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矿山边坡治理工程

时间:2023-05-28 09:24:24

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇矿山边坡治理工程,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

矿山边坡治理工程

第1篇

关键词:GPS技术;矿山边坡;变形监测;最佳参数

Abstract:This article in the summary mine side slope deformation monitor significance foundation, introduced the mine side slope distortion monitor duty and the primary coverage. According to our country mine side slope actual situation, introduced the GPS distortion monitoring network design, confirmed the GPS technology to apply in the mine side slope deformation monitor feasibility, and has determined the best observation parameter.

Keywords:GPS technology;Mine Slope;Deformation Monitoring;The Best Parameters

中图分类号:U416.1+4文献标识码:A文章编号:

矿山边坡变形监测的意义

我国的矿产资源非常丰富,已探明储量的有155种,为我国经济的发展奠定了坚实的基础。随着我国经济的飞速发展,对能源和资源的需求量也大幅度增加,各地为了增加产量,花大力气扩大生产规模,但是在产量增加的同时随之而来的是这些工程区域以及工程运行期间所形成的边坡安全(变形)监测问题。

在边坡工程建设中,通过对边坡工程的安全监测,可以起到如下一些作用:(1)评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定性,并作出有关变形的预测预报,对于已经或正在滑动的滑坡体掌握其演变过程,及时捕捉崩塌与滑坡灾害的特征信息,如崩塌、滑坡的正确分析评价、预测预报及为相关治理工程等,提供可靠的资料和科学依据。(2)为防止滑坡及可能的滑动和蠕变提供及时决策支持,预测和预报滑坡的边界条件、规模、滑动方向、发生时间及危害程度,并及时采取措施,以尽量避免和减轻灾害损失。(3)通过监测可为决策部门提供相应参数依据,为有关方面提供相关的信息,以制定相对应的防灾救灾对策。(4)监测已发生滑动破坏和加固处理后的滑坡,监测结果是评价滑坡处理效果的尺度。(5)为进行有关位移反分析数值模拟计算提供参数。

矿山边坡变形监测的任务和主要内容

2.1 矿山边坡变形监测的任务

(1)提供边坡恶性变形发生的报警,以保证作业人员及设备的安全,且在变形趋稳时解除警报,以利组织生产;

(2)提供可靠的监测资料以识别不稳定边坡的变形和潜在破坏的机制及其影响范围,以制定防灾、减灾措施;

(3)对于矿山边坡,提供信息以便矿山调整采、掘计划,甚至修改设计;

(4)参与提出处理潜在滑体方案,为方案的实施提供安全监测,对处理效果提出评价。

边坡监测的目的是对可能发生滑坡的危险边坡进行观测,查明滑动性质、滑体规模和准确预报滑坡等以确保生产安全,避免灾难性事故的发生。

2.2 矿山边坡变形监测的主要内容

2.2.1选定变形监测基准点

矿山边坡变形监测基准点的选择直接影响到GPS监测数据的可靠性,这要求GPS监测基准点稳定可靠且尽可能不受各种不利因素的影响,此外,在选定变形监测基准点时,不但要考虑到当前矿山边坡变形监测的迫切需要,还应考虑到整个矿区将来边坡变形监测的需要,应将基准点建立在稳定地层上。

2.2.2 GPS变形监测网的设计

GPS变形监测网的设计是采用GPS技术对矿山边坡进行变形监测的关键。应根据不同的监测目的选择不同等级的监测网及相应精度的基准点坐标。监测点设计是监测网建立的重要内容,根据矿山的实际情况,选择原有监测基点,四等三角点及矿山重要部位的新测点作为GPS系统的监测点。监测点大多布置在与边坡垂直方向上。监测网的级别越高,测量的精度也越高。

2.2.3 GPS监测及其坐标转换

野外作业数据采集使用双频或单频GPS接收机,在监测基准点上固定安置接收机,以进行长时间的连续观测,其它接收机依次布设于各个监测点。对重要监测点观测的时段为2小时,且要求2个或2个以上的观测时段,一般监测点为1个观测时段,且时段长为1小时。

GPS监测系统采用WGS-84坐标系,最常采用的数据形式为经度、纬度和高程。对于边坡变形监测可以不进行坐标转换,通过比较不同时间的观测结果便可直接求出相应的差值或计算出相应的位移量。但如果分析评价GPS测量系统建立之前的常规测量获得的结果,或要将GPS测点作为工程地质测绘图的控制点时,则需要进行坐标系统的转换,将GPS系统采用的WGS-84坐标系统转换成矿区采用的地方坐标系,以建立两者之间的联系,便可分析评价历年的累计变形及其发展变化趋势。

2.2.4监测结果的数据处理和变形分析

监测数据可自动处理,计算出相应的基线向量,并调出相位双差参考图,仔细观察和研究其变化,对于波动起伏超过限差要求的基线应进行重新测量。

边坡变形监测的实施

3.1边坡观测站的布设

观测点应布置在下列地段:工程地质条件较复杂,如断层、破碎带、风化带、岩层节理发育等地段;受地下水和地表水危害较大的地段;运输枢纽;已形成较高的边坡和服务年限较长的地段;正在进行边坡治理的地段。

观测线的条数取决于滑坡范围(监测范围)的大小、边坡岩石力学性质变化情况及地质条件复杂程度。一般在滑体中央部分、沿预计的最大滑动速度方向(多数情况为大致垂直于露天矿边坡走向方向)布置一条,在其两侧再布设若干条。在滑体上具有特征性的部位应设专门的观测点进行监测,当发现某些观测点有移动时,可在这些观测点的上、下、左、右增设观测点,以便准确确定边坡移动范围。

3.2 边坡的监测

观测工作在全部监测点埋设10~15天后进行,观测时首先将监测站的控制点与露天矿基本控制网点进行联测。

露天矿山边坡正常观测工作主要有如下内容:

(1)警戒观测:为确定边坡是否正常滑动,可根据季节及观测线的具体情况定期进行水准测量。若发现观测点累计下沉达20mm时,可认为边坡开始滑动,需要进行全面观测。全面观测包括测点的平面位置和高程测量。

第2篇

[关键词]废弃矿山 环境地质灾害 类型 对策

[中图分类号] X141 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-270-2

我国是一个矿产资源非常丰富的国家,多种矿产资源的储量居于世界前列,比如稀土、石膏、钒、钛、钽、钨、膨润土、石墨、芒硝、重晶石、菱镁矿、锑、煤、钼、萤石、硅藻土、锶、硅灰石等。丰富的矿产资源使得我国矿山数量极多,而随着矿产资源的开发,废弃矿山的数量也在不断增加,废弃矿山所带来的环境地质灾害也愈发严重。废弃矿山引起的环境地质灾害种类有很多,比如水资源污染严重、地面坍塌、泥石流等等。如果不对这些环境地质灾害引起足够的重视,就会带给人类社会严重的损失。本文就专门对废弃矿山引起的环境地质灾害做了较为系统的分析,阐述了环境地质灾害的类型以及如何防治废弃矿山引起的环境地质灾害。

1废弃矿山环境地质灾害主要类型

1.1水资源污染严重

如果采矿工作在地下水系统或是地表水系统周围进行,就必定会导致水系统、水文地质条件发生变化。采矿过程中出现的矿井水多数源于地下水,地下水储于各个含水层中,它与地表水、大气降水有着密切的联系,并处于相对平衡状态。采矿工作对地层的破坏会导致地下水与地表水、大气降水的联系更为密切。地表水与大气降水可以透过采矿形成的裂缝对地下水直接进行补给,这就会导致矿井涌水加大。与此同时,当煤系岩层产生大量裂缝以后,含有各种矿物质成分的地下水与煤系岩层中的各种矿物质成分充分接触、混合,会发生一系列化学作用、生物作用,从而改变了矿井水的水质,造成地下水污染。

在矿井关闭以后,矿井的正常排水条件会发生变化,比如某些需人工操作的排水,在失去人工操作以后,就会发生相应的变化。同时,人类所遗弃的、呈网络状分布的地下采矿空间,其特有的酸性环境,将成为地下水污染的潜在污染源。因采矿工作需要而串通的各个含水层,在被遗弃以后,被疏干的各个含水层以及采矿空间又会被地下水重新淹没,再加上地下采矿空间独特的水化学环境,就会对地下水造成严重污染。

1.2泥石流

泥石流是矿山地区常见的一种突发性地质灾害,泥石流的特点是携带大量泥沙、来势汹涌、发生突然、历时短、破坏力极强。之所以废弃矿山易发生泥石流,其原因主要可从以下几个方面进行探讨:

(1)如果不对露天开采和坑采剥离过程中出现的废石、废土以及选矿过程中产生的废渣等进行合理的规划处理,而将其随意堆放在矿山上,久而久之,这些松散的固体物质就会越积越多。在矿山废弃以后,也不对这些固体物质进行合理的处理。而这些松散的固体物正是泥石流的主要组成部分。

(2)在矿山开采过程中,难免会对矿山生态环境造成严重的破坏,尤其是对植被的破坏,导致地表,地面结构发生巨变,调节雨水、径流的能力变弱,汇流时间缩短,洪水量急剧增加,再加上失去植被的抓附能力,地面物质极易被地表径流带走、若遇特大暴雨长时间的冲刷,就会形成泥石流。另外,因为开矿工作串通了各个含水层,致使地表水、大气降水能够直接对地下水进行补充,导致地下水突涌,严重的破坏了土体结构,进而引发泥石流。很多废弃矿山,因为失去了其原有的价值,矿山企业就不再对其进行处理和维护,导致矿山的生态环境得不到有效恢复,泥石流等地质灾害难免会频繁发生。

1.3滑坡、崩塌

滑坡和崩塌也是废弃矿山极易发生的环境地质灾害类型,因为很多矿山的采矿工作都是违反开采顺序,滥采滥挖,比如采石场、露天煤矿、铁矿等,这些现象会破坏矿山边坡的应力场,致使边坡失稳,再加上土体、岩体本身自重的影响,进而发生滑坡。崩塌是指在采矿过程中破坏了岩体结构,导致地质构造完整的岩体被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳形成崩塌。滑坡、崩塌等地质灾害的出现往往十分突然,让人猝不及防,会对矿山周围居住的人类造成极大影响,轻则损失财产,重则致残殒命。

1.4地面塌陷

地面塌陷是废弃矿山最常见的一种环境地质灾害现象。长期的采矿工作,导致地下矿藏被采掘一空,岩层之间出现极大的空隙。若矿山尚在使用中,矿山企业会对采空区的支撑结构以及应力情况时刻进行检查和维护,以保证矿山的安全。而一旦矿山资源告罄,矿山被废弃,就不会再有人对采空区进行维护,采空区的顶板岩层在自重的影响下以及其覆盖层的重力作用下,会向下弯曲和移动,如果再有外力影响,就会发生地面塌陷。或者,因为地下水、地表水的影响,导致支撑结构渐渐腐坏,不能再承受顶板重量,导致采矿区塌陷,形成盆地,危及地表的农田、水利、建筑等各项设施以及生活在废弃矿山周围人们的生命安全。

2如何做好废弃矿山环境地质灾害的防治工作

采用何种方式对废弃矿山的环境地质灾害进行防治,这是一项较为复杂的工作,必须要根据当地的环境地质条件,灾害发育程度以及技术经济水平而定。

2.1水资源污染的防治工作

对于废弃矿山水资源污染的治理工作来说,其措施可分两大类:主动性措施和预防性措施,比如在矿井内填充净化材料,采用注水井构筑“水力坝”以防止污染扩散、利用水平孔预排老空污水等。在处理废弃矿山的水污染时,首先要对可能造成水污染的具体因素进行全面的分析,系统的收集相关资料,比如含水层的水力特征,废弃矿井的空间形态、植被、降水等情况;其次,要根据所获得的资料对危险因素进行识别,比如人工采矿活动留弃的各种危险因素以及一些客观的危险因素。另外,还可以采用截断污水与洁净水之间联系的方法,以防污水污染矿山周围的水资源。

2.2泥石流的防治工作

泥石流的防治主要有生物措施与工程措施两种:首先,生物措施是指在废弃矿山上重新种植植被,恢复矿山的生态环境,恢复矿山环境的自我调节能力,这种措施的生效时间较长;其次,工程措施是指利用工程手段控制泥石流的发生或是减少泥石流的发生频次,降低泥石流的影响程度。一般都是建立拦挡、排导以及支护结构,对河谷上游的松散固体物进行拦挡。亦或是修筑拦挡坝以及谷坊,疏通沟道,加速泥石流的排导等。

2.3滑坡、坍塌等灾害的防治工作

滑坡、坍塌等灾害的防治主要有以下一些手段,比如削石降坡、削坡降压、整坡与清坡等。削石降坡是指采用挖方、填方、设置安全平台等措施,控制废弃矿山的边坡高度以及坡度,使边坡达到自稳状态,控制边坡出现滑移或是崩塌现象。清坡是指对废弃矿山坡面上的危岩进行清理,削除局部陡崖,回填坡面凹陷处,修整坡顶棱角等,以此保证坡面的平整度。另外,还可以通过一些工程措施来防止坡体滑移,保证矿山周边居民的生命财产安全。

2.4地面塌陷的防治手段

对废弃矿山地面塌陷的治理来说,常采用充填复垦手段。这种方式是指利用矿区周围的粉煤灰、剥离物、煤矸石等物质作为充填料,对采空区塌陷区进行回填。这种方法不仅可以对开矿过程中产生的煤矸石、粉煤灰等污染物进行综合利用,保护矿山环境,同时还可以对采空塌陷区进行有效的治理,可谓一举两得,既解决了塌陷治理问题,又解决了矿山固体废弃物问题。

3结束语

总而言之,废弃矿山是我国环境治理和保护的重要工作之一,切不可弃之不顾。现今我国对废弃矿山环境地质灾害的治理还存在很多问题,比如技术投入、财力投入方面还欠缺,制度方面的力度还不强,这些问题都需要进一步进行解决,方能处理好废弃矿山的环境地质灾害。

参考文献

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[3] 袁修锦.废弃露采矿山存在的地质环境问题及治理措施[J].能源技术与管理,2012,(3):156-158.

[4] 王维理,陈昌彦.废弃矿山植被恢复工程中弃渣边坡地质灾害危险性评估[J].地质灾害与环境保护,2013,24(3):17-20.

[5] 原野,庞香多.抚松县碱场沟废弃石灰岩矿矿山地质环境特征及治理恢复措施[J].吉林地质 ,2013,(3):93-95.