《矿山地质环境恢复治理工程设计研究》.docx

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矿山地质环境恢复治理工程设计研究摘要：矿山地质环境恢复治理工程方案可为矿山地质环境恢复治理、监测、保护提供指导。在设计方案的过程中，应做好前期准备工作，对矿山实地情况进行调查，收集相关资料，并对资料进行整理、分析、分类，据此确定矿山开采活动的影响范围与程度，制定出相应的治理设计方案，以减小矿山开采活动对地质环境、含水层、土地资源的破坏。基于此，文章就结合具体案例针对矿山地质环境恢复治理工程设计展开分析和探讨。关键词：矿山地质环境；恢复治理；工程设计1工程概况湖北省十堰市朝北沟采石场位于十堰市茅箭区二堰街道十堰桥村。襄渝线铁路通过矿区东北，距矿区仅700m，矿区有500m简易公路与十堰市茅箭区武当大道相连，交通十分方便。治理区南西侧未开采区内植被发育，植被覆盖率大于70%，主要为灌木及杂草，少量松柏。中部采坑南西侧为高陡边坡，北西侧为高陡残梁边坡，东侧为开采后弃渣堆积而成的弃渣边坡。采坑长300m，宽160m，深30m～100m。毁坏土地类型主要为林地。废渣堆长250m，宽100m，厚15m～20m。2治理工程设计2.1设计标准朝北沟采石场矿山地质环境恢复治理工程（一、二期）露天采场边坡现为一般性永久边坡，边坡安全等级为一级，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）“表5.3.2边坡稳定安全系数Fst”，一般工况下安全系数为1.35。2.2治理工程设计方案2.2.1矿山修复区总体方案根据规划，朝北沟采石场正处于朝北沟片区规划的核心区。矿山修复区三个矿坑总面积352822㎡,存在的主要矿山地质环境问题是开挖形成的高边坡有崩塌地质灾害隐患，山体支离破碎影响城市景观，矿坑及堆积废碴占压土地。由于现存坡体高陡，从经济角度考虑开挖坡脚线在保持大致平顺的前提下尽量少开挖坡体。但东、中、西矿坑之间的残留山脊需要挖除方可满足道路用地及商业用地需要。2.2.2中矿坑设计总体部署结合边坡和废渣堆现状，治理拟采取废渣清运工程+边坡开挖与防护工程+资源综合利用与土地整治工程+排水工程+监测工程等措施。通过本治理工程的实施，减轻矿山地质环境问题，消除高陡边坡和废渣堆可能产生的地质灾害隐患，恢复矿山地表植被，美化生态环境。治理方案简述如下。（1）废渣清运工程。治理区内两处废渣堆规模较大，高低不平，而且规划拟建的武当路复线从废渣堆北端下部穿过，路面标高327.50m~329.40m，低于废渣堆约30m，本次设计对废渣堆进行清运，回填到东矿坑低洼处。（2）边坡开挖与防护工程。①削方整形工程。2#高陡边坡片岩岩体结构较破碎，边坡上部稳定性差，易失稳，发生崩塌、掉块。设计进行坡面削方整形，在高程385m和415m处分别设置分级平台，减缓坡度，同时为下一步边坡绿化创造合适坡面条件。②绿化工程。a、坡面混喷绿化工程：2#高陡边坡坡面削方整形分级放坡后采用锚杆、挂网、混喷等措施进行支护、绿化。b、平台、坡脚绿化工程：2#高陡边坡坡面削方整形分级放坡后在坡中平台处和坡脚砌筑种植池进行覆土，在保持覆盖土层不小于0.5m的地面上，结合实际状况或规划要求种植林木。（3）资源综合利用与土地整治工程。西矿坑与中矿坑之间的残留山脊为辉绿岩体，开挖后可作为建筑石料利用，同时形成建设用地。道路北侧高陡边坡辉绿岩岩体结构破碎，边坡稳定性差，易失稳，发生崩塌、掉块。设计进行削方开挖、综合利用，在高程330m、345m、360m和475m处分别设置分级平台，降低坡高和坡比，提高边坡稳定性，为下一步开展武当路复线施工提供便利、安全的施工环境。废渣堆清运后下伏的辉绿岩设计进行削方开挖、综合利用。（4）排水工程。排水工程主要布置于2#高陡边坡坡顶和坡中平台内侧，拦截、引导坡面排水，减小对坡体的直接冲刷。2.3工程监测设计（1）监测工程布置。本次监测工程布置主要是建立施工期的安全监测以及治理工程施工后的防治效果监测。根据朝北沟采石场矿山地质环境问题，本期治理工程主要采用地表大地变形监测、地面宏观地质巡视监测等措施。大地变形监测：大地变形测量是采用全站仪、水准仪等高精度仪器，根据三角交会和水准测量原理，在采坑高陡边坡锚固工程上设置固定的监测墩标进行绝对位移监测。在采坑高陡边坡锚固工程中部及顶部设置15个变形监测点，在外围稳定且通视条件较好处设置3个监测基准点。（2）监测周期和频率。施工期间大地变形监测频率每周1次，如遇汛期或异常情况加密监测，地面宏观巡视每1日一次，雨季或汛期加密监测。工程竣工后，宏观地质巡视与大地变形监测应相互结合，大地变形监测3月～4月1次，雨季宏观地质巡视发现坡体变形迹象明显时，则加密大地变形监测，考虑1月1次，危险时则加密至每月2次。监测周期：工程竣工后，大地变形监测1个水文年，地面宏观巡视监测3个水文年。（3）监测技术及成果要求。为保证今后监测工作的顺利实施及实施后工程的可用性，对监测技术及成果整理要求如下：①监测网点是整个监测工作的基础，其网点的建立应体现：精度高、稳定性好、误差小、数量合理；②防治效果监测数据采集时间间隔7天～10天，在外界扰动较大时，应加密监测次数；监测的结果应及时进行记录；③监测数据测报系统包括现场监测、数据和图形处理，趋势及险情预报。监测成果以月报、季报、半年报、年报等综合分析报告形式提交，并及时反馈设计单位。3结语由于朝北沟片区地域面积广，矿山地质环境问题复杂，矿山地质环境治理资金缺口较大，为了补助资金合理使用，按照“轻重缓急”的原则，结合《十堰市朝北沟片区控制性详细规划》，本次设计重点对朝北沟采石场中部矿坑进行矿山地质环境恢复治理。希望通过上文的论述，能够为矿山地质环境恢复治理提供力所能及的帮助。参考文献[1]李燕,陈秋伶.关于矿山地质环境保护与恢复治理的思考[J].江西煤炭科技,2015(03):76-78.作者:何秀红韩彬单位:湖北省地质局第八地质大队。