工程地质图,提供详细的地质资料。②适当加密岩石位移观测点,缩短观测周期,尽快提供边坡位移平面图、断面图和移动变形曲线。同时要进行多种手段的监测,为稳定性研究和加固处理措施提供可靠的岩移资料和水文资料。③根据提供的地质资料及岩石位移观测资料,进行不稳定地段边坡滑动模式分析及稳定性专题评价。④边坡出现滑坡征兆时,应及时加强预报工作,并采取削坡减载,人工加固措施,预防滑坡。当预防不了时,应根据预报及时将人员设备撤离。

3.结束语

在露天矿开采过程中,保证露天采矿场边坡在其过渡状态和终了状态时的长期稳定是矿山管理至关重要问题之一。边坡的破坏不但涉及人身设备安全,也直接影响着矿山经济效益。加强边坡管理与维护,确保露采边坡稳定,对保证矿山安全生产具有十分重要的现实意义。[科]

【参考文献】