基于岩体质量评价与分区的露天矿岩质边坡生态重建技术

露天矿岩质边坡生态恢复与重建是绿色矿山建设的重要组成部分,开展露天矿岩质边坡生态重建技术研究,对于实现我国绿色矿山建设具有重要的推动作用,岩质边坡极端恶劣的立地条件制约了该项工作的顺利开展。以研山铁矿东帮边坡为研究对象,在详细分析该边坡地层分布特征、岩性、结构面产状及风化程度的基础上,采用三维激光扫描技术,构建东帮边坡DTM模型,在三维激光扫描结果与地质平面图对比分析的基础上,将东帮边坡划分为北、中、南3个区域;根据岩石力学试验结果,结合各区域岩体结构面空间几何信息,采用BQ分类法对上述各区域岩体质量进行评价,结果为:北、中、南区岩体质量等级分别为Ⅳ级、III级和II级,以矿区公路为同区上、下半区的分界线,下半区岩体质量好于上半区;根据边坡岩体质量分级结果,在不同区域采用与该区域岩体质量等级及节理、裂隙发育情况相适应的生态重建方案,其中,北区上、下半区分别采用客土喷播技术和厚层基材喷播技术,且下半区喷播基材中的黏结剂和团粒剂含量高于上半区,中区上、下半区均采用以铁尾矿为基质的人工土壤喷播技术,南区上、下半区均采用爆破燕窝、植生孔与高保水绿化喷播相结合的岩质边坡生态重建技术方案;边坡平台在前期采用林地、草地相结合的生态重建技术,待平台上土壤熟化后,采用林地、中药种植地相结合的生态重建技术;根据边坡最终境界与新河的相对位置关系,采用疏干排水的方式降低地下水对边坡稳定性影响的同时,设计了边坡生态重建所需的滴灌系统。研究成果为露天矿岩质边坡生态重建技术方案选取提供了新思路。     

石矿迹地生态修复技术研究现状与发展趋势

石材作为一种重要的建筑和化工材料,其市场需求量十分巨大,但开采后形成的石矿迹地对矿区及其周边生态环境造成了严重破坏.因此,开展石矿迹地生态修复技术的研究工作,是建设绿色矿山的有效手段之一.在收集国内外采矿迹地生态修复相关技术成果的基础上,对石矿迹地岩质边坡坡面、作业平台、坑底、矿区道路、工业广场、排土场和开采境界周围受...     

露天矿岩质边坡生态重建技术研究现状及发展趋势

我国约有80%的矿产资源需要通过露天开采的形式来开发,矿山开采后形成的裸露边坡成为制约矿区生态恢复与重建的关键点。因此,开展露天矿岩质边坡生态恢复与重建的研究工作,对于实现我国绿色矿山建设具有重要的推动作用。在收集国内外相关研究资料的基础上,对岩体结构数字识别和岩质边坡生态重建技术进行了综述,对国内外研究现状进行了回顾与分析,进而总结了相关技术特点及其优缺点。指出在露天矿岩质边坡生态重建过程中,需在矿区地质、气候、土壤、生物、开采现状等调查的基础上,充分考虑边坡高度、坡面角、岩体空间结构几何信息、岩体风化程度及岩体质量等级对生态重建方案选取的影响,提出基于岩体结构数字识别的露天矿岩质边坡生态重建技术。对坡面适生植物筛选与生态系统长期稳定性、低成本岩质边坡植生基材的研制与开发、坡面—植生基质—根系统一体的相互作用机理及其整体力学稳定性等方面进行了展望。     

某露天矿山破碎岩体高陡岩质边坡稳定性的数值模拟研究

露天矿山高陡岩质边坡的稳定性严重威胁着矿山的安全生产,尤其是对于地质条件复杂、地层分布不均匀且节理裂隙发育的变质岩和侵入岩形成的破碎带发育的边坡更是如此。为确保某矿山的安全生产,通过力学试验的方法确定了岩石的物理力学性质,通过Hoek-Brown强度准则将岩石的力学性质转化为岩体的力学性质并对岩体的质量进行了评价。同时,采用FLAC3D数值模拟技术将高陡岩质边坡进行数值研究。结果表明：终了边坡的安全系数为1.31,边坡总体上处于稳定状态,但是通过对边坡中部的最大主应力分析可知,边坡中部随着开采的进行,可能存在冒落、垮塌或滑坡的风险,针对边坡存在的风险提出了预防措施。研究为矿山的安全生产提供了科学指导,同时为相似矿山的边坡处理提供了科学依据。     

基于岩体结构数字识别技术的露天矿山边坡生态修复方案优选

露天矿边坡生态恢复是绿色矿山建设的重要组成部分,目前露天矿山边坡生态修复方案选取存在影响因素多、方案配置差和评价体系不健全的问题,开展露天矿边坡生态修复方案优选研究,对于我国绿色 矿山建设具有重要的推动作用。以铜山口矿山露天边坡为研究对象,采用三维重构和理论分析相结合的方法,利用高精度三维激光扫描技术,构建了铜山口矿山地表精细化数字模型,结合矿山边坡工程地质情况进行 边坡分区研究,得到7个边坡分区图;基于岩体结构数字识别技术获得各分区的边坡角度、高度和岩体节理裂隙密度参数,采用岩体BQ分类法对各个分区进行了岩体质量分级评价,结果表明：5区和7区边坡岩体质量等 级为Ⅰ级,1、2、4、6区边坡为Ⅱ级,3区边坡等级为Ⅲ级。在此基础上围绕边坡分区的岩体质量分级开展了边坡生态修复方案优选,研究表明：5区和7区边坡推荐采用厚层基材喷播技术,1、2、4、6区边坡推荐采用 三维网植被技术,3区边坡推荐采用客土喷播技术。上述分析进一步表明：通过采用岩体结构数字识别技术实现边坡科学分区、实现各区生态修复方案优选的方法,对于提高露天矿山边坡生态修复工作效率和质量有一 定的参考价值。     

铜山口铜矿岩质边坡分区及生态修复适宜性研究

矿山边坡生态修复对促进我国生态文明建设具有重大 意义,为客观准确地对岩质边坡生态修复适宜性进行评级, 在岩质边坡分区的基础上,构建了涵盖边坡几何特征、岩体 结构及力学特征、矿区土壤气象条件３方面９个影响指标的 评价体系,建立了露天岩质边坡生态修复适宜性分级标准, 对铜山口铜矿７个典型分区边坡进行了适宜性评价.结果 表明:边坡角度、岩体完整性系数、边坡朝向与结构面密度在 生态修复适宜性评级中占主导地位,权重达７７．２％;高度适 宜进行生态修复的为六区边坡,较为适宜进行生态修复的为 一区边坡、二区边坡、三区边坡、四区边坡、五区边坡、七区边 坡.结合评价结果,对各边坡生态修复方法进行了推荐.     

边坡岩体的质量评价与加固方案

边坡岩体评价可直接作为评价边坡稳定性依据,同时利用其评价的定量指标,可估算其强度变形参数,为边坡的加固提供依据.     

SMR法在大冶铁矿边坡岩体分类中的应用研究

基于野外调查资料,对某露天矿山边坡的岩体结构特征进行了分析,并采用CSMR系统进行了岩体质量评价.分析结果表明,该矿的露天边坡整体工程地质条件良好,岩石致密坚硬,岩体较为完整,岩体稳定性整体较好.     

基于RMR法和BQ法的边坡工程岩体质量评级及力学参数确定

根据现场勘探资料和室内试验数据,并综合考虑边坡工程施工特性等因素,采用RMR法和BQ法分别对矿区边坡的工程岩体进行了质量分级和评判,综合确定了矿区各岩体的强度范围。实例分析表明综合预测方法能够更加科学地预测岩质边坡质量的等级问题,从而为采取经济、合理的支护加固措施,提供更可靠的依据。     

岩体质量的可拓学评价方法在边坡工程中的应用

可拓工程评价方法是在解决矛盾问题的过程中，既可利用物元的可拓性确定定性因素，又可利用可拓集合论，通过关联函数可取负值这一特点进行定量计算，使评价方法能较全面地分析对象属于集合的程度，较好地解决了岩体质量评价中定性与定量因素综合评价的问题。     

冻融作用对边坡泥质粉砂岩岩体质量与强度的影响

为探究冻融作用对边坡泥质粉砂岩岩体质量与强度的影响规律,对白砺滩露天煤矿南帮边坡泥质粉砂岩开展冻结温度为-20℃、融解温度为20℃、冻融循环为40次的试验研究,并对岩体强度参数进行计算,评价经历不同冻融次数后岩体的质量。结果表明:冻融作用对岩体强度参数、质量均产生重要影响,经历10,20,30,40次冻融循环后,饱水泥质粉砂岩岩体的单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、黏聚力和内摩擦角分别由未冻融时的29.62 MPa、1.92 MPa、2.26 GPa、0.30 MPa和45.64°下降到20.33 MPa、1.31 MPa、1.87 GPa、0.21 MPa和32.41。,降低幅度分别为31.36%、31.77%、17.26%、30%和28.99%,BQ值由未冻融时的453.8分别下降到401.4,360.7,340.2和302.7;经历30次冻融循环后对应的岩体基本质量级别由未冻融时的Ⅲ级下降为Ⅳ级。     

岩体结构面对边坡爆破的影响及改进措施

分析了结构面垂直水平面的边坡、顺层边坡和反倾斜边坡的光面爆破效果。结构面垂直水平面边坡爆破后,容易形成锯齿形坡面,可以通过多打孔、少装药等措施改善爆破效果。顺层边坡爆破后,容易发生滑坡,可通过爆破前边坡加固、间隔装药爆破降低爆破对边坡保留岩体的破坏作用。反倾斜边坡爆破后容易形成局部超挖,可通过减小边坡坡面角和分段装药爆破的方法改进爆破效果。本研究对改善类似边坡爆破效果有一定的参考价值。     

松树南沟矿区边坡岩体质量评价与边坡稳定性分析

为了评价松树南沟矿区边坡岩体开挖稳定性情况,指导矿山的安全施工,以结构面测量与工程勘察为基础,分析边坡岩体结构面的分布及岩体结构特征,得到对边坡稳定起控制作用的优势结构面。利用结构面三维网络模拟技术,对上述优势结构面进行计算机模拟,建立结构面网络模型,再现岩体结构。分别沿平行和垂直各测线走向方向切割网络模型,发现岩体部分区域被结构面切割严重,为形成小规模的可动块体提供了有利条件。运用分形理论计算了各切面的分形维数,计算得出边坡岩体处于一般或差的状态;借助有限差分软件FLAC3D,计算开挖后边坡岩体的稳定性情况,结果表明：由于开挖卸荷局部边坡台阶处出现了较大的位移和塑性区,可能出现崩塌、滑移破坏,与质量评价结果一致,建议适当放缓该区域台阶坡面角。     

兴隆山矿山岩质边坡生态修复技术研究

以甘肃省兴隆山自然保护区试验条件最优的一处岩质边坡进行修复技术研究试验。在边坡上等距离钻孔并分成4个区块,每个区块采用不同的土壤搭配方式,孔内栽种适合在试验区生长的小叶扶芳藤,进行浇灌养护,并做相应的监测和分析。通过监测孔内的温度和湿度,所得出的成果有:岩体内的温度基本可以满足植物的成活要求;在兴隆山自然保护区范围内,天然降雨基本可以满足植株的生长要求,可实现后期人工养护少甚至无人养护。采集4个试验区块孔的土壤进行土壤肥力测试并通过植株长势判断,常规种植孔+基质土的区块Ⅲ及底部填充20 cm砂砾卵石+基质土的区块Ⅳ植被恢复效果最佳,常规种植孔+本地植生土的区块Ⅰ及底部填充20 cm砂砾卵石+本地植生土的区块Ⅱ植被恢复效果次之。本次试验的成果对兴隆山自然保护区岩质边坡生态修复工作具有指导意义,可供其他地区岩质边坡修复研究参考。     

南露天边坡工程地质特征及分区稳定性评价

通过现场踏勘、岩体编录、节理裂隙统计、室内试验和岩体质量分级等手段,研究金堆城南露天开采裸露新鲜地质断面的工程地质条件及特征,得出边坡的破坏因素及模式,并对南露天边坡进行了工程地质分区稳定性评价。     

铜录山矿陡边坡岩体质量的模糊层次分析

针对铜录山矿陡边坡设计与控制要求, 建立了岩体质量评判的解释结构模型, 并根据岩石强度、地质条件和地下水观测资料, 结合铜录山矿不稳定区域的实例, 先对系统模型化, 然后求解并评判, 工程实际应用证实所用方法有效。     

矿山边坡岩体结构及围岩质量评价

岩体结构特征研究是硐室稳定性分析的基础,围岩分类实质就是应用工程地质类比法进行围岩稳定性评价.本文根据现场调查结果,对某矿山露天边坡的岩体结构特征进行了分析,并采用国内外通用的RMR和BQ方法进行了岩体质量评价,为边坡岩体稳定性评价提供了依据.     

孝义铝矿边坡岩体质量评价及民采空区分布调查分析

在现场调查的基础上,对边坡岩体节理裂隙进行了统计分析,利用 RQD 指标对边坡砂岩体进行了质量评价,岩体质量为“好”.完成了边坡下伏民采空区现场调查,基本了解了民采空区的分布特征.研究成果为孝义铝矿工程灾害防治提供了理论依据.     

种植槽技术在铜陵市岩质高陡边坡生态修复中的应用

岩质高陡边坡生态修复是一项困难的技术工程,其边坡高陡、岩体坚硬,常用生态修复技术难以对其进行生态修复。以铜陵市郊区敕山、新建白杨涝石料厂矿山地质环境治理工程实践为例,详细介绍了种植槽的结构设计、槽内绿化设计、基质配比、养护系统等内容,并对其运用过程中存在的问题进行了阐述。本项目的实施为类似岩质高陡边坡生态修复提供了一定的借鉴。