高寒地区露天矿边坡治理技术应用研究

受极端气候条件影响,图木尔廷-敖包锌矿开采过程中,边坡出现不同程度的垮塌、开裂,严重影响矿山安全生产。针对矿山露天边坡存在的问题,进行了边坡工程地质、水文地质条件调查,开展了边坡稳定性研究,在此基础上优化了边坡结构参数,制定了边坡治理方案,并根据方案成功治理了垮塌边坡,消除了安全生产隐患,为矿山高效开采提供了有效保障。     

矿山环境问题危险性评价——以岩溶塌陷为例

为了有效提高矿山环境问题的修复和治理,在以往矿山环境问题分类的基础上,提出针对矿山存在的地质灾害类型进行分类,按照矿山自然地质灾害并由采矿活动影响诱发的环境问题进行划分。详细介绍了一种基于模糊层次分析法与灰色关联耦合的评价模型,用模糊层次分析法计算地质灾害的各影响因素之间的权重,结合灰色关联理论计算灰色加权关联度进行评价。以岩溶塌陷为例,确定了岩溶塌陷的评价指标和分级标准;应用模型计算出研究区的危险性等级为Ⅲ级,属于危险性易发区。该实例验证了模型的可行性,为矿山环境问题的分析提供了一种方法。     

露天矿山地质环境问题及其综合治理技术

针对露天矿山主要矿山地质环境问题及地质环境综合治理,研究得出主要矿山地质环境问题为地质灾害、含水层破坏、地形地貌景观破坏、土地资源破坏等。设计的治理方案包括边坡修整工程、场地平整工程、工业场地整理工程、挡土保水岸墙工程、排水沟工程、垫渣和覆土工程、生物工程等。研究改善了农业生产环境和矿区地质环境及生态环境,提高了当地居民的生存环境质量,降低了矿山地质灾害所造成的人民生命财产损失,有利于人民群众安居乐业和社会稳定。     

某露天矿山高边坡稳定性分析模型

为研究某露天矿山边坡稳定性,以未确知测度理论和层次分析法(AHP)为基础,建立露天矿山边坡稳定性分析数学模型。模型中综合考虑影响露天矿山边坡稳定性的各种因素,如岩石单轴饱和抗压强度、内摩擦角、黏聚力、岩石质量指标、台阶坡面角、露天采场最终边坡高度、岩石风化程度、岩石完整程度,然后通过层次分析法计算各指标权重,并按照置信度识别准则获得最终稳定性评价等级。将此分析模型应用到云南某石灰石露天矿山中。分析结果表明,该露天矿山边坡为稳定边坡。同时利用Midas/GTS NX对该边坡进行模拟分析,得到安全系数为5.224 2,属于稳定边坡。2种分析方法结果基本一致,进而论证数学模型的可靠性,同时为露天矿山边坡稳定性分析提供一种新的方法。     

露天石灰岩矿山地质环境修复难度评价方法及应用研究

废弃露天石灰岩矿山地质环境修复是生态文明建设的重要组成部分,对其进行科学评级区划并提出针对性治理方案具有重大意义。基于层次分析和模糊数学基本原理,构建了废弃露天石灰岩矿山地质环境修复难度评价指标体系,提出了基于改进层次分析确定指标权重与模糊综合评价相结合的研究方法,并以山东济南市李家窝矿山为研究区,开展地质环境修复难度评价及治理方案研究。结果表明：评价指标体系中边坡倾角、危岩体分布和边坡高度为关键指标,权重分别为0.360 47, 0.194 02和0.184 36,研究区地质环境修复难度较大的区域主要存在高陡边坡与危岩体分布等特征;针对不同分区提出了相应的危岩体治理、残丘清理及续坡绿化等治理方案。研究成果可为露天石灰岩矿山地质环境修复难度评价及分区治理提供参考。     

某矿山边坡支护加固方案技术经济比选研究

随着露天矿山进入深部开采以及矿山地质环境治理的要求,需要对边坡支护加固方案进行技术经济比选研究,从而为边坡加固工程提供有效的解决方案。根据某矿山出入沟边坡发生变形破坏的实际情况,从地质条件、采场规划和安全系数等方面划定治理范围。选择典型性破坏边坡,提出挂网喷锚和锚杆框架梁2种支护方案,进行工程要求、加固效果、施工条件和工程造价综合比较,确定锚杆框架梁为最优边坡支护加固方案,可有效治理边坡,消除滑坡隐患。     

基于GA-GRNN的露天矿山边坡稳定性评价

边坡失稳是露天矿山常见的地质灾害,快速确定边坡的稳定状态对于确保矿山安全生产意义重大。利用广义回归神经网络(General regression network,GRNN)的非线性逼近性能并结合遗传算法(Genetic algorithm,GA)的非线性寻优性能对某露天矿山的边坡安全系数进行了预测,结果表明:基于遗传算法优化的广义回归神经网络(GA-GRNN)对露天矿山边坡安全系数的预测结果较为精确,且预测速度较快,为实际工程中快速判断露天矿山边坡的稳定状态提供参考。     

露天矿山地质灾害防治对策初探

简述了露天矿区矿业活动可能引发或加剧的地质环境问题及其危害。对诸如滑坡、崩塌、泥石流等矿山可能遭受的地质灾害,分析了其成因及影响因素,并在此基础上对露天矿山地质灾害治理对策进行了初步探讨,为今后露天矿山开发及地质灾害治理提供一定的参考。     

新岭煤矿滑坡地质灾害分析与治理

介绍了新岭煤矿南露天采后的边坡情况,通过运用理正岩土计算软件的岩质边坡复杂平面滑动中的Sarma法建立模型,对滑坡地质灾害进行了分析,并提出了滑坡治理方案。在滑坡地质灾害分析和治理方面提供了参考,积累了相关经验。     

合成孔径边坡雷达在南露天煤矿的应用

为了研究合成孔径边坡雷达在露天矿山边坡地质灾害监测预警中的实际效果,研究滑坡过程中对应雷达监测数据的变化情况。首先介绍了合成孔径雷达和预警设置的基本原理,其次通过对滑坡过程中雷达监测数据的观测,分析了合成孔径雷达滑坡监测的应用效果。结果表明:合成孔径边坡雷达能有效监测滑坡等地质灾害发生前后滑坡体所处的变形阶段,并提前做出预报预警。合成孔径雷达技术在露天矿山边坡短期临滑监测预警中应用效果较好,能为露天矿山管理人员及时采取应对措施提供数据支撑。     

河北省煤炭矿山环境地质问题及其治理技术

为了改善河北省长期大规模开发煤炭资源带来的一系列矿山环境地质问题,实地调研了河北省12个煤矿企业,系统归纳了河北省煤炭矿山环境地质问题,主要分为地面塌陷问题、固体废弃物问题、含(隔)水层结构破坏、露天采坑边坡稳定性问题、矿区次生地质灾害问题以及液体废弃物污染问题等六大类,并提出了各类问题的治理技术,为同类矿山环境地质问题治理提供科学决策依据。     

软破岩质高陡边坡治理方案优化研究

受不良工程地质条件、下部采矿活动及雨雪入渗等影响,曙光金铜矿露天边坡存在较为明显的蠕滑现象,导致多处台阶出现严重变形、开裂、下沉。通过边坡灾害体分析、边坡稳定性计算,并结合矿山实际情况,提出了5种边坡治理方案,分别为：①预应力长锚索+钢板方案;②喷锚网方案;③浆砌石挡墙+素喷方案;④预注浆固结方案;⑤微型桩+浆砌石挡墙方案。经多角度方案对比,最终选取了方案①与方案⑤相结合的综合治理方案。通过方案实施,取得了良好的边坡治理效果,保障了矿山安全生产,该矿山边坡治理的研究与分析可为类似条件软破岩质高陡边坡治理提供可借鉴的经验和依据。     

已关闭露天矿山生态修复治理模式探讨——以沂源县为例

截至2017年9月,沂源县内有已关闭露天矿山总数93处,占地面积约1.76km~2,需工程治理矿山数量82处,治理总面积175.6公顷。为彻底消除露天矿山开采残留的高陡边坡、土地破坏、生态环境破坏和严重的视觉污染等问题,沂源县自然资源局近两年间对37处已关闭露天矿山进行生态修复治理。通过工程措施、自然恢复和植被再造等措施,最终达到了消除高陡边坡存在的安全隐患以及严重视觉污染,恢复矿山地质环境、生态环境,使之与周边自然环境相协调,治理项目取得了良好效果并通过了专家验收。总结沂源县已关闭露天矿山生态修复治理模式和技术经验,对有效指导已关闭露天矿山生态修复治理具有一定意义。     

济源市某矿山生态环境地质问题及综合治理研究

济源市某矿山生态地质环境问题已经严重制约了当地经济社会的发展,甚至威胁到当地人民群众的生命财产安全,地质环境问题的治理已刻不容缓。通过对该矿山生态地质环境问题调查,认为矿区内主要以露天采坑、渣堆、废弃石料厂、废弃石灰窑、废弃建筑、陡坎、高陡边坡等地质环境问题为主。通过坡面清理、挖方削坡等工程手段,消除区内采矿形成的高陡边坡所引发的滑坡、崩塌等地质灾害隐患;通过回填、挖方、挡土墙等工程手段,实现采坑地貌形态修复;通过覆土、植树、道路等工程手段恢复治理区的土地功能,改善生态环境。研究可为相似矿山地质环境问题的治理提供了参考。     

柿竹园矿露地联采塌陷坑高陡边坡变形监测方案研究

柿竹园多金属采矿场露地联采时,由于地下开采的扰动、露天边坡上剥离工程的爆破震动、高陡边坡中可能存在的隐伏结构弱面等原因,岩质边坡面临滑坡倾倒等潜在的地质灾害隐患。为确保高陡边坡的安全,从目前最先进的几种边坡表面变形监测方法对比选择,全自动全站仪法监测方案。依托矿山实际情况,设计了监测基准点网与变形监测点的位置,建立了高精度的边坡变形全自动在线监测系统,实时掌握塌陷坑周边高陡边坡整体的三维变形状态与发展趋势,对潜在的边坡滑坡、倾倒等地质灾害进行前兆监测与预警,有效提高了地表剥离工程与露地联采过程中的安全保障水平。     

京北地区露天矿山生态修复技术探讨

京北地区露天矿山主要存在包括"三废"、地质灾害、地形地貌景观、土地资源和生态环境破坏等矿山环境问题。根据不同的地质环境条件,采用生态修复技术进行治理,改变治理区地质环境条件,减轻地质灾害,改善矿区生态环境,为人们提供更为舒适的生活环境空间。本文以密云某废弃矿山为例,因地制宜,采用了"立体绿化模式",针对不同的边坡类型采取了不同绿化方式,实现了较好的绿化效果。     

大型深凹露天矿边坡稳定性研究及智能监测系统应用

深凹露天矿山开采过程中易产生滑坡、泥石流、危岩垮落等地质灾害,为保证露天采场人员及设备安全,需开展深凹露天矿边坡稳定性研究。利用3DMine构建深凹露天矿三维模型,而后导入FLAC3D进行8个分区的露天矿边坡应力应变数值。从竖直方向位移、最大（小）主应力分布状态、剪切应变方面进行分析得出：竖直方向几乎无位移,露天边坡整体稳定性较强;局部台阶坡面存在应力集中现象,应加强监测。在实际工程中,矿山引入边坡智能监测系统,利用雷达扫描及GNSS在线数据集成技术形成三维可视化边坡模型,实时监测边坡空间位移变化数据,实际监测结果表明开采后边坡薄弱面发生位移,与数值模拟结果一致。文章创新点在于利用有限元数值模拟手段与实际工程中的三维智能监测系统相结合,可有效防治露天开采时所面临的地质灾害问题,对同类高大边坡安全稳定性研究具有一定的参考价值。     

河北阜平县葛拉沟废弃露天铁矿地质环境问题及治理方案

河北阜平县葛拉沟废弃露天铁矿已废弃多年,由于长时间失去人工治理和维护,致使当地的地质与生态环境破坏严重,同时也存在发生地质灾害的隐患,严重影响到了矿山周边居民的生活质量与安全,也阻碍了阜平县红色旅游经济的可持续发展。葛拉沟废弃露天矿内残存5处渣堆、12处露采掌子面、5处开采台面和1处矿山泥石流沟,矿山破坏总面积约0.21 km_²。本文针对葛拉沟废弃露天铁矿存在的地质环境问题,进行了地质环境影响评估,对裸露的渣堆、掌子面、开采台面和小寨沟内矿渣冲蚀区等设计合理的治理方案,修复破坏的自然景观和防治可能出现的地质灾害。该治理方案可最大限度地减少矿山地质环境问题造成的破坏,同时建议矿山地质环境的治理过程中和治理后要定期巡查和维护工程和植被,确保工程质量和绿化效果。另外,该治理方案可为同类矿山环境治理提供参考和借鉴。     

废弃采石场矿山地质环境问题及恢复治理方案

未得到有效治理的废弃采石场容易引发地质和环境问题。以江西省石城县下茶坑废弃采石场矿山为例,通过现场调查,总结分析矿山土地资源、植被破坏以及地质灾害等问题。针对各问题提出相应的恢复和治理方案,包括复绿、边坡治理、截排水、监测等工程。研究成果对类似矿山环境治理具有参考价值。     

曼家寨采场露天开采境界收益与边坡风险关系研究

基于曼家寨采场的数字化矿山开采模型,利用3DMine软件进行境界优化,得到不同最终边坡角的开采境界方案。采用极限平衡分析法对曼家寨采场不同边坡角方案的露天境界进行稳定性分析,计算边坡的稳定性系数,对各方案的稳定性系数进行对比分析,在确保边坡安全的前提下使露天开采境界收益最大化,寻找露天开采收益与边坡风险之间的平衡点,为该露天矿山境界设计提供参考。