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摘要 :在中国社会发展的进程中,矿产资源开发是确保社 会发展和工业进步的关键前提。因此,在实践过程中,相关人员 必须格外重视矿山开采作业。但是,矿山作业时需要进行挖掘, 因此地质灾害如滑坡等问题经常会发生。这些问题不仅会对采 矿进度造成影响,还会导致工人的生命安危受到威胁。为此,有 关人员应高度关注矿山滑坡地质灾害的防控工作。本文将介绍 矿山滑坡地质灾害的特征和危害,并探讨矿山滑坡治理工程施 工技术和施工质量控制措施, 以供参考。
关键词 :矿山滑坡地质灾害,治理工程,施工技术
现代社会对矿产资源的开采利用具有至关重要的意义,这 不仅是我国经济发展和综合国力提升的保障,同时也是人类社 会可持续发展的基础。然而, 矿山开采中地质灾害的发生时有所 见。在整个矿山工程项目的规划和建设中, 滑坡地质灾害具有非 常强的破坏性特点。它不仅会导致土地的流失加剧, 而且还会对 水分涵养功能等生态环境问题造成严重危害,从而导致生物多 样性等生态系统退化问题越来越严重。它还会对周边土壤以及 环境等造成不良影响,引起广泛关注。因此,需要进一步结合矿 山工程地滑坡地质灾害的特征, 对其成因进行深入分析, 以提出 有针对性的防治对策, 为整个区域的生态环境提供保障, 同时为 人们的生命财产安全提供保证。
1 矿山滑坡概述
由于矿山开挖是一项复杂的工程,且规模庞大,地质因素也 十分复杂,因此矿山滑坡问题往往频繁发生。矿山滑坡是指斜 坡岩土体顺着剪切破坏面发生位置移动的现象,在多种要素(如 降水侵蚀、地下水流动、人为切坡、河流冲刷等) 的综合作用下, 矿山地表的岩石或土壤因受到重力影响而向特定的软弱带或面 滑动, 出现整体或局部的下滑现象。而滑坡的形成则是由于某个 面上的剪应力超出了此面的抗剪能力所致。总的来说, 矿山滑坡 不仅具有一定的危险性, 而且难以预测, 这给矿区开采带来了巨 大的影响。
2 矿山滑坡地质灾害的特征
2.1 滑动面、滑坡的基本特征
滑动面是指滑坡体沿着软弱结构面产生的一系列变化。通常,滑床以相对比较密实的强风化岩为主, 滑动面下部没有出现 任何相对运动,同时还可以保持岩土体原状。相反,滑坡体主要 由表层人工填土等组成,缺乏明显的塑性变形带。通常情况下, 其状态比较松散。滑坡体与滑床的接触通常会出现不连续的碎 石土。
2.2 矿山滑坡区地貌形态以及滑坡周界
一般情况下,矿区滑坡发生在人工边坡的顶部,这些边坡有 着呈阶梯状的坡面。然而,由于滑坡的发生,这些阶梯状态的坡 面遭受了严重的损害,其坡度大致范围在 40°至 60°之间。通 常情况下,边坡坡顶山区的自然坡度约为20°至 30°,属于剥 蚀残丘地貌单元。同时,结合当前的实际情况进行分析,可以发 现整个滑坡区域范围内的顶部, 通常是由于滑坡形成的陡坎。这 些陡坎以原始的自然山体为主,坎高约为 9 米,坡度大约控制在 70°至 80°之间,并且揭露的矿带矿体结构主要为强风化的粉 砂岩。
2.3 滑坡体以及其物质结构特征
在规划和建设矿山工程项目的过程中,滑坡是一个极为严 重的问题。其主要原因是整体向下滑动的土体形成了滑坡体, 这 个滑坡体在空间范围角度上可以被视为是整个滑坡区域的关键 部分。从纵向状态来看,滑坡体一般位于标高 40 米至 110 米之 间,顶部较厚,底部较薄。通常情况下,矿山滑坡体是由早期人 工边坡表层整体滑动所形成的,而且主要是由表层人工填土和 部分风化粉砂岩组合而成。因此, 在进行矿山工程项目规划和建 设时,必须对滑坡体进行高度重视,采取科学合理的应对措施, 确保项目的安全运行和持续发展。
3 矿山滑坡的危害
地质学家认为,滑坡是一种相对常见的地质灾害,其具有极 大的破坏性。在许多矿山环境中,滑坡现象经常出现,因此在矿 山开采过程中, 需要特别注意滑坡现象的影响。主要原因是因为 矿山滑坡可能对采矿造成严重的负面影响。为了防止这种不良 影响,相关人员必须高度重视矿山滑坡的危险性。事实上,矿山 滑坡的危害点主要包括以下几个方面。
3.1 影响矿山企业的发展
矿山地区的滑坡一旦发生,将对矿山设施造成毁坏,可能对施工人员的身体安全造成威胁, 同时也会导致厂房被摧毁, 从而 导致矿山工作停滞和生产停产,造成严重损失。因此,矿山企业 必然遭受到巨大的影响。除了短期物质利润的损失外, 还需要投 入大量资金用于灾后恢复工作,这将对矿产开采行业的长期发 展产生很大的负面影响。此外,一旦灾害发生,就会对矿山的安 全措施产生一定的影响, 使工作人员心生疑虑, 在竞争日益激烈 的社会形势下, 这将对矿山开采公司的稳定发展产生负面影响。
3.2 危及工作人员生命安全
在一般的状况下,矿山的开采范围需要深入到山体或者地 表之下,因此,矿山的开采过程中若出现滑坡问题,会极易造成 风险事件的产生。一旦发生滑坡现象, 就意味着矿山的结构已经 发生了破坏, 而且山体内部的构造也将相应变化。如果滑坡面积 较大,通道可能会被掩埋,这种情况下,作业人员将无法转移到 安全地带。此外,由于山体滑坡是突发性的,所以在实际开采期 间,它会对人员的安全造成很大的威胁, 尤其滑坡所带来的冲击 力和大量的土石可能会对人员的安全产生不可估量的危害。
3.3 造成经济损失
矿山滑坡对矿洞有很大的影响。如果滑坡情况较轻,只会掩 埋矿洞,导致开采工作延后。但如果情况严重,就会损坏矿洞的 基础架构,如垮塌等,从而使得开采工作不能在短时间内恢复, 影响企业的经济效益。此外, 矿山滑坡还可能破坏矿山的开采设 备,进而影响设备的功能。这将导致更换和维修方面的资金损 耗。矿山企业主要经济来源是矿产资源的开采,因此,若要恢复 生产,就需要清理土体和岩石,需要投入较多成本。因此,若在 矿产开采期间发生滑坡等情况, 将对企业造成巨大的经济损失。
4 矿山滑坡地质灾害治理工程施工技术
4.1 排水施工
矿山滑坡的一个引发因素是降雨,为了有效地治理滑坡,必 须加强降水控制, 并首先建立排水体系。在降雨时要迅速将积水 从排水沟中排除, 以防止形成径流。排水沟的建造是防止矿山滑 坡的主要方法之一, 由于矿山开采需要长期进行, 必须提高排水 设施的硬化水平和使用寿命。其次, 为了提升排水沟排水的顺畅 性并控制后续维护费用, 应科学地运用现浇混凝土工艺。排水施 工应依据地质特征确定排水沟的修建方法、宽度、深度和位置。 施工图实施测量和放线操作,高度重视排水沟的高度。随后,可 以使用机械和人工相结合的方法, 在放线处挖掘排水沟坑, 并使 底部垫层充分夯实,避免后续出现不均匀沉降问题。最后,还可 以设置截水沟。截水沟的施工方法简单,可以使用砌体材料、预 制混凝土板或现浇混凝土制造。为了防止矿山边坡外侧的水从 边坡流至矿坑下部,应在与矿山边坡外侧有适当距离的位置设 置截水沟。如果水量较小,截水沟可以蓄水,每隔一段距离应设计深度较深的集水池,以提升截水沟的蓄水水平。然而,在进行 截水沟位置设计时, 为了防止对矿山边坡稳定性产生危害, 必须 注意作业区域的地质条件, 并控制距离。
4.2 抗滑挡土墙
在处理矿山滑坡地质灾害时,抗滑挡土墙是一种起效相对 迅速且对山体的平衡影响较小的治理方法,因此在预防矿山滑 坡中得到广泛应用。此外, 抗滑挡土墙还能够根据实际情况选择 不同的挡墙材料,如桩板式、装配式、混凝土、浆砌石等。若滑 坡范围较小, 则可以仅使用抗滑挡土墙。对于范围较大或复杂的 滑坡, 可采用抗滑挡土墙与其他措施综合治理。在实际应用过程 中,需要先进一步明确滑坡的滑动面层数、位置、推力大小及方 向以及滑动范围、挡墙基底情况等,以防止挡墙变形,随着滑坡 滑动等问题的出现。
4.3 抗滑桩作业
抗滑桩是指穿过滑坡体并深入滑床内部的桩体,可以用于 矿山开采中的支撑,从而稳定边坡。在浅层或中厚层滑坡防治 中,常使用抗滑桩来治理滑坡,可以降低发生滑坡的概率。目 前,钢筋混凝土和其他建材都可以用于加工抗滑桩, 可以同时使 用多种材质的桩体发挥其功能。常见的抗滑桩有钢筋混凝土预 制桩和钢桩等。在施工中,要充分发挥出抗滑桩的作用,插进桩 体时必须确保位置的地质结构牢固,以起到抗滑、增固的作用。 在后期作业中, 需要采取措施增强锚固, 并提高滑坡所在地点的 牢固性,充分发挥抗滑桩的预防与治理作用。通常情况下,施工 时使用的桩体都是通过灌注桩方式制造的, 因此非常可靠安全。
4.4 回填护坡施工
一般情况下,较小坡度和高度的矿山边坡适合采用回填护 坡施工。大多数边坡回填所采用的材料是集配碎石。为了提高 新填筑材料的稳定性,填筑碎石之前,必须先清除基层表面上 的杂物,然后进行碾压、夯实。回填物质的类型不应该局限于某 种,下部分应该有突出的透水性能, 而上部分的透水性能可以稍 微差一些。值得指出的是,在回填护坡的施工过程中,回填材料 的透水性极为关键, 如果透水性能不达标, 地下水和降水会对边 坡产生重大影响, 并可能导致滑坡灾害发生。由于回填物质并非 天然物质,缺乏整体性,抵御水侵蚀的性能较弱,因此通常需要 将其与排水孔、边坡排水沟等设施配合使用。此外,即使回填材 料被碾压夯实,若回填厚度过大,也会有明显的沉降。因此在回 填时需要预留一定的沉降量。
5 矿山滑坡灾害治理工程中施工质量控制措施
5.1 加强技术监测
为了有效预防矿山滑坡地质灾害,需要严格监测矿山的地 质环境。 可以通过应用传感器和网络技术, 实时监控并记录边坡变形情况。同时,在应用监测技术时,如果发现安全隐患需要及 时上报,同时制定合理、科学的应急预案。这将有助于提高防治 地质灾害的能力。目前,常规预案结合应急措施为主要方法,通 过治理矿山环境,将监测技术作用充分发挥。随着科学技术的 快速发展, 监测矿山环境的技术也在不断进步。可以运用传感器 以及 GPS 回传现场画面,对技术进行分析,以了解矿山中潜在 的风险。另外,通过图像匹配特定点原则,监测区域作业面,并 在后台服务器接收数据后,进行及时、准确的分析预测,以提升 监控矿山地质灾害的能力。应用检测技术情况将直接影响治理 效果。相关人员可以利用 GPS 定位系统以及网络实时科学分析 矿区环境,找出其中存在的风险,将治理工作的可靠性增强。在 管理工作中,需要提升应用技术的能力。同时,运用分层管理方 案,有效识别地质灾害, 并评价监测效果。
5.2 管控施工前的质量
一般情况下,在进行矿山滑坡地质灾害治理工程施工之前, 相关人员应该深入调研并仔细分析现实情况,全面了解周围的 损失和灾后状况。此外, 也需要重视可能存在的安全隐患和建设 质量缺陷等问题。由于矿山滑坡地质灾害治理工程与其他工程 项目有许多不同之处,如要求质量高、施工难度大等,因此,在 施工前需要加强以下几点工作。
(1) 对施工人员进行考核。矿山滑坡地质灾害治理工程的质量与施工人员的整体水平和职业素养密切相关, 因此, 相关人员 必须深入了解施工工艺, 并具备高超的职业素养, 以便能够达到矿山滑坡地质灾害治理工程的各项要求,确保所有作业人员按 照有关规范进行施工。
(2) 断完善施工计划。设计师应根据施工条件和真实需求等 因素对矿山滑坡地质灾害治理工程方案进行设计。但实际上, 由 于一些设计师缺乏整体层面的考虑,未能关注到项目施工的成本、人员、地质情况等因素,使得设计计划存在许多不足之处。 因此,在正式动工之前,应对设计方案进行优化和完善。同时, 还应结合多方的意见, 制定更为科学、合理的矿山滑坡地质灾害治理施工方案。
5.3 加大对施工阶段的质量管控
(1) 加强矿山滑坡地质灾害整治项目的安全管控显得尤为 重要。由于该项目本身存在相当高的安全风险,因此,一旦出现 质量缺陷,就会导致更严重的风险产生。为了保障工作顺利进 行,必须将安全管控放在首要位置。在质量控制过程中,应进一 步完善预防体系和安全监控体系,并加强对滑坡灾害治理施工工程安全工作的管理。
(2) 施工设备和材料管理的重要性不容忽视。它们对工程施 工质量都有很大影响。因此, 必须严格检验设备和材料的各项性 能与质量,避免由于材料或设备不合格等问题给工程施工质量 带来影响。施工材料和设备的管理人员需要关注设备与材料的 质量问题, 优化并完善检验流程, 以严格监控施工材料和设备的 质量。
5.4 严格管控矿山爆破
在矿山开采工作中,严格管理矿山爆破是重要的措施,有 助于有效地降低滑坡地质灾害的发生率,并减少不稳定矿山开 采现象的发生, 从而最大程度地避免地质灾害的发生。此外, 随 着科技的发展,采用光面处理技术的辅助作用,还可以进一步 降低对周边生态环境的破坏和干扰,避免矿山山体出现较大的 裂缝, 以确保矿山开采的稳定性。因此, 严格控制矿山爆破是至 关重要的。
5.5 监测治理工程的效果
相较于其他一般的施工安全监测工程,矿山滑坡灾害治理 工程的效果监测范围更大,时间更长。同时,通常情况下,治理 成效的监测具有先短后长的特点。然而,最终治理工程成果的 验证需要在项目建设完工后进行,通过观察滑坡地质灾害体是 否处于平稳状态以及其变形情况的发展,可以反映出治理工程 的整体效果。此外, 监测项目的成果可以为学者提供更可靠的数 据,若能够总结出有关规律, 则能为矿山治理工作的后续顺利开 展提供有力的支持和经验指导。如果基于监测结果发现工程变 形情况严重或受到外界因素的严重影响,应适当延长监测时间, 以保证最终监测结果的准确性和全面性。
6 结语
总结起来,滑坡是矿山地质灾害中最常见的一种类型。在当 前的矿山开采中, 经常会遇到滑坡状况。这不仅给矿山开采造成 了严重的影响,还会威胁工作人员的生命安全。因此,需要进一 步加强对矿山滑坡的治理。但由于滑坡具有更高的复杂性, 治理 需要采用排水施工、抗滑桩施工和回填护坡施工等专业技术。针 对性治理矿山滑坡可以防止矿山地质灾害对矿产资源开采工作 造成严重的影响, 并促进矿产企业持续、健康发展。
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