礦山地質(zhì)環(huán)境的治理措施要點(diǎn)分析

礦山地質(zhì)環(huán)境的治理措施要點(diǎn)分析礦山地質(zhì)環(huán)境的治理措施要點(diǎn)分析

張兵

江西省核工業(yè)地質(zhì)局測(cè)試研究中心江西南昌３３０００２

【摘要】本文針對(duì)不同的礦山地質(zhì)災(zāi)害提出了相應(yīng)的治理措施，其中主要包括滑坡和泥石流災(zāi)害的治理，開采沉陷及固體廢棄物堆放場(chǎng)治理。【關(guān)鍵詞】地質(zhì)環(huán)境治理措施要點(diǎn)分析

礦山環(huán)境綜合治理實(shí)際上是針對(duì)礦山實(shí)際狀況進(jìn)行各類工程治理、生物治理和生態(tài)治理工程的有機(jī)組合。常見的礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害主要分為泥石流、礦區(qū)滑坡、開采沉陷、礦區(qū)巖溶塌陷、危損尾礦庫（壩）、廢棄物堆放場(chǎng)、水均衡失衡水污染、不穩(wěn)定邊坡、礦區(qū)土地復(fù)墾、植被重建等１０個(gè)方面，現(xiàn)將其中主要幾個(gè)地質(zhì)災(zāi)害問題的礦山治理技術(shù)方法加以介紹。

１、泥石流的成因及其防治

１．１泥石流的定義及成因

泥石流是山區(qū)汛期常見的一種嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象。它是泥砂在水動(dòng)力作用下失穩(wěn)后集中輸移的自然演變過程之一，具有嚴(yán)重的災(zāi)害性。某些山區(qū)河流在汛期中由于暴雨或其它水動(dòng)力如潰壩、冰川、融雪等作用于流域內(nèi)不穩(wěn)定的地表松散土體上，由于松散土體失穩(wěn)參與洪流運(yùn)動(dòng)，因此在流域內(nèi)形成２種匯流現(xiàn)象，一是水的匯流；二是砂的匯流。２種不同相的物質(zhì)在共同的流動(dòng)空間內(nèi)混合而形成一種特殊的水、砂混合輸移現(xiàn)象。當(dāng)這種特殊的流體中含砂量超過某一限值后，因其流動(dòng)特性的變化而形成的一種特殊洪流，它對(duì)工程設(shè)計(jì)及環(huán)境的影響與洪水、滑坡不同而稱為泥石流。

１．２泥石流的特點(diǎn)及防治技術(shù)要點(diǎn)１．２．１泥石流的特點(diǎn)

①破壞自然生態(tài)環(huán)境。災(zāi)害沿通過地區(qū)展布，隨地形變化成帶狀和片狀。

②快速?zèng)_毀或淤埋通過地區(qū)的生產(chǎn)、生活設(shè)施及危及人身和財(cái)產(chǎn)安全。

③因堵塞而造成堵塞體上游的淤埋與淹沒的災(zāi)害，堵塞體下游因堵塞體潰決而突發(fā)的沖毀或淤埋的災(zāi)害。

④誘發(fā)大河上、下游河段的災(zāi)害，直接災(zāi)害后果嚴(yán)重，具有難以抗御的特點(diǎn)，易誘發(fā)次生災(zāi)害。

１．２．２防治技術(shù)及要點(diǎn)

①防治礦區(qū)泥石流災(zāi)害主要應(yīng)從兩方面著手：一是消除或固化泥石流物源；二是消除泥石流的激發(fā)條件——水源條件。

②新建礦山要事先設(shè)計(jì)出廢渣棄土的安全存放地帶，修建規(guī)范的尾礦泥（砂）庫，杜絕泥石流物源的亂堆濫放。

③已有廢渣棄土的生產(chǎn)礦山，應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施。例如將雜亂分布在坡崗上的泥石流物源，填人溝谷中，造田復(fù)墾；在大量泥石流物源存在的溝谷下端，修筑攔砂壩。

④疏浚礦區(qū)排水系統(tǒng)，使暴雨洪流避開廢渣棄土地段；洪水非經(jīng)過泥石流物源地段不可時(shí)，應(yīng)修筑排洪明渠，設(shè)計(jì)流量應(yīng)能承受百年一遇的洪流。并同時(shí)做好護(hù)坡控制水土流失。

③在滑坡防治工程方案中，應(yīng)注意避免施工中的擾動(dòng)作用，例如抗滑擋墻施工中的通槽開挖。

④抗滑擋墻一般采用混凝土結(jié)構(gòu)治理中、小型滑坡。

⑤抗滑樁一定要保證樁身有足夠的強(qiáng)度和錨固深度，樁高和樁間距要根據(jù)滑坡體的規(guī)模、滑動(dòng)層的厚度設(shè)計(jì)。

⑥基巖完整、具有軟弱結(jié)構(gòu)面的滑坡，宜采用錨固方式進(jìn)行治理。⑦設(shè)計(jì)錨固方法應(yīng)根據(jù)滑坡體的規(guī)模、巖性、危險(xiǎn)程度、發(fā)展階段據(jù)實(shí)測(cè)算選擇。

３、開采沉陷的成因及其防治

３．１開采沉陷的定義及成因

地下采掘活動(dòng)形成的采空區(qū)，其上方巖、土體失去支撐，導(dǎo)致地面塌陷。

這種由于礦山采動(dòng)引起地面塌陷的主要原因是人為活動(dòng)。此類地面塌陷在許多礦區(qū)都有發(fā)生，并造成相當(dāng)程度的危害，即損壞交通設(shè)施、水利設(shè)施、建筑物、道路、農(nóng)田等，甚至引起山體滑坡和崩塌。

３．２開采沉陷的影響因素及防治技術(shù)要點(diǎn)

開采沉陷的影響因素：采空區(qū)塌陷范圍、幅度和塌陷的時(shí)間進(jìn)程等是多種因素綜合作用的結(jié)果，其制約條件很多，主要包括兩個(gè)方面：一是自然因素，即礦區(qū)地質(zhì)地形條件，是自然形成的、客觀所具備的條件；二是人為因素，即開采技術(shù)條件，是人為的，并隨人的主觀意志為轉(zhuǎn)移。如果開采技術(shù)條件選擇適當(dāng)，則可以大大減輕采礦塌陷的危害程度。

防治技術(shù)及要點(diǎn)：

①開采沉陷災(zāi)害的治理，要統(tǒng)籌考慮開采沉陷與地裂縫的內(nèi)在關(guān)系。要防治結(jié)合，綜合整治。

②地下坑銅已廢棄的采空區(qū)出現(xiàn)地面沉陷、地裂縫時(shí)，應(yīng)采取地下回填廢渣，減緩地面沉陷速度；為制止地面塌陷形成，可通過地面裂縫灌注尾礦砂漿，加快充填廢渣的固化。

③地下坑道尚在使用階段，地面出現(xiàn)地裂縫或沉陷跡象時(shí)，應(yīng)果斷對(duì)地裂縫發(fā)育地段采取灌漿、密閉、回填、夯實(shí)、監(jiān)測(cè)等措施；應(yīng)在地下坑道采取防塌措施。

④地下坑銅已廢棄，地表形成塌陷但規(guī)模不大時(shí)，則應(yīng)采取由地面自外向內(nèi)將廢渣填人下部，中上部用細(xì)粒尾礦充填，為覆綠打好基礎(chǔ)。

⑤地下坑銅已廢棄，地面塌陷規(guī)模巨大，難以治理的特殊地段，可圈定為礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)研究特區(qū)。

⑥充填開采是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的根本方法，是防止地物地貌變化、消除或減緩地面沉陷的有效措施，凡井下開采的礦山，無論是在建還是生產(chǎn)的礦井均應(yīng)進(jìn)行充填開采設(shè)計(jì)并具備規(guī)劃實(shí)施意見。

⑦井下開采煤炭、油頁巖等礦山，在生產(chǎn)過程中要進(jìn)行離層注漿的可行性研究，提出相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計(jì)。

２、滑坡的成因及其防治

２．１滑坡的定義及成因

斜坡上巖、土體以各種方式順坡向下的運(yùn)動(dòng)，統(tǒng)稱為滑坡。它是地表起伏不平的地形形成過程中經(jīng)常發(fā)生的一種地質(zhì)作用。

滑坡是發(fā)生在斜坡上的以重力為主導(dǎo)的外動(dòng)力地質(zhì)作用。由于人類工程活動(dòng)對(duì)地表地形的改造已經(jīng)超過了自然能力，人為活動(dòng)引起的滑坡數(shù)量已大大超過了自然產(chǎn)生的滑坡，所以５０％以上的滑坡是人為因素引起的。

２．２影響滑坡的因素及防治技術(shù)要點(diǎn)影響滑坡的因素：

①不連續(xù)面在邊坡破壞中的作用

②巖土體力學(xué)性質(zhì)的改變，使坡體強(qiáng)度發(fā)生變化；③邊坡直接受各種力的作用。防治技術(shù)及要點(diǎn)：

①礦區(qū)滑坡治理要根據(jù)成因確定。應(yīng)采取合理的工程措施，確保治理后能使滑坡體穩(wěn)定。

②根據(jù)滑坡的危險(xiǎn)程度和防治目標(biāo)、滑坡規(guī)模，進(jìn)一步確定工程規(guī)模和工程量，根據(jù)需要設(shè)計(jì)錨固工程、抗滑