礦山恢復治理工程設計

(成都理工大學 四川 成都 610000)

一、礦山治理工作流程

治理區(qū)礦山地質環(huán)境現(xiàn)狀開展詳細地質調查，包括資料收集、地形測繪、環(huán)境地質調查等，調查礦山地質環(huán)境問題的類型、規(guī)模、危害程度及其主要影響因素，確定科學合理的整治技術方案；對開采形成的高陡邊坡進行消除地質災害隱患并復綠。

二、研究區(qū)現(xiàn)狀

渚北石渣廠采石廠開采面坡面表層巖體極其破碎，節(jié)理發(fā)育，風化嚴重，存在多處危巖體，也極易造成崩塌、落石等地質災害問題。巖體顏色呈黃褐色，開采面上方第四系黃土厚度約為50cm～100cm，采石廠從兩側開挖，形成兩處開采場地，場地較為平整，坡頂后緣比較平坦，適合進行開挖放坡，在采石場旁堆積兩處渣堆。形成的大量孤石、危巖，極易引起崩塌、落石等地質災害，影響到當?shù)鼐用竦纳敭a(chǎn)安全；剝采形成的廢渣和尚未銷售出去的石料隨意堆積，在坡體上為滑坡的發(fā)生提供了豐富的物源，成為潛在的滑坡地質災害。

三、治理工程設計

石渣場研究區(qū)開采面采面破碎，含大量碎石土，后緣較平整，有放坡空間，前緣開采平臺較大，適合進行放坡平整恢復治理。對開采面進行削坡處理，每8m設置馬道，在斜坡坡面布設植生袋，掛主動網(wǎng)進行固定。針對石渣廠的實際情況，對開采平臺進行放坡處理，每6m設置馬道向下放坡至坡底，坡底修砌擋土墻。

(一)截排水溝設計

為防止治理區(qū)在降雨過程中，坡頂雨水匯集沖刷治理坡面，在治理坡面后緣修建截排水溝，連接下方蓄水池。

1.排水溝驗算

根據(jù)《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》(DZ/T0219—2006)推薦的小匯流面積設計流量公式和渠道過流量計算。

當F<3km2時 Qp=φSpF

式中：Qp——設計頻率地表水匯流量(m3/s)；

φ——徑流系數(shù)，取值0.8；

Sp——設計降雨強度(mm/h)，取值55.0mm/h(50年一遇)；

F——匯水面積(m2)。

2.截排水溝的水力設計

(a)截排水溝水力和斷面設計

本設計采用對稱的矩形斷面形狀，渠道采用漿砌石，設計流速控制在8m/s。

在陡坡地段的排水溝，為控制水流速度，在流速較大的渠道坡段采用消力坎消能措施。

(c)溝渠襯砌

截排水溝采用矩形斷面，底寬1m,邊坡坡度1：0，高度1m，溝渠襯砌采用漿砌石，邊墻厚0.3m，底板厚0.4m；塊石材料都采用較堅硬新鮮砂巖，尺寸大于10cm，砂漿采用M7.5水泥砂漿砌筑。

(d)砌石面勾縫及抹面

為保證截水溝具有足夠的抗沖刷強度，漿砌石水溝內側面抹面處理處理。即在砂漿初凝后，用砂漿抹面，抹面采用M10的水泥砂漿，厚度為2cm，水泥標號為R325#。為保證整體的美觀，漿砌石側墻頂面采用M10的水泥砂漿抹面，厚度2cm。為防止溫差效應，渠道基底土質不均勻和陡緩坡連接處所有鋪砌結構均要進行分縫。分縫間距為10m。分縫形式采用搭接式對接縫，在分縫底部的上游一側做成齒礅，插入地基土內，以增加鋪砌結構的穩(wěn)定性，分縫寬1-2cm，用瀝青木板嵌縫。

(二)馬道設計

馬道上設置相應截排水溝、養(yǎng)護道路、種植帶、防護邊墻等，以便后期維護植被生長。

(三)擋土墻設計

平臺坡腳修建M7.5漿砌塊石擋墻，擋墻用于支撐攔擋最下層坡面，擋墻均為頂寬1m，埋深1.5m，共修砌5段擋土墻。使用理正軟件對擋土墻穩(wěn)定性進行安全系數(shù)計算，安全系數(shù)滿足設計要求，但計算過程中未將附近礦山爆破振動計算在內。

四、社會效益、經(jīng)濟效益及環(huán)境效益評價

礦山地質環(huán)境綜合治理工程可謂“功在當代，利在千秋”，以實現(xiàn)礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展為目的，具有顯著的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益和減災效益。礦山地質環(huán)境治理項目是改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，防止和減輕礦山地質災害的一項重要工程。與一般建設工程相比，具有受益的社會性、效益的多面性，其主要是注重社會效益和環(huán)境效益。

(一)社會效益分析

本項目的實施，可將礦業(yè)活動壓占、破壞的土地恢復為林地，將消除項目區(qū)地質災害隱患，徹底消除渚北治理區(qū)位于西(安)～禹(門口)高速公路、G108國道、西(安)～侯(馬)鐵路沿線可視范圍內視覺污染，提高項目區(qū)人們的生存環(huán)境，極大的提高城市品位，增加城市建設用地指標，為韓城城市發(fā)展拓展空間提供了重要條件。

(二)環(huán)境效益分析

(1)本項目的實施，將根治治理區(qū)內的地質災害隱患，提高植被覆蓋率，改善渚北治理區(qū)的生態(tài)環(huán)境，減少粉塵污染，凈化空氣，明顯提高治理區(qū)內的環(huán)境質量。

(2)治理區(qū)內將通過人工復綠，渚北地區(qū)將成為韓城市的綠色紐帶和人工綠肺，對促進韓城市生態(tài)城市建設和旅游開發(fā)將具有重要的促進作用。

(三)經(jīng)濟效益分析

項目完成后，渚北治理區(qū)遺留的露天采石場將全部得到治理，屆時將新增綠地198597(約合297.75畝)。通過土地利用該項目還將全面帶動相關產(chǎn)業(yè)鏈共同協(xié)調發(fā)展。

新增綠地用于改善區(qū)域周邊環(huán)境的同時，也可給當?shù)鼐用駧斫?jīng)濟收入，其潛在價值巨大，經(jīng)濟效益顯著。

總之，該礦山地質環(huán)境治理項目建設，將會變害為寶，減輕礦山地質災害對當?shù)氐挠绊懀衽d農(nóng)村經(jīng)濟，保障水土資源永續(xù)利用，對建立“自然-空間-人類”系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展關系有著十分重要的意義。