发布时间 : 星期日 文章露天矿闭坑环境灾害防治技术研究更新完毕开始阅读52664a2c7375a417866f8f57
图5-5 海州矿防排水系统工程示意图
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5.7.3 改变弱层（层面）的结构特征法
在海州矿边坡的内部存在多个弱层，这些弱层是边坡不稳定的内在因素，如果人为地将这种弱层的结构、物理力学性质（强度、内摩擦角、凝聚力等）加以改变，就能改变边坡的稳定性，以防止滑坡。可采用以下方法：
(1) 爆破弱层（麻面爆破）法
用爆破弱层稳定边坡是以提高滑面内摩擦角为出发点的，即用适当的爆破方法和药量，使滑面经松动爆破而破碎，借助于破碎的岩石内摩擦角大的原因来稳定边坡。麻面爆破发稳定边坡的使用条件是滑体上没有铁道等重要工程设施，必须准确掌握滑面（弱层）位置。对爆破设计的基本要求是仅使每个炮孔炸坏弱层一定面积，中间所有间隔，不必连续地使滑面全部破坏，也不需要对地表或滑体表面造成破裂。
（2） 弱层换填：利用电铲捣货清除弱层，使回填的松散岩体之内摩擦角大于弱层内摩擦角，从而稳定边坡。弱层换填稳定边坡的适应条件是弱层埋藏深度浅，一般最大深度不超过4m,这是由于海州矿4立m电铲上装高度所限。
（3） 预裂爆破：用预裂爆破减少爆破时对岩体的破坏，维持到界边坡的岩体强度。 (4) 注浆法
注浆稳定边坡是用注浆管通过一定压力使浆液进入岩体裂缝中。一方面通过浆液的结固可在破碎的或有贯通裂隙的岩体中形成稳定的骨架；另一方面还可以堵塞地下水的通道，并把岩体中的裂隙水置换出去，其实质是土岩的间接硬化法。 5.7.4 增加抗滑力
（1） 以钢轨抗滑桩加固边坡
用钢轨抗滑桩加固边坡应是在多处有滑坡迹象的滑区采用的重要加固措施之一。这种加固方法在露天矿施工简易方便，不影响滑坡地区各种工程设施（如铁道、站场、架线柱、管路等）的正常使用，并具有工期短、费用低、见效快的优点。特别是当滑坡不允许清理时，使用钢轨抗滑桩加固滑体更为适合。
（2） 钢筋砼桩加固：适用于滑坡推力较大的不稳定区边坡加固。其特点：安全可靠，使用时间长。
（3） 抗滑墙加固法
为防止边坡下滑，可在边坡的基部筑造挡墙，即借助墙体自重所产生的抵抗力来克服下滑的下滑力。
海州矿非工作帮上部边坡有三个潜在滑落区,即西部滑落区（简称西区）、中部滑
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落区（简称中区）、和东部滑落区（简称东区）。其中，西区走向涉及范围较大，其潜在滑体均系一、二个，至多不超过三个台阶的局部滑体，其滑落不会造成重大的威胁，但中区和东区滑体的上下范围很大，在边坡走向上潜在滑面连成一体，易发生大范围边坡滑落。因此，必须进行综合防治措施的选择，大型钢筋混凝土抗滑桩和组合式钢轨桩的加固设计。因大型钢筋混凝土抗滑桩单桩抗滑力强，抗滑效果好，故对其设计参数进行优化，以使整体加固工程造价最低。
①不稳定边坡范围及滑坡防治措施的选择
各计算断面所代表的不稳定边坡段的上下界范围，潜在滑体和潜在滑面的名称如表4 所示。该矿非工作帮中部和东部滑落区的边坡滑落模式为在层状岩体中所产生的滑面单一的中浅层顺层滑坡，边坡不同走向位置和滑体不同部位的滑坡推力变化较大，防滑的边坡对象是深部改造设计所确定的最终设计边坡，滑体规模较大，基于以上特点，确定以大型钢筋混凝土桩和组合式钢轨加固为主，以水平放水孔放出潜在滑面内之地下水，滑体表面浆切片石护坡防止地表水向滑体渗透并防止煤壁的风化和自燃，对滑体局部进行换填等措施为辅的综合防治措施。对各工程地质段面影响范围内的不稳定边坡区段，所采用的滑坡防治措施如表5所示。
对于西部滑落区的潜在滑体，均属一、二台阶组成的小型顺层滑坡，其弱层下部均被采矿工程切断或近于切断，对于该区的潜在滑坡视其滑坡推力的大小，滑坡所处位置的重要程度和施工条件，可分别采用组合式钢轨桩、大型钢筋混凝土桩加固或采用弱层换填法稳定边坡。
②桩体设计参数的优化
桩体设计参数主要指桩间距L、截面B?D、锚固深度H2，桩间距的确定首先应保证桩间岩体有足够的稳定性，在滑坡推力作用下不致从桩间挤出，显然，间距增大，可减少桩数量，减少工程费用，但由于间距增大，单桩受力增大，可能引起截面增大，锚固深度可能增大，这样又增加了工程费用。H2取决于桩体的稳定性，即与基岩岩性，强度有关，H2越小，经济上越合理，但H2越小，锚固段应力增大，桩体稳定性降低，以致发生桩体倾斜，失去抗滑桩支挡滑坡作用，增大截面，增加混凝土用量和挖方工程量，但钢筋用量减少。可见，这些参数的变化直接影响抗滑工程造价。为寻求合理的抗滑桩设计参数，对抗滑桩主要设计参数 （L、H2、B?D）进行了优化。在保证桩间土、岩
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体不从桩间挤出前提下，确定L=5，6，7，8ｍ, H2 =
B?D?2?2,2?2.5,2?3,2.5?3.5,3?4,4?512H1，H1，H1，23m?m。这样对每一个计算断面就设计
了不同参数的72种规格桩。在保证桩体稳定性和结构强度前提下，选择最优方案。各计算断面之抗滑桩最优设计参数，即大型纲筋混凝土抗滑桩加固最优方案如表5-1所示。
5.8建立健全的以现代技术为依托的矿山环境管理体系与系统
建立健全的以现代技术为依托的矿山环境（包括露天矿闭坑环境）管理体系与系统对强化国家对矿山环境的监督管理手段，运用法律、行政、经济、科学技术、宣传教育等多种手段和措施，对各种矿业活动从勘查、设计、建设、开采、终采、闭坑这一过程进行系统规划、调整、监控和法治。从而有效的防止包括露天矿闭坑在内的矿山环境的破坏与灾害的发生，实现矿山地质环境改变-破坏-恢复的良性循环，促进可持续发展。 5.8.1其中矿山生态环境保护的主要组织措施及经济手段
（1）组织措施
主要是建立环境保护的管理机构和监测体系。目前，我国矿山环境保护机构的设置，根据矿山建设和生产过程中对环境污染的程度及企业规模的大小确定。一般大型矿山设置环保科，中、小型矿山建立科或组。矿山企业中的环境保护人员主要包括：矿山环保科研人员，环境监测人员，污水治理人员，矿山企业防尘人员，保护设备险修人员，矿区绿化人员，复垦造田人员等。与环境保护有关的矿山安全组织机构则比较齐全，且设置时间也久。
（2）经济手段
矿山企业环保设拖的投资，是矿山基建总投资的一部分。根据目前矿山企业的生产情况，环保工程投资主要有以下几方面；三废处理设施、除尘设施、污水处理设施、噪声防止设施；绿化；放射性保护；环境监测设施；复垦造田等。投资的来源，大致有以下几个方面：新建及改扩建项目的工程基建投资；主管部门和企业自筹资金；排污回扣费，即环保补助资金。环保工程投资的多少，根据矿山建设的容观条件和要求而定。环境保护和治理的资金来源还直接与企业的管理和经济效益有关。
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