礦山地質環境治理中柔性防護系統的應用探究

劉國謀

(河南省地礦局第二地質環境調查院，河南 鄭州 450053)

我國將邊坡柔性防護系統于1995年從外引入，先后應用于水利、公路、鐵路等廣泛領域，主要治理坡面的淺層危巖落石。柔性防護系統其邊坡具有一定的穩定性，抑制邊坡遭受風化剝蝕，該系統實施對坡面形態沒有具體要求，且不改變和破壞原坡面地貌形態和不影響植被正常生長，最大化實現防護邊坡和保護環境的目的。在某區域礦山地質環境的整治中，根據當地的自然地理風貌等，采用柔性防護系統對巖體進行防護施工設計，可有效解決環境遭受破壞以及地質災害的發生，對環境工程有效實施防護，在實施過程中，要保證實施的工程質量，同時采用經濟有效地防治措施對環境形成有效地保護。

1 工程概況

1.1 工程項目實施地點情況

某區域礦山，采礦條件優良，因此露天采礦區較多。一般采礦實施的是露天崩塌法實施開采，可在河北岸山坡見到較大規模的挖損面，造成山體大面積出現裸露，同時對周圍的植被以及地貌環境造成嚴重的破壞。坡面陡峭不平，巖體鋒利，形成危巖，巖體的穩定性較差，導致泥石流、滾石以及崩塌現象的發生，這嚴重影響了正常的交通道路，影響到行人的正常通行。

1.2 地層條件

坡體主要低層為層狀或片狀的白云巖或大理巖，發育多組節理，在風化侵蝕作用下，巖體日益風化成破碎塊狀結構，導致巖體地層條件極為惡劣。

1.3 勘查結論

在實施工程修護之前，對地質條件進行勘查，其中礦區邊坡地質災害發育主要為:第一，坡度相當陡，坡面不平整、坡面高度所占面積大;第二，坡面的巖石破碎層一般1.0m 左右，體積較小，局部較為嚴重的巖體發生變形深度為3.0m，在該條件的影響下，形成了危巖;第三，在整個邊坡防護中，主要針對邊坡所常發生的局部小型崩塌以及落石災害為主，落石滾落或崩塌的發生，都會造成過往道路的阻塞以及嚴重威脅行人的健康安全。

2 設計方案

傳統的防護方法，多采用的是固定錨桿(錨索)格構、或采用削坡的方式實施礦山邊坡危巖的修護治理。但這些施工方式所耗費的工期時間長、工程量較大，尤其在一些巖質破碎的邊坡防護施工中，進行防護施工的難度較大，會對環境造成嚴重的破壞，而且施工結束后，工程構件與環境之間沒有統一的協調性。在礦山環境修復防護工程施工中，經多方專家以及相關部門進行研究分析，針對可能發生的災害方式以及特征，采用柔性防護系統對 整個礦山地質環境進行整體修護，通過固定錨桿錨固提高危巖的穩固性，可有效防止崩塌泥石滑落現象發生，在修護之后，在對地質環境進行后期的護養，增加坡面的綠化覆蓋面積，可有效防護自然災害的發生以及實施自然環境的恢復。該施工方案，較為簡便、經濟可行且施工效率高，可對礦山地質環境進行有效維護。

2.1 柔性防護系統

2.1.1 施工工藝

第一，清理坡面的浮石和浮土，消除其可能會對防護區域造成的影響，對于局部地形可能會造成整體施工效果實現進行適當調整。第二，確定錨桿位置后，實施打孔，打孔多于低凹處，如地形條件不適宜，則選在貼近坡面的錨桿打孔，并在每一孔位鑿一定深度不小于錨桿外漏環套長度的凹坑，一般口徑為20cm，深度為20cm。第三，于孔內注入泥漿，三天后，實施下一步操作。第四，安裝支撐繩，可縱橫方向上受力，將其拉開后，用繩卡固定連接。第五，從上至下將格柵網鋪掛開，將鋼絲繩鋪掛同時連接起來，將其進行固定完好。

2.1.2 設計網型

為防止發生地質災害所造成的巖體滑落或崩塌，對過往的行人以及車輛造成威脅，同時考慮到巖體發生破碎情況和后期坡面的綠化環境等方面的需要，對其實施防護修復，所采用的主要為柔性防護系統，該系統可對整個坡面進行防護。防護網型號選用常規的普通型，主要是由鋼絲格柵+鋼絲繩網等共同組成的雙層防護網，可有效抑制崩坍巖體滑落，同時加入鋼絲格柵也可阻擋一些較為碎小的巖塊，實施綠化時，可有效穩定坡體土城結構，利于植物的生長。一般在實際施工操作中，多采用鋼筋錨桿取代使用鋼絲繩，因鋼絲繩在施工中較難操作使用，且使用可靠性較低。

2.1.3 材料規格、指標

在選用施工材料時，選用合乎規范的錨桿，其中間距、抵抗力以及網孔規格都有其規定，嚴格按照相關規定要求，進行選材取材使用。

2.2 坡面養護綠化

坡面防護工程綠化實施后，在坡面進行地面噴混，有利于實現坡面快速綠化。利用噴混機將混合的干料直接噴射到巖面上，噴射后的巖面之間形成一個可填充植被的空間，有利于植物根系的正常生長。一般于巖體邊坡噴混綠化的植被多采用草本植被，有時為了美觀需求，也可適當增加一些花草種子，在實現綠化的同時，構件和諧的環境基礎。

3 施工效果

工程實施采用的是柔性防護系統，實施后，裸露的地表普遍實施綠化。該工程系統的實施，有效改善礦區的地質環境，消除地質災害的隱患影響，降低水土流失情況發生，有效實現綠化，穩固水土，防止水土流失造成環境影響破壞，而且該系統的實施可有效保證交通道路建設和經濟環境的可持續發展，同時有效實現抗災防災，該工程自身具有強大的優勢，但與環境又有著統一的協調性，實現環境統一協調發展。

4 總結

隨著經濟的不斷發展，我們賴以生存的自然環境遭受到一定的破壞，嚴重影響著我們周邊的自然環境以及我們的生存環境，這不利于我們的健康生活。在這樣的環境條件下，如何維護我們的自然環境是當前一個相當重要的課題。經過多年的實踐經驗總結研究，制定了邊坡防護系統工程實施，該工程系統有利于維護自然環境的和諧發展，同時可有效改善礦山巖體邊坡遭受自然災害侵蝕的破壞，大大改善礦山區的自然環境。在該技術實施中，可通過加強錨桿、采用噴混機械植樹造林等，對邊坡實現有效的防護。在該區域中實行的柔性防護系統對邊坡巖體實施有效的治理，大大削弱了工程量、有效減少災害事故的發生、且實施該工程的費用較經濟劃算，該系統可被廣泛適用于環境破壞區，可有效改善被破壞的巖體環境，創造良好的環境效益以及經濟社會效益。這一技術方案在當前的地質災害環境的治理中，對破壞的環境治理恢復效果顯著，值得被廣泛應用于礦山地質環境恢復中，具有一定的推廣意義。

［1］陳偉濤，張志，王焰新，張林.礦山地質環境遙感監測方法初探［J］.地質通報，2010，9(2):158-159.

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