有色金属矿山边坡地质灾害防治技术及防护措施论文

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　　摘要：随着我国有色金属矿山活动的深入开展，一些矿山的地质条件变化很大。有色金属矿山的采矿活动不仅破坏了矿区周边的自然环境，还导致一些矿山边坡出现地质灾害情况，对于矿山的生产活动产生一定的影响，同时也危害作业人员的生命安全，因此，本文就有色金属矿山边坡地质灾害防治技术展开论述，并对保护有色金属矿山边坡提出相应的防护措施。

　　关键词：有色金属；矿山边坡；地质灾害；防治技术；防护措施
　　我国经济发展受到有色矿山边坡地质灾害影响较大。在我国的有色金属矿山开采活动之中，极其容易出现边坡地质灾害，这在一定程度上影响着矿山的正常开采，同时也会破坏岩体，严重的话可能会出现矿山坍塌的情况。相关部门应依据有色金属矿山的具体情况及有效矿山边坡稳定性模型，对地质灾害的数据进行计算分析，为此提出矿山边坡地质灾害防治措施。
　　1有色金属矿山工程地质灾害防治技术
　　在有色金属矿山采矿的程序中，需对采场边坡周围的地质情况进行考量，包含地质、水文和构造地质，在此前提条件下运用地质灾害防治技术有效对金属矿山进行开采。我国有色金属矿山的类型有三种，不同类型的矿山规模所使用的矿山开采技术也不同，因此需要对矿山的具体规模进行有效划分，从而达到较好的开采效果。
　　由于有色金属矿山边坡岩体的平稳性较弱，无论矿山的规模如何，都极其容易出现边坡地质灾害等情况，深入研究边坡岩体平稳性，根据边坡岩体平稳性，使用相应的地质灾害防治技术，对相关数据和参数进行有效分析，从而达到较好的防治效果。第一，建立边坡岩体平稳性模型，根据已经构建的模型分析地质参数，保证模型有对应的动作指令，不断调整边坡地质数据的参数大小，保证有色金属矿山工程的顺利开展。第二，依据有色金属矿山周边的平稳性，运用相关公式对模型进行分析，对相关数据进行检测，依据计算的结果合理使用地质灾害防治技术。在监测有色金属矿山边坡的位移情况时，需实时开展监测，对有色金属矿山边坡周边的安全性进行全面分析，对可能出现的地质灾害进行预测，并做好防范。

　　2有色金属矿山边坡地质灾害类型
　　（1）滑坡灾害。滑坡是有色金属矿山边坡地质灾害中较为普遍的灾害类型，其发生的原因最主要是公路两侧的山体、岩体受到重力的影响，沿着山体出现大面积下滑的状况。山体滑坡对于有色金属矿山的影响较大，同时也会危害山区人民的人身安全，其破坏性极强。
　　（2）泥石流灾害。泥石流灾害大多数发生在山区的沟谷之中，其爆发和流动的速度较快，破坏性极强，有色金属矿山边坡一旦出现泥石流，都会遭到毁灭性伤害。泥石流出现的主要原因便是因为山区沟谷之中有大量的地表径流而形成的自然地质灾害，在泥石流当中有较多的石块、沙子等，在流动的过程中会出现较强的冲击力，其流动速度较快。
　　（3）崩塌灾害。有色金属矿山边坡地质灾害主要发生在有色金属矿山的两侧陡峭山体中，山体上体型中有较大的岩块，土块长期受到雨水的侵蚀，风化作用较强，其结构稳定性较弱，出现大量的裂缝，在受到外力影响后，就会出现崩落的情况，沿着山体不断下滑、倾斜。在建设有色金属矿山的过程中会对山体结构有一定的影响，同时也极其容易出现崩落现象。崩落坍塌的破坏力较强，不仅威胁有色金属矿山以及山区居民的生命财产安全，还会对公路上附属的设备有一定的影响。
　　3有色金属矿山边坡常见地质灾害成因分析
　　3.1地质因素
　　地质因素是影响有色金属矿山边坡地质灾害发生的重要因素之一。地质构造包括断裂、褶皱、岩层倾斜等。我国西部地区地震活动频繁，地壳运动剧烈，这些地区的公路边坡地质灾害发生率较高。例如，青藏高原地区的公路边坡地质灾害发生率高达30%以上。此外，地质构造还会影响岩土的稳定性，从而加剧有色金属矿山边坡地质灾害的发生。
　　岩土类型也是影响公路边坡地质灾害发生的重要因素之一，我国有色金属矿山沿线主要分布有砂岩、泥岩、灰岩、花岗岩等不同类型的岩土。其中，砂岩和泥岩的抗剪强度较低，容易发生滑坡和崩塌等地质灾害。以四川省为例，该省有色金属矿山沿线砂岩和泥岩的边坡地质灾害发生率分别为25%和30%。
　　地下水的存在会改变岩土的物理力学性质，降低岩土的抗剪强度，从而加剧有色金属矿山边坡地质灾害的发生。我国西部地区地下水资源丰富，部分地区地下水位较高。以青海省为例，该省有色金属矿山沿线地下水位较高的地区，边坡地质灾害发生率高达40%以上。地质构造、岩土类型和地下水条件是影响有色金属矿山边坡地质灾害发生的三个重要地质因素，为了减少边坡地质灾害的发生，应充分考虑这些地质因素的影响，采取相应的防治措施。
　　3.2气候环境因素
　　气候环境因素是影响有色金属矿山边坡地质灾害发生的重要因素。降水量的增加会导致地表水土流失加剧，从而降低岩土的稳定性，加剧有色金属矿山边坡地质灾害的发生。我国西部地区降水量较大，部分地区年降水量超过1000毫米。以四川省为例，该省有色金属矿山沿线年降水量较大的地区，边坡地质灾害发生率高达35%以上。温度的变化会导致岩土的膨胀和收缩，从而改变岩土的物理力学性质，降低岩土的稳定性，加剧边坡地质灾害的发生。我国西部地区昼夜温差较大，部分地区昼夜温差超过20℃。
　　3.3人为因素
　　随着人类活动的不断增加，对自然环境的干预和影响也日益显著，有色金属矿山边坡建设过程中的不当行为是引发边坡地质灾害的重要原因。例如，不合理的开挖、填筑等施工方式可能破坏边坡的自然平衡状态，导致应力重新分布，进而引发滑坡、崩塌等灾害。此外，施工过程中产生的弃土、弃渣等废弃物若不及时处理，容易形成堆积体，为泥石流等灾害提供了物质来源。森林砍伐、过度放牧等行为导致植被覆盖减少，土壤侵蚀加剧，进而降低了边坡的稳定性，植被的根系具有固土作用，能够增强土体的抗剪强度，减少水土流失，一旦植被遭受破坏，边坡的防护能力将大幅下降，地质灾害的风险随之增加。
　　4有色金属矿山边坡地质灾害防治措施
　　4.1详细地质调查
　　详细地质调查是有色金属矿山边坡地质灾害防治工作的基础，它通过对地质环境、地质构造、岩土体性质等方面的深入调查和分析，为防治措施的制定提供科学依据。在有色金属矿山边坡地质灾害防治中，详细地质调查的主要目的是揭示边坡的地质结构和岩土体性质，识别潜在的地质灾害风险，并为防治措施的设计和实施提供数据支持，通过地质调查，了解边坡的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等关键信息，分析边坡的稳定性和可能发生的灾害类型。在实际的地质调查中，需要运用多种技术手段和方法，如地质测绘、地球物理勘探、钻探、槽探等，通过这些手段和方法，可以获取边坡的地质剖面图、岩土体物理力学参数、地下水位和流速等数据。
　　4.2边坡稳定性评价
　　边坡稳定性评价的主要目的是确定边坡的稳定状态，识别潜在的不稳定因素，并预测可能发生的滑坡、崩塌等灾害。评价过程中需要综合考虑地质、地形、水文、人为因素等多个方面的影响。常用的评价方法包括极限平衡法、有限元法、离散元法等，这些方法能够模拟边坡的应力分布和变形过程，进而评估其稳定性。在实际应用中，边坡稳定性评价通常包括以下步骤：收集地质、地形等基础资料；建立边坡地质模型；选择合适的评价方法进行计算；根据计算结果对边坡稳定性进行评估。边坡稳定性评价在有色金属矿山边坡地质灾害防治中具有重要作用，它能够提供科学、准确的评价结果，为防治措施的制定和实施提供依据。
　　4.3合理选线
　　选线的合理性直接关系到有色金属矿山工程的安全性、经济性和可持续性，地质环境分析是合理选线的基础，通过详细的地质勘察，可以获取边坡地形、地质构造、岩性、水文地质等方面的数据。例如，根据某地区的地质勘察资料，边坡的岩层倾角、断层分布、地下水位等关键数据可以为选线提供依据。这些数据揭示了边坡的稳定性和潜在的地质灾害风险，为选线提供了科学依据。在选线过程中，应遵循一定的原则。首先，避开地质不良区域，如断层破碎带、软弱岩层等。其次，优先选择地形平坦、岩性稳定、水文地质条件良好的区域。最后，结合工程技术经济条件，综合考虑线路长度、施工难度、投资成本等因素，确定最优选线方案。通过深入的地质环境分析、遵循科学的选线原则以及实例验证，可以确保有色金属矿山建设的安全性、经济性和可持续性。
　　4.4优化边坡设计
　　优化边坡设计是有色金属矿山建设中防治地质灾害的关键环节，通过科学合理的设计，可以显著提高边坡的稳定性，减少地质灾害的发生。在优化边坡设计过程中，需要综合考虑地质、地形、气候、水文等多种因素，地质因素是影响边坡稳定性的关键因素。在优化设计中，需要根据地形条件合理确定边坡角度和高度，以提高稳定性。
　　同时，还应考虑排水设计，合理设置排水系统，防止水流对边坡的冲刷和侵蚀。因此，在优化设计中需要考虑这些因素的影响，采取相应的防护措施，如加固措施、植被恢复等。以下是黑龙江省哈尔滨市G1011有色金属矿山一组关于优化边坡设计前后对比的数据。设计方案最主要有初始设计和优化设计。在初始设计中，边坡角度为45°,稳定性系数为1.0，灾害发生率为3.5%。在优化设计后，边坡较为为35°,稳定性系数学1.3，灾害发生率为1.2%。通过对比分析可以看出，经过优化设计后，边坡角度减小，稳定性系数提高，灾害发生率显著降低，这表明优化边坡设计在有色金属矿山边坡地质灾害防治中具有显著效果。

　　4.5增设支护结构
　　在有色金属矿山边坡地质灾害防治中，增设支护结构是一种重要的工程措施，旨在提高边坡的稳定性，防止或减轻滑坡、崩塌等灾害的发生。增设支护结构的主要目的是通过外部支持力量，改善边坡的应力分布和变形条件，从而提高其稳定性。常见的支护结构类型包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等。这些支护结构可以根据具体的地质条件和工程要求进行选择和设计。
　　为了说明增设支护结构的效果，引用一组实际工程数据。在黑龙江省哈尔滨市G1011有色金属矿山边坡地质灾害防治项目中，采用了增设挡土墙作为支护结构的措施。通过监测数据显示，在增设挡土墙后，边坡的水平位移和垂直沉降明显减少，稳定性得到了显著提升。以下是一组关于增设支护结构前后对比的数据。
　　监测项目主要有水平位移（mm）和垂直沉降（mm），在增设支护结构之前，水平位移为35nm，在增设支护结构后，水平位移为10nm；在增设支护结构前，垂直沉降为28nm，增设支护结构后，垂直沉降为5nm。
　　通过对比分析可以看出，在增设支护结构后，边坡的水平位移和垂直沉降显著减小，表明支护结构对边坡稳定性的提升作用显著。
　　4.6严格施工工艺
　　合理的施工工艺能够确保工程质量和安全，减少地质灾害的发生，施工工艺是有色金属矿山边坡地质灾害防治的关键环节，它包括开挖、填筑、支护、排水等施工过程，每个环节都需要严格遵守技术规范和设计要求。例如，在开挖过程中，应根据地质勘察资料和设计要求，合理确定开挖坡度和施工方法，避免过度开挖或不当施工导致边坡失稳，在填筑过程中，应控制填料的质量和压实度，确保填筑体的稳定性和承载能力。
　　为了说明严格施工工艺的重要性，引用一组实际工程数据。黑龙江省哈尔滨市G1011有色金属矿山边坡地质灾害防治项目中，采用了严格的施工工艺控制措施，通过监测数据显示，在施工过程中，边坡的变形和应力分布得到了有效控制，地质灾害的发生率显著降低。以下是一组关于采用严格施工工艺前后对比的数据。监测项目主要有边坡变形（nm）、应力分布（MPa）和地质灾害发生率（%），在采用严格施工工艺前，边坡变形为50nm，在采用严格施工工艺后，边坡变形为15nm；在采用严格施工工艺前，应用分布为1.5MPa，在采用严格施工工艺后，应用分布为0.8MPa；在采用严格施工工艺前，地质灾害发生率为5.0%，在采用严格施工工艺后，地质灾害发生率为1.0%。
　　通过对比分析可以看出，在采用严格施工工艺后，边坡的变形和应力分布得到了显著改善，地质灾害的发生率也大幅降低，这表明严格施工工艺对于提高有色金属矿山边坡的稳定性和防治地质灾害具有重要作用。
　　4.7加强施工质量控制
　　施工质量控制的核心在于确保工程符合设计要求和技术标准，在有色金属矿山边坡的施工中，这意味着需要选择合适的材料，采用正确的施工方法，并进行持续的质量监测。例如，对于用于支护结构的混凝土，应严格控制其配合比、坍落度、强度等关键指标，以确保结构的稳定性和耐久性。加强施工质量控制还涉及对施工工艺的精细化管理，这包括对每个施工步骤的详细规划、技术交底、现场监督以及后续的验收和评估，通过确保每个环节的精确执行，可以最大限度地减少因施工不当导致的地质灾害风险。同时还要保证施工材料的使用符合规定，可以使用有色金属冶炼废渣，减少材料的成本，提高施工的质量。由此可见，通过从材料到施工工艺的全面质量管理，可以显著提高有色金属矿山边坡的稳定性和安全性，这对于保护有色金属矿山基础设施、确保交通安全以及减少地质灾害的经济和社会成本具有重要意义。
　　5结语
　　综上所述，地质灾害对有色金属矿山的安全与稳定构成了严重威胁，但通过科学合理地预防和治理措施，能够有效地减少灾害的发生，保障有色金属矿山的正常开采。在未来的工作中，需要进一步加强有色金属矿山边坡地质灾害的研究，不断完善防治技术和管理体系，提高应对灾害的能力。同时，加强公众对地质灾害的认识和预防意识，形成全社会的共同防范和应对机制。相信在各方共同努力下，能够有效应对有色金属矿山边坡地质灾害的挑战，为构建安全、高效、可持续的交通网络贡献力量。

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