基于双层勾花网的高次团粒喷播技术在矿山生态环境治理中的应用

近些年来,为保护矿山地质环境,修复损毁的生态环境,根据气候条件、矿山地质环境、生物群落等特征,研究适合当时当地环境条件的治理方法,国内多家单位对修复治理方法进行大胆实践,提出并实施了多种不同的方法。基于双层勾花网高次团粒喷播技术具有稳定、高效、节约成本等特点,在生产实践中广泛获得应用。采用双层勾花网高次团粒喷播绿化技术,对高陡边坡进行治理^[1],效果非常明显。治理后可消除地质灾害隐患,重建边坡地形地貌,增强边坡稳定性,改善边坡生态环境,增加绿化面积,绿化效益更加突出。     

繁昌县峨山头废弃矿山的生态复绿技术

繁昌县峨山头矿山自然资源丰富,连续多年的开采导致矿区原有地形地貌景观和植被环境受到很大破坏。为了恢复矿区的生态环境,结合矿山存在的地质灾害隐患、恶劣的地质条件及周边环境复杂的技术难点,采取高次团粒喷播及平台复绿法对矿区进行绿化,使矿山植被得到很好的恢复,为同类工程提供了参考。     

露天矿山生态环境综合治理途径分析及实例

为了达到矿山生态修复可持续发展的战略目的,按照露天矿山边开采边治理的要求,针对石英岩类矿山节理发育丰富、地质稳定性差、有利于植物扎根生长的特点,分析了客土喷播的治理修复技术.以某矿山为例,其经过长期治理,实现了无裸露边坡、无地质灾害、全绿化的理想效果,协调了矿山生态修复过程中生态效益、社会效益和经济效益间的关系,经济效...     

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。     

露天矿山边坡治理的“喷砼飘台”技术试验及效果

由于矿产资源及采石场存在的不规范开采,造成了山体裸露、植被破坏、水土流失、扬尘滚石,且存在着地质灾害等安全隐患。国家和各级地方政府都高度重视矿山的生态恢复,在矿山生态恢复治理中因开采形成的高陡边坡常见的传统治理方法主要为削坡,即由上而下阶梯式完成坡面的削整,再进行平台及坡面绿化,但该施工方法受矿山的不规范开采影响,存在着一定的施工难度,工程量较大,同时会进一步对生态环境造成破坏,且坡脚栽植绿化植物完全覆盖坡面时间较长。鉴于这些情况,创新试验了"一种矿山环境恢复治理的喷砼飘台结构"(简称"喷砼飘台")新技术,通过现场的技术攻关试验,解决了矿山及采石场生态恢复治理中高陡峭边坡施工难的技术问题,减少了对生态环境的破坏。简易迅速的施工,见效快,同时对地质灾害隐患也进行了有效的治理。     

边坡复绿与客土喷播施工技术

近年来,广泛参与生态环境治理及地质灾害环境治理工程施工,积累大量的施工经验与技术。就工程实例探讨边坡复绿和挂网客土喷播施工,期待完善此类施工技术。     

客土喷播技术在铜陵市废弃矿山治理中的应用

目前针对岩质边坡主要采用喷锚等工程防护措施，复绿效果差，难以达到生态恢复的目的。为此，以铜陵市劲松石料厂岩质边坡为例，降低边坡坡度至50°，优化客土喷播基材配置，选择乔、灌、草本混合植被类型，采用镀锌网片加固等措施，进行边坡客土喷播绿化。1 a养护期后，实现75%面积边坡植被覆盖。劲松石料厂边坡客土喷播工程的成功实施为岩质边坡生态修复治理提供经验借鉴。客土喷播技术具有很好的推广应用前景。     

凹山采场高陡边坡生态再造实践

为探索利用植被护坡方法维护露天高陡边坡稳定的可行性及生态效益,针对凹山采场西南帮15~45 m台阶岩石和黄土裸露、寸草不生的约5 000 m2边坡进行植被重建、生态再造试验,着重考察了植被盖度、物种丰富度指数、景观协调性等指标。试验结果表明:采用厚层基材喷播工艺施工的护坡能够抵挡雨水的侵蚀,避免基质流失,经过半年的养护,植被覆盖率达90%以上,维护边坡稳定和抗侵蚀性的作用显现,同时修复了山体"伤疤",消除了治理区裸露边坡视觉污染,改善了矿山景观,对国内其他金属矿山的生态恢复工程有较好的启发和借鉴作用。     

白云鄂博主矿边坡安全倾角及支护技术研究

白云鄂博矿开采时间较长,大量遗留边坡滑移现象严重,利用数值模拟软件FLAC3D对不同倾角状态下的边坡整体稳定性进行科学分析和判断,并在边坡稳定性验算的基础上提出生态护坡技术手段。数值模拟结果表明,白云鄂博矿边坡在60°左右时,稳定性安全系数仍为2.48,安全性相对较高,特提出锚网喷+绿色种植的生态护坡技术,通过锚网喷的初期固坡和后期的植物根部护坡,实现边坡的稳定与安全。测点数据显示,边坡滑移量平均降幅约30%,护坡成效显著。     

高密度电阻率法在调查基岩裸露的矿山边坡稳定性中的改良与研究

采用高密度电阻率法对矿山边坡局部地段进行勘探调查,找寻影响边坡稳定性的隐伏断层及边坡岩性交界软弱面,并针对边坡的基岩裸露地表采取了相应的方法技术改进。从本次勘探效果来看,对于浅层的目标体勘探效果较好,为该边坡的稳定性计算与分析评价以及后续相关治理措施提供了可靠的地质依据。同时也验证了本次方法技术改进的可行性与准确性,该方法可以推广到其他诸如城市公路等类似基岩裸露地表的工区使用。但由于受现场施工条件的影响,未能对边坡整体及地下深部区域进行探测。     

采动作用下黑岱沟露天矿区岩土边坡稳定性研究

为确保露天矿区施工安全,以提升岩土边坡稳定性为目的,提出采动作用下露天矿区岩土边坡稳定性研究。以某矿区现场岩土边坡为研究对象,基于有限元强度折减理论折减露天矿区岩土边坡的抗剪参数,得到抵达边坡极限平衡的折减数为稳定性系数,实现露天矿区岩土边坡稳定性分析。试验结果表明,该技术可有效分析露天矿区岩土边坡的稳定性,岩土边坡单元在6 s之后的剪切应变量显著提升,坡脚砂岩的剪切应变量增速最高、在6～10 s的强采动阶段位移变化增速较快,边坡在滑面上与起点的水平距离为96 m之后的正、剪应力在滑面上急剧增大,安全系数也随之提升,坡脚倾斜度、降雨以及降雨强度均会影响露天矿区岩土边坡的稳定性。     

研山铁矿边坡稳定性影响因素分析及控制技术

露天边坡的稳定是决定矿山安全生产的关键因素。基于研山铁矿边坡工程地质特征现场调查结果,得出边坡岩性、水以及开采扰动是影响矿区边坡稳定性的三大主要因素。综合考虑边坡岩土体破碎情况将边坡自西向东划分为3个分区,根据各区边坡实际状况,分别采用了全长黏结锚杆支护、预应力锚索、挂网喷射混凝土等防护治理措施。基于预裂爆破技术原理,对研山铁矿进行了预裂爆破参数设计及现场试验,结果表明,设计的爆破参数不仅大幅度降低了爆破震动,减小了对台阶损伤破坏,极大地增强了边坡的稳定性,为矿山安全生产奠定了基础。     

唐河县水泥厂废弃矿山地质环境特征与治理恢复探索

通过调查露天开采的废弃大理岩矿山,明确得出:矿区现有63个采坑,18处高陡边坡,3处废弃渣堆,20处石料堆,6处危岩体,1处不稳定斜坡,6处废弃建筑,土地损毁面积297679.41 m2,原有地质环境条件遭受了极大的破坏.为了消除矿区地质灾害、修复地形地貌景观及土地资源,基于地质工程情况,采用结构面赤平投影理论进行了分...     

露天边坡滑体冲击下围岩变形特性分析

露天转地下矿山边坡稳定性是一个当前广泛存在的问题,合理评估边坡失稳滑移对边坡底部围岩的影响及破坏效应对地下开采有重要的工程意义。以大冶铁矿露天开挖形成的边坡为工程背景,运用二维数值模拟软件UDEC,对滑体的滑移过程进行了数值模拟分析,从应力场、位移场入手,研究了边坡滑体失稳后其冲击力作用下边坡底部围岩应力应变规律。模拟结果表明：用离散元软件可有效模拟滑体失稳过程,滑体失稳后,其冲击作用影响范围主要集中在北帮边坡坡脚,而对采矿区和南帮边坡影响不大,采矿区和南帮边坡主要受滑体失稳后形成的堆积体的重力作用影响;竖直方向上,围岩受冲击影响程度随深度的增加而减弱;水平方向上,南帮边坡受滑体影响程度远小于采矿区和北帮边坡坡脚。     

露天转地下开采诱发高边坡滑移机制研究

露天转地下开采过程中边坡稳定问题是矿山安全生产的关键技术和核心难题之一。以工程实例为基础,应用离散元数值模拟,选取合适的力学参数,运用3DEC、Matlab等软件系统,分析了地下开采对高大边坡稳定性的影响机制、滑移特点和后续变形发展趋势。研究结果表明：受露天与地下开采两者的复合采动作用的影响,滑移变形产生了叠加作用,地表的下沉曲线形成多个大小不同的下沉盆地,导致不同区域边坡岩体变形破坏程度也不同。根据数值模拟结果可知：地下采区的不同开采阶段诱发的移动角大小不同,开采厚度不同,上覆岩体的破坏程度也不同。所以,露天转地下开采中,边坡稳定性主要受到采空区处理方式和开采厚度等多重因素的影响;在边坡稳定性评价时,需要结合具体开采情况进行分析和评价。     

基于强度折减法的大型露天矿东端帮稳定性分析

拟建大型露天镍钴矿区,东西长1 670m,采深一般在300m以上,最高边坡高度超过600m。根据边坡不同位置的边坡高度、工程地质岩组分布特征、各岩组岩石质量等级、边坡面倾向与各岩体优势结构面的关系、边坡岩体完整程度等多项指标将边坡分为五个区。为研究该大型露天矿高陡边坡稳定性与开挖坡角及地下水位的关系,本文在考虑地下水位以上的岩土体饱和度变化的前提下,结合夏日哈木镍钴矿区高陡边坡实际工况,通过有限元软件ABAQUS和抗剪强度折减法模拟计算得到不同开采坡角的边坡稳定系数与地下水位的关系,从而确定出同一水位下的最小开采坡角,以及不同开采坡角下的最高地下水位。最终对本研究结果的分析得到开采坡角及地下水位对高陡边坡稳定性的重要性,并对该露天矿东端帮开挖提出了一系列建议,该研究对该露天矿的其他区域以及周围相似工程的开挖具有重要的借鉴意义。     

基于强度折减法及雷达探测法的破碎岩质边坡的稳定性研究

露天矿山断层破碎带附近的终了边坡的稳定性是矿山开采过程中重点研究对象,也是近年来国内外学者所研究的重要地质灾害之一。为了研究某矿山岩质破碎终了边坡的稳定性,以强度折减法为计算核心,采用雷达探测法提供基础岩体数据,并通过室内岩石力学试验法和结构面检测法等综合技术手段对该矿山两处破碎带（Ⅰ-Ⅰ剖面和Ⅱ-Ⅱ剖面）的岩体性质及边坡的稳定性分别进行了研究。结果显示: Ⅰ-Ⅰ剖面和Ⅱ-Ⅱ剖面的岩体力学参数均相对较低,但是边坡的整体性相对较好,且通过三维数值计算得出两个剖面的最大剪应变的变化均不大,且两剖面最大剪应变的位置均出现在终了边坡的底部,边坡的上部和中部均没有产生大量的应变集中现象;通过对该矿区进行数值计算得出两处破碎带随着矿区的开采,台阶坡面角设计为60°时,边坡的安全系数分别为1.61和2.41,两个边坡均处于稳定状态。     

露-井联采下煤层倾角对边坡稳定性影响规律研究

随着我国煤矿井下支护技术和设备的快速发展,利用井工开采露天煤矿端帮呆滞煤技术也日渐完善,为了研究不同煤层倾角条件下,露-井联采叠加扰动对露天煤矿端帮边坡稳定性的变化规律,依据煤层赋存条件及开采方式将端帮边坡下煤层倾角分为水平、水平、顺倾、逆倾3种类型,采用理论推导分析井工开采对端帮边坡的破坏原理,根据安家岭露天煤矿的岩体力学参数建立数值模型,通过数值模拟方法从端帮边坡的高应力区分布、变形破坏程度和破坏范围3个方面进行研究,得出露天煤矿端帮相同开采工艺、不同煤层倾角条件下边坡稳定性变化规律。结果表明:煤层倾角越大,工作面两侧高应力区影响范围越大,合理控制开切眼位置与边坡面的距离,可避免井采高应力区对边坡稳定性的影响;端帮下煤层倾角越大,井工开采后边坡的破坏范围越大;煤层为顺倾赋存状态时的对边坡的破坏程度大于水平赋存状态,而逆倾赋存状态破坏程度小于水平赋存状态;端帮下煤层顺倾状态不利于边坡稳定,煤层逆倾状态有利于边坡稳定。     

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。