戶方遠
(中核沽源鈾業(yè)有限責任公司,河北 張家口 076561)
在露天開采過程中,邊坡會受到人為因素或自然因素的影響而出現(xiàn)地質災害,如果不對這種現(xiàn)象進行及時治理,不僅會增加露天開采難度,同時也會對開采人員以及設備等的安全產生一些不良影響。因此對于開采人員以及管理人員而言,應該增強對金屬礦山地質環(huán)境治理的重視,對一些治理措施進行合理應用,進而增強邊坡的穩(wěn)定性。
經實踐表明,因金屬礦開采產生地質災害情況的原因有六種:第一,露采高差以及暴露面積的增大。因為礦石存在自重,會在開采過程中發(fā)生一些變動,進而降低了邊坡的穩(wěn)定性;第二,如果邊坡位于接觸帶、斷層以及破碎帶時,在邊坡巖體中就會存在潛在滑面的現(xiàn)象,為地質災害的發(fā)生創(chuàng)造了良好的條件;第三,如果大氣降水進入到了巖體節(jié)理裂縫當中,就會導致巖體體積膨脹,對巖體的穩(wěn)定性進行破壞,進而產生滑動的情況;第四,在爆破震動的影響下,會出現(xiàn)一些張裂斷裂面,出現(xiàn)大量次生節(jié)理,使得巖體破碎,進而影響了邊坡的穩(wěn)定性;第五,如果礦石具有極強的可溶性及吸水性,那么就會增加它的濕度,降低它的抗凍性,并且會產生一定的軟化性,進而降低邊坡的穩(wěn)定性。同時由于它具有一定的吸水性,導致它的透水性比較低,因此也極易引發(fā)地質災害;第六,對于一些長石類礦物來說,在風化的基礎上可以進行分解,進而形成黏土類礦物,降低了礦物的強度,也可能發(fā)生地質災害。
為了將礦區(qū)地質災害發(fā)生的原因進行明確,需要對礦區(qū)的水文地質以及工程地質等進行深入了解,對易發(fā)生災害范圍、易發(fā)生災害位置等進行明確,這不僅是探索露天開采區(qū)地質災害發(fā)生原因的有效途徑,也是礦區(qū)地質災害后環(huán)境治理的前期準備工作[1]。
對于水泥高壓注漿而言,也被稱為硬覆蓋,具有一定的防滲作用,如果地下礦石進行了位移,就會導致裂縫被重新拉開,或者是出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象,降低了防滲的作用,因此在實施水泥灌漿后,可以進行軟覆蓋,在上面加蓋一層粘土黃泥。對于黃泥而言,不僅具有一定的防滲功能,另外也可以被后續(xù)的植被所用,進而增強邊坡滑坡治理的效果。
排水施工措施主要包括地表排水、垂直疏干井、水平疏干孔以及地下疏干巷道等。其中,地表排水是指在邊坡巖體外側修建排水溝,避免地表水流入到邊坡巖體的裂縫當中;地下水疏干是指通過疏干或者是降低水位來降低地下水的危害。對于水平疏干孔而言,是從邊坡打入水平的疏干孔,進而對破壞面周圍或者是裂縫底部的水壓進行降低[2]。垂直疏干井是指在邊坡上面鉆鑿豎直小井,并為其配置潛水泵或者是深井泵,進而對礦體裂縫中的水進行排出;地下疏干巷道是指在坡面后面的巖石中挖一條疏干水源巷道,作為礦區(qū)的排水措施。
第一,通過錨桿或者是錨索對邊坡進行加固,該方法是一種比較有效的加固方法。錨桿是一種鋼桿,強度比較高。錨索是一種鋼索或者是鋼繩,強度也比較高,用它們對邊坡進行加固,可以增強邊坡的穩(wěn)定性。
第二,通過噴射混凝土對邊坡進行加固?;炷量梢詫吰卤韺訋r石進行及時封閉,使其不會發(fā)生風化、剝落、潮解等現(xiàn)象,同時在一定程度上也可以增強巖石的強度。多數(shù)情況下,也可以將混凝土與錨桿配合使用。
第三,通過抗滑樁對邊坡進行加固。對于抗滑樁而言,種類有很多,從剛度大小的層面來看,可以將其分成剛性樁與彈性樁。從材料的層面來看,可以將其分成鋼材、鋼筋混凝土以及木材,多數(shù)情況下都會選擇鋼筋混凝土樁對邊坡進行加固。
如果生產爆破與露天開采區(qū)比較接近,就可以對一些控制爆破技術進行靈活應用,例如通過微差、緩沖爆破以及預裂等措施,對抵抗線、裝藥密度、炸藥類型等進行有效控制,進而實現(xiàn)控制爆破目的,增強邊坡的穩(wěn)定性。
金屬礦區(qū)地質災害發(fā)生后對的環(huán)境治理最后一道工序就是植被保護。由于覆蓋防滲、加固抗滑以及排水疏干之后,邊坡表面還可能出現(xiàn)風化、破碎、脫落以及松散等一些現(xiàn)象,這時我們可以用鋼筋混凝土制成一條人造臺階,如此一來,在出現(xiàn)垮落現(xiàn)象之后,巖土就會留在臺階上,形成自然的安息角,對礦山邊坡進行自然保護,等到穩(wěn)定之后,也可以在它的表面上種植一些植被,對邊坡進行進一步加固,進而增強邊坡的穩(wěn)定性,避免重大地質災害發(fā)生的現(xiàn)象。
(1)在治理過程中應該自上而下。在地質環(huán)境治理過程中,應該堅持“自上而下”的原則,這樣不僅便于施工,也可以增強施工過程的安全性。但是如果是自下而上進行施工,不僅會給施工人員帶來一定的風險,同時也會影響整個工程的質量與進度。如果頂部邊坡出現(xiàn)片幫的情況,就會對整個工程進行擊毀,同時也會給施工人員以及設備等的安全帶來一定影響。
(2)對地質環(huán)境治理工作部署。金屬礦山地質環(huán)境治理工作的各項工作應貫穿采礦活動的全過程,將監(jiān)測措施與工程措施相結合;對地形地貌破壞的恢復,采取生物措施、配合工程措施進行治理;對土地資源的破壞主要采取土地復墾的方法進行恢復。
總而言之,金屬礦山地質災害發(fā)生后的環(huán)境治理是確保露天開采活動順利進行的前提條件,所以對于開采人員與管理人員而言,應該在明確地質災害發(fā)生原因的基礎上,對軟硬結合、排水施工、機械加固、控制爆破技術以及植被護坡等治理措施進行合理應用,同時在治理過程中,也應該堅持“自上而下,先難后易”的原則,并且應該對易發(fā)生地質災害開采區(qū)進行及時環(huán)境治理措施,確保工程的質量與進度,為工作人員和設備的安全保駕護航。
[1]李全明,付士根,王云海.露天開采邊坡穩(wěn)定性分析方法及災害防治措施研究[J].中國安全科學學報,2007,17(2):55-60.
[2]劉勇.安徽省某礦區(qū)地質環(huán)境評價及治理方案設計[D].西南科技大學,2016.