矿山地质灾害的治理措施

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【摘 要】随着我国经济的快速发展和各行业对矿产资源需求量的不断增加,我国矿山开采强度也随之增大,其所造成的环境破坏也越来越严重.本介绍了矿山地质灾害预测预报的一些方法,并提出了相关地质灾害的治理措施.

【关 键 词】矿山;地质灾害;预测预报;治理措施

引言

矿产资源的开采和利用,给人类带来巨大经济效益作用的同时,也给人类带来了一系列地质灾害.矿山地质灾害预测治理可以极大地降低灾害发生的可能性,促进区域生态环境保护和社会经济可持续发展.根据不同的矿产类型和开采方式,以及可能造成的地质灾害类型,制定相应的防治方案,尽可能的降低矿山地质因遭受破坏而带来的危害.

1矿山地质灾害预测预报方法

1.1常规地质法

根据现已开挖段的地质情况结合对隧道地表进行地质补充调查、地质勘察报告,对可能存在的地质情况进行地质素描.地质素描的内容包括:


(1)岩性:隧道顶、底板围岩的种类、性质、产状与特点,围岩固结情况、风化及变质软硬程度.

(2)地质构造:各种地质构造的类型、性质、产状、规模,以及对岩体的破坏程度;断层分布、走向、倾角、风化破碎程度;节理裂隙方向及间距,充填物及性质;岩溶展布的空间关系等.

(3)水文地质:洞内重要泉眼、暗河,主要出水点、涌水、突泥地点,观测其流量、水压、颜色变化、夹杂物等情况.必要时进行地表相关气象、水文观测,判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系.

1.2直流电法

矿井直流电法以岩石的电性差异为基础,在全空间条件下建场,使用全空间电场理论,处理和解释有关矿井水文地质问题.超前探测是研究掘进工作面前方地层电性变化规律,预测掘进面前方含、导水构造的分布和发育情况的一种井下电法探测新技术.图1为直流电法超前探测示意图.

1.3TSP超前物探方法

TSP203系统是利用在隧道围岩以排列方式激发弹性波,弹性波在向三维空间传播的过程中,遇到声阻抗界面,即地质岩性变化的界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等,会产生弹性波的反射现象,这种反射波被布置在隧道围岩内的检波装置接收下来,输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理,实现拾取掌子面前方岩体中的反射波信息,TSP203超前地质预报系统原理与布设如图2所示.

2矿山地质灾害的治理措施

2.1崩塌的防治措施

(1)排水:在有水活动的地段,布置排水构筑物,以进行拦截与疏导.包括排出边坡地下水和防止地表水进入.

(2)刷坡、削坡:在危石孤石突出的山嘴以及坡体风化破碎的地段,采用刷坡技术放缓边坡.

(3)锚固:1)遮挡,即遮挡斜坡上部的崩塌物,通常采用修建明硐、棚硐等工程进行,在铁路工程中较为常用,这种措施常用于中、小型崩塌或人工边坡崩塌的防治中;2)拦截,对于仅在雨后才有坠石、剥落和小型崩塌的地段,可在坡脚或半坡上设置拦截构筑物;3)支挡,在岩石突出或不稳定的大孤石下面修建支柱、支挡墙或用废钢轨支撑;4)打桩,固定边坡;5)护墙、护坡.在易风化剥落的边坡地段,修建护墙,对缓坡进行水泥护坡等.

(4)镶补沟缝:对坡体中的裂隙、缝、空洞,可用片石填补空洞,水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的进一步发展.

2.2滑坡的防治措施

治理滑坡应该坚持以防为主、综合治理、及时处理的原则.结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:

(1)消除和减轻地表水和地下水的危害.滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,很多时候水是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要.通过降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,以达到消除或减小水的冲刷和浪击的作用.

常用措施有:1)防止地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟.在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗.2)对于岩质边坡可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土.我们可以根据边坡的地质结构特征和水文地质条件来选择排除地下水的措施.

常用的方法有:1)水平钻孔疏干;2)竖井抽水;3)垂直孔排水;4)隧洞疏干;5)支撑盲沟.

(2)改善边坡岩土体的力学强度.通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力.

常用的措施有:1)削坡减载.用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性.削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减.但这种方法并不总是最经济,我们要在开工之前做经济可行性分析.2)边坡人工加固.

常用的方法有:1)修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;2)钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;3)预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;4)固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;5)SNS边坡柔性防护技术等.

2.3泥石流的防治措施

(1)泥石流灾害的防治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)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.

(4)已有废渣弃土的生产矿山,应采取相应的工程措施:将杂乱分布在坡岗上的泥石流物源,填入沟谷中,造田复垦;在有大量泥石流物源的沟谷下端,修筑拦砂坝.

3结语

应运用合理的采矿方法把矿产资源开发利用与环境保护结合起来,运用矿山灾害学安全减灾原理和环境科学相结合的理论为指导,充分利用岩土工程、采矿工程新理论、新技术、新方法,减少地质灾害的发生,实现矿山的可持续发现,为我国经济的发展作出贡献.

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