矿山地质环境治理设计

1、炉山地质环疣恢复治理及计探讨志勇亚南炎杉杉了不地质旷产勘杳开发禺第3地质採旷队，472000；1.0 Sit本丈介绍了驴山环境诒理工程设计卖例，为类後工程提供借鉴经睑。2.0诒理工程規况2诒理区概况灵宝玖鑫驴业有限贵任公司金驴区住于省灵宝审探灵鎭小岭地区，隶厲灵宝审探灵鎭 管辖，驴区距探灵鎮约20 km,有矿山公路相连。咙海铁路、连霍爲速公路、310国道均 穿过探灵鎭，因此矿区交通条件便利。依据委托方提供：矿区面积 7.9395km2.地理坐 标为东经 110 26 39110 28 03,北纬 34 24 1534 25T1。2.2令然地理机况玖鑫驴区住于小岭主率附近，地势南需北低，小岭最需

2、率老玛峦脑,标需2413.8m, 为省最需率，矿区北側为黄河河谷，爲程近300m,相对爲差较大，约2100m, 切时强 慰的区。本区厲黄河流城，矿区绝丸部分沟段为李节性水流，主干水糸为黄河一级支沆丈 琳河与西琳河，呈南北走向，主要来谏受障雨直接补给。本区属唳温带半干旱大陆性李庵毛候，四李分朗，吟水量、蒸发量、毛温等毛象要素 年际变化朗显。多年平均吟水量645.8mm,年最大舉木量984.7mm C1958年丿，最小障 水量318.7mm (1997年丿，年际最大变化量666.0mm。23沽爼g.地质环境条件23.1地点治理区出療地层主要为丸古界丈华群变质杂岩及笫四糸全拆统沿沟谷分布的抄砾石 层

3、。弟四糸厚05mo2.3.2构凌治理区主要褶皱构凌为全碉处老鸦处板石山主皆钏。2.3.3水丈地填条件区笫四糸败、戎积场不发育，在沟底凹地零星分布，富舍李节性孔隙水。矿脉谢岩糸 古老变质岩糸，岩性一般质地坚硬、致佥,节理不发育，含有少量不连续裂隙水。断裂构 凌仅于驴区南缘发育有NE、5E向断裂，以及与之钏交的小浙裂，构成向西收欽、向东撒 开的承庄水带。大毛障水是该区曜一的补给澹，通过靳裂和交部住，节理裂隙发育地段渗入地下，以 隐流戎下障泉方式近谏排世。治理区水丈地质厲简单类型。23.4工程地境条件治理区岩性较单一，开采区国岩一般为混合岩和斜长角闷岩，地质构凌简单，节理、 裂隙不发育，稳固性较好，

4、團岩质地坚硬，岩块抗庄强度较大。故工程地质条件总体厲中 等一良好类型。2.3.5地袁本区住于冷渭强废带上，地変基本鬼度为7 ,地震动伞值加速度为0.15g,易史上 曾发生过多次破坏性地废，厲国家重点监测区之一。新构凌运动强忠，有发生中强地震的 地质背景。2.3.6环境地填条件治理区开采出的废石量较丸，且大都堆放于沟谷之中或河道的边缘，為的几耒至数 十耒，而塚的河道不足10m,凌成水道狭窄，排水不畅，若固暴雨或长肘间吟雨，易形成 泥石流史害。选厂生尹工艺为单一浮送L，浮选药剂为黄葯和2#油等。根据所加药利和矿场 成分分析，选厂主要污染谏为选矿废水，主要污染源为悬浮杨、CODcr、硫化场等。但循

5、环利用对环境影响较小，依据附近废石没出寿性式脍结果，废石淋溶水不会对地哀水和地 下水产生影响。3.0治建区主要地境环境问题3.1桂枚C林业丿脊盪毀韻治理区多年开采岀来的驴诿大量堆积A.沟谷和河道.中，尾矿库占用沟谷，不仅毀坏 了大量的植彼资源，同肘也严重破坏了林地姿澹，对矿区及其周边生态环境凌成圾丸玻坏。 保守估计，治理区开采及尾驴堆放凌成破坏为响的植菠及林地面积大约1km2。3.2泥石浇地质灾宕治理区目前生庐虽处于半开半停状态，但多年生庐的矿凌均顺飒堆积于沟谷中。矿 区地形炭唏，沟谷狭窄，施工矿渣、废石堆放混乱，遇.晟雨发生丄洪暴发，极易发生泥石 流地质史害。该区曾多次发生泥石流灾害，如：1

6、996年8月，小岭地区连吟暴雨，大西 峪引发泥石流，冲毀驴区公路J3km,通讯线路3km,直接经济损夬690万元；1996年8 月，小岭地区吟辣雨，矿渣堆引发丈琳河流泥石流，均给人员和财产凌成巨大航失；1994 年7月11可东木琳沟的尾驴库发生渍坝、暴发泥石流，凌成51人死亡，矿区全部停尹， 经济籁夾巨大。3.2堵套何道凤炉山道烁治理段沟谷切创较深，宽50100m不等，由于各肘期生庐中庐出的废浚均在各炕 d附近沿沟谷顺山帔堆放，目积月累，已不同程度出现堆放壽度过需，局部地区尤其严重。 随着驴山的继续开采，不合理有序堆放，使河道变窄、河床抬壽受堵，成胁驴山道路畅通， 严重影响驴区世洪的正帯通道及

7、各炕口人员和财庐的安全。4.0港理区地境环境港理方余初步及计根据矿丄地质环境按复治理规划C2006-2015年丿的要求，并换照“丸治理危险 性轶大、更彖易引发严重后果的废凌坡，再治理其他的废凌坡”的治理顺序实施治理工程。 2006-2007年度治理的工程有：(1；在旷区1312、1引9、1360、1340及1110炕各段废石场区设立姑土 ()堆, 治理方亲采用象砌石重力宿渣堆。(2) A 1110坑段修建长约40m 洪堆；(3) 1454. 1450, 1110, 1360, 1410坑段及姑浚堆役置区严重佞占堵塞河道的 渣堆请理运走，请理出起过5m宽的世洪通道；(4J尾矿库应念治理及其病害勘

8、疼评价；(5)建立矿丄地质环境恢复治理数据库。4.1设计俄赫4.1.1法律出规依摒(1；中华人氏驴庐姿澹比(2) 地质史害防治条例4.1.2技术規依据()砌体结构设计规(GB50003-2001J(2)工程测量规fGB50026-93J(3丿建筑地基基础设计规(GB50007-2002)C4丿岩土工程勘疼设计规(GB50021-2001)(5丿建筑边帔工程放术规(GB50330-2002)(6丿重力式姑土堆C04ZG901J（7）支姑结构设计手册（2004年笫二版）（8）防洪标准（GB50201-94）（9）水文图集（1984年丿4.2洛理区地质环境治理工程分顼初步段计4.2.1岩土工程勘案4

9、.2.1.1勘橐町的及要求准.杳请边坡所在区城地质背景基砒上，针对每一处边坡，通过地质测绘、勘探、岩 土取样试殓、专项地质调在与研宛等必要的工程地质手段，杳朗场地工程地质、水丈地质 条件，另治理工程设计提供地质依据。具体要求杳请边坡所在部佞的地形地貌、地质结构、 各类岩土层的岩性戎场质纽成、场理力学性质、工程特性；提岀边牧变形玻坏的地质栈型. 分析边败的稔岌性、危窖程度；提岀边牧涪理设计的必、要的岩土杨理力学洪数、强度和变 形指标；结合具体地质条件设计治理工程措施方亲。岩土工程勘疼拟鮮决以下问題：（D提供设计参数； 提供地基承栽力参数； 提供殓算稔定性所需设计参数；）提供木化学性质及对建筑材料

10、的席饨性； 杳朗昭理区不良地质作用 评价环境工程条件及工程环境条件。4.2.1.2勘套工作犧据本次勘疼工作应严格按岩土工程勘疼规（GB50021-2002J,建筑边坡工程枝术 规（GB5O33O-2OO2J等有关规与规程要求进行。4.2.1.3勘察工作方法及工作量勘疼工作以工程地质测绘和调杳及收编资料为主，布置少量砧採工程，勘秦工作家 及工作量见在1。表1工程地质详细勘案设计工作量一览表序号顼目名尬希皮工作量备注1地形图修测1： 1000km20.52地形国散字化1： 100053件804工程地质钻採m1705刘面线测量km56水4纽154.2.1.4提交勘感成泉勘疼工作结束后，应对全部实际姿

11、料进行蛛合分析研丸、提交勘疼成果应包括： 年度驴山地质环境恢复昭理岩土工程勘疼掖告（详勘）; 勘疼工程布置图； 工程地质刘面图； 岩石杨理力学测渕成果；影像服片； 数字化成果（光盘戎软盘丿。4.2.2烤理初步工程设计4.2.2.1基本椿况抿据防洪标准，驴区等级为111级，防洪标准50-20年一遇.，由于矿区规栈较丸, 連受洪史后，航失较大，影响较严重，因此确岌其防洪标准为50年一遏。根据中国地震动洪数区划图和水工建筑杨抗震设计规，本地区地震基本.玖度 为7度，须进行抗震计算。4222役计洪水根据驴区流城面积及所处仕置，按陆洪标准规定，设计洪水采用50年一遇，依 据省中小流城水丈图集计算。()基

12、本姿料抿据驴权人提供的1:5万地形图量得矿区主要河流基本亦料見在2:痕2主要河克基本脊料河流右称流城而积(km2；主河道，长度Cm)汀道平均比阵(/o)丈味河8816西峪河7719(2)设计暴雨计算很据驴区的住置，杳省中小流城水丈图集(1984 ),得到：本区1小肘点雨 量均值:HIP=30mm1小肘点雨量变差糸数：Cv=0.55由 Cs=3.5Cv 杳得：棋比糸救：Kp=2.58依据公式HIP二HIPxKp,得：最大一小肘设计点商量HIP=77.4mm,由于本次计 算的流城均小于50km2,所以设计面雨量直摟采用设计点雨量。(3) 设计洪水计算治理区河道流城面积均小于200km2,所以本次计

13、算采用推理公式出：Qm = 0.278FS/r n屮二 1-ji t n/St =0.2787 CMj1/3Q1/4)式中：Qm-计洪李流量,m3/s ；3洪车徳流糸数；t洪车汇流肘间，h；F-流城面积；L干流长度；J-L的平均坡度；S一设计最丸1小肘雨量平均强度；n-设计暴商递_减糸数；卩-平均入渗率，以mm/h计；m-汇浇参数。由以上公式o杳图，得50年一遏设计洪那值。根据所得洪奉值，采用水力学方比，计算得50年一遇洪水肘治理区河道出d处河道 平均水深及流速见表3。呵流名称沒计洪i(m3/s)汀道干均水滦(m)1762.96.0鬲球河2823.67.8422.3拶渣堆初步设计及稔定性复核(

14、)宿渣堆初步设计囲、形式、断面规格根据矿区现状，2006-2007年治理区的废渣采用重力式扌当渣堆治理。捞渣堆采用 M7.5浆砌石，由于均为一次性渣败治理，故本次设计均不考虑未来排渣堆放，为增加扌当 渣堆抗滑稔岌性，将基底设计倾斜面，直接座于基岩上。扌当凌堆初步设计斯面見附图2。(2)档渣堆稔岌性复核 受力分析根据建筑结构椅我规沢建筑边坡工程枝术规和建筑抗震役计规，宿渣堆受 力主要为勺重，堆后主动土压力、堆后铮水庄力及地震力。试算肘参救采用：墻后堆石干家重取19kN/m3,堆石浮家重取10kN/m3,宿渣堆彖重 取23kN/m3,废凌摩擦角取40 ,姑浚塲顶诿帔面与水平面夾角取35 ,堆背与废

15、诿间 摩擦角取25 ,宿渣堆基底与岩基摩擦糸救取0.65,地疫换7度考虑，水平向地疫加速 度值为0.15go 工况纽合根据实际情况，对档凌墙稔定采用彖许应力验算曲，分别按以下三种工况进行扌当渣 堆抗滑及抗倾稔龙验算。1；工况I (正常运用情况八 堆后堆石中无水；2)工况II (洪水情况人参照支扌当结构设计手册，考虑发生设计洪水肘，堆后堆 石中水深为0.7信宿凌堆爲；3；工况III (地疫+洪水情况人参照支扌当结构设计手册，考虑地震请况下，堆后 堆石中水深为0.5信档凌堆爲。按照建筑地基基础役计规和支抬结构设计手册，本次役计捋渣堆抗滑稔龙安 全糸数的尢许值见在4。表4宿盜堆稔建妥全糸数的允许值表

16、工况I工况n工况in全糸歎抗倾稳丈豪全纟数抗汾稳岌决全糸埶抗储稳岌安全糸敷1.31.61.31.611.2稳走性复核按照建筑结构爲我规，应复核拶渣堆抗倾发和抗滑安全。 其中，扌当渣堆抗滑稔走按下式验算：卩(W+ y)式中：W宿渣堆勺重；EX-主动土压力的水平分力； E y主动土庄力的竖向分力；卩基底摩擦糸数。 抗倾稳走按下式验算：刀My如EMo无中：刀MY-各力糸对堆趾的稔定力矩之和；刀M0-各力糸对堆趾的倾覆力矩之和。(揺凌堆稳主性复核成果结合实际情况，拟采用漿砌重力式宿浚堆，初步设计暂主基底为向外倾斜面，倾斜 坡度取7 ： 0.1,塢面败度均取7： 0.1,堆背坡度取7 ： 0.25 (4

17、m壽姑诿堆取1： 0.2丿。扌当诿 堆设计参数见表5。表5档洛堆设计多散表编号洼堆地点戎爲程总述量fm3)盜堆壽度fm)塲长度 Cm)台阶 级數Cm)顶宽CmJ基底宽(m)工程量Cm3；111101000012140141230998213121440062401613.7040043131940010501613.70834413601000020301513.35352513401202501613.70834合计349205107022扌当渣堆直接座于基岩上，砌筑前须请理地面风化岩石，嵌入基岩深度不小于0.3m。 捋渣塢稔主性复核成黑见农6：表6桔诿堆稳走性复核成果态工况工况I工况n工况

18、in拾邊地抗请稳岌妥抗倾稳丈决全糸效全系敷4m需对潼塔1.85251.672.071.181.455m為对邊塔4.082.881.341.9171.226m需对渣塔2.201.942.051.621.151.57结论依据扌当凌堆稔主性复核成果，经过试算，设计4m, 5m凤6m需的档凌堆抗滑和抗 倾覆稔主性农各种工况条件下都满足规要求。拟设计抄渣堆采用毛石混凝土基础，堆体设排水设施，形式选择排水孔。设计摘凌 堆总长度约为510m,本次施工捋渣婕主要工程量为：扌当凌塲浆砌冷7022m3,开挖石方 2160m3。宿渣堆应分段砌筑,每段长度一般为10m,两段间应设置沉障绫（衣基底地形变化 大处增设沉降

19、刻、建宽200mm；地基纵败大于5%肘，应错台砌筑，堆后地面横帔帔度丸 于1： 6肘，应采取凿毛戏理；症扌当凌堆底部役置10X 10cm排水孔1排，间距2.0m,排 水孔进d处设碎石反谑层。4.2.3拦洪墻初步设计为防止洪水冲毀1110坑段道路凤毀坏采矿工业场区，在1110坑段设立揑洪堆，使洪 水顺利送至下沟沟道，根据现场地形恃况，在此处汇水面积为8km2,设计最大吟商量 77.4mm/h、径浇糸数取0.8,经试算：修建揑洪墙肘绪出起过15m宽河道，并保证诃道畅 通，能满足过洪水要求，拴洪墙选用矩形新面形状，堆顶宽2m,堆基底宽2.5m,堆爲 4.0m, M10号浆砌石结构，基砒厚Im,基底进

20、入基岩深度不小于0.5m。设计揑洪墙总 长度约为40m,本次施工揑洪堆主要工程量为：扌兰洪堆浆砌石468m3,开挖石方128m3。 栏洪墙应分段砌筑、每段长度一般为10m,两段间应设置沉降缆（在基底地形变化大处增设沉 障缆）、建宽200mm,沉舉缆用讶青油毡龙黄泥堵塞。4.2.4施工方法及要求Q）砌筑拶渣堆肘，采用M7.5号抄浆块石砌筑，其块石的强度等级不低于MU30、轶 化糸数不低于0.8；基础应进入屋岩不小于30cm,基础应丸请基后座漿。护底施工肘，石 料应大面向下，前后错琏.，石块间应以片石和砂浆填卖，砌绫应随肘用灰象或混疑土填实； 浆砌石扌当渣堆前要对堆基进行请理，坡度大于5%肘，应错

21、台砌筑，生堆后橫败败度 大于1:6肘，应釆取凿毛处理；漿砌石一律釆用座漿比分层砌筑，随铺象随铺冷，象厚3 5cm o上下层砌石须错建砌筑，砌缱要用抄漿和碎石块填充饱满，不准无浆直接贴靠，砌 纯抄漿应采用為铁插捣潘实，严禁丸堆石快再用抄象灌缠。砌体外歎面应保特平整，外療 面上的砌缆必须紆4cm左右的深度，以备勾缆处理；水平纯宽不起过2.5cm,竖缕宽不超 it 4cm,砌筑过程中，严格把好质量关，如发现个别冷块有松动现象，将石块拆下，并別 净石块上沾有的抄漿，再用新拌抄漿重砌； 施工肘应做好排水工作；）根据岩石庵化情况，对墻趾前该层做相应的护面播施；砌堆石料选用材质新鮮均匀，表面请洁，没有裂纹未

22、经风化的片床岩，块石形状 必须满足上下两面基本平行，大玫平整，且无尖角无尊边；块厚不小于20cm。砌筑前， 对石块加以修整冼刷，敲掉尖角，保证石块湿润。砌筑抄抖逸用级配均匀，干净的中、粗 抄，抹面和勾建抄料选用细抄。砂料中发现舍有大于0.5cm的颗粒轶多肘，处须过弗，含 泥量较多肘，必须冲洵后方可使用。拦洪堆施工参照扌当渣堆施工执行；4.2.5何道请渣本次徐将请理设立扌蚕扌当工程区段河床上松散渣石外，还将1454, 1450, 1110, 1360. 1410坑段严重侵占堵塞河道的凌堆请理运走。累计请运废凌量约17500 m3,其工程量见 表7o表7废渣请理工程量农区段工程量（m3）S.A工程量（m3）1110 炕50001450 炕30001360 炕10001454 炕5001410 炕2000徐礼红炕D2000宗央坑D1000其他拦桔区30004.2.6应念治理与足炉4病宕勒喪评价驴区现有新旧尾驴库各一座，选厂伐于灵宜市豫灵虢大西峪沟，闫尾矿库伐于选厂以 北东木峪沟，距选厂约lkm,为西峪沟的一条小支沟，基本上呈东西方向，东需西低，海 拔在1265.021459.51m之