矿山地质环境保护与恢复治理工程措施

矿山地质环境保护与恢复治理工程措施（一）矿山地质灾害防治1、露天采场不稳定边坡（滑坡）地质灾害防治工程（1）截、排水工程设计：露天采场分边坡在暴雨等情况下，极易发生崩塌、滑坡灾害，对下方施工人员及设备存在一定威胁，本次设计在采场后缘布设一条截排水沟，长度约1900m，在闭坑时，在采坑底部沿基底布设一条排水沟，排放坑底积水，排水沟长度2000m，截排水沟合计长度3900m。A、设计原则①沟道布置应尽可能利用已有的自然冲沟、洼槽，综合考虑施工条件，尽量减少对周边环境条件的扰动破坏，减少开挖工程量，以降低工程造价。②沟床纵坡尽可能选用较大的纵坡，并与天然地形坡度相一致，以减少开挖工作量。③排水沟拦截并排泄上部及两侧地表水，防止地表水大量入渗，影响采场两侧边坡稳定性。B、设计依据①建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）②建筑地基基础设计规范(GB5007-2002)③砌体结构设计规范（GB5003-2001）④砌体工程验收规范（GB50203-1998）C、工程布设排水沟结构设计见图6-1，排水工程具体布置详见附图3。图6-1截排水沟断面图（注：图中尺寸以毫米为单位)D、技术要求①沟道衬砌因废石堆场表部堆积体物质结构松散，易出现坍塌及渗水现象，为此拟采取全沟道衬砌，采用Mu40新鲜块石、M7.5水泥砂浆砌筑护壁，排水沟沟底厚0.1m，侧壁为0.2m，壁顶及内壁用1：3水泥砂浆抹面防渗，抹面厚度为2cm。②沟渠分缝及止水为了防止沟渠不均匀沉降和温度变化造成沟渠断裂变形，所有沟渠均进行分缝，分缝采用平头对接形式，缝宽3cm，缝中设沥青杉木板止水，迎水面用沥青填缝，分缝间距为15m。③沟道开挖与护坡排水沟沟基开挖，应将表层固体废弃物全部挖除，对沟基进行人工夯实，使土体密实度在85%以上。另外为保证排水沟壁稳定，沟道不被堵塞，对排水沟壁以上坡比大于1：1.5的坡段进行削坡夯实。E、截排水沟设计验算①设计标准根据《防洪标准》（GB50201-1994）和《水土保持综合治理技术规范》（GB/T16453.4—1996）小型蓄水排水工程规定，防御暴雨标准按10年1遇24h最大降雨量设计。截排水沟以当地10年一遇最大日降雨量（215mm）设计。②水利计算洪峰量流量计算采用简易公式：Q＝0.278×K×L×F…………………（6.1）Q－洪峰流量，m3/s；Ｋ－洪峰径流系数；径流系数可取值0.7；L－设计降雨强度，以小时最大降雨强度，取215mm/d；F－集水面积，km2根据地形图上量测，该矿最大汇水面积约0.1km2。通过计算得出：Q=0.04m3/s。③结构计算通过以上水利计算，依据谢才和曼宁型进行排水沟结构设计，排水沟过流量公式为：Q=A×C×（R×i）0.5………………...（6.2）其中：A－过水断面面积；R－水力半径；C－谢才系数（粗糙率n取0.025，由R1/6/n可求得C）；i－排水沟沟低坡降，平均取i=0.002。排水沟选用矩形断面L×L时，则：L=1.058×Q0.375…………………...（6.3）通过计算，截排水沟过水断面尺寸为0.2×0.2时，可满足不淤不堵。设计断面选0.2×0.3m。2）监测网布设工程该矿布设5条监测线，形成一个完整的采场边坡稳定性监测网，主要组成为5个监测基准点（控制点），18个监测点组成。（见治理工程部署附图）。另外设立安全警示牌，提醒工作人员注意危险源，在该矿布设13块安全警示牌。监测方法采用大地测量法与测缝法相结合（见图6-2露天采场治理工程布置示意图）。图6-2露天采场治理工程布置示意图3）排水渠工程根据开发利用方案设计，矿山最后为凹陷开采，凹陷开采期间设计排水泵进行排水，闭坑之后的排水工程未设计，本方案设计在闭坑后在采坑东北侧出入沟处挖掘一条排水渠，用于排泄闭坑后采坑积水，排水渠入口标高为+120m，出口标高+118m，整体坡度为千分之十，向东北倾斜，有利于排泄积水，排水渠的有效排水断面不得小于1m×1m（见治理工程部署附图），排水渠长度340m。4）边坡治理工程根据开发利用方案设计，矿山后期闭坑时，最终会形成凹陷采坑，四周将形成高陡边坡，尤其北部会形成120m高的露采边坡，且为顺向坡，发生顺层滑坡的地质灾害可能性大，因此本方案设计对北部边坡进行铺设防护网的方法进行治理，治理工程从2018年开始，从上至下，对已采边坡进行边开采、边清扫、边铺设防护网。防护网铺设采用菱形网，用锚杆进行固定，整个矿山开采过程中，预计共铺设防护网140000m2，对其他三面较稳定的边坡进行清扫、撬浮石等方法进行治理。5）减震爆破减震爆破是维护露天矿边坡稳定比较有效的方法，主要方法有：①减少每段延发爆破的炸药量，使冲击波的振幅保持在最小范围内；每段延发爆破的最优炸药量应根据具体矿山条件试验确定。②预裂爆破，该法是在最终边坡面钻一排倾斜小直径炮孔，在生产炮孔爆破之前起爆这些孔，使之形成一条裂隙，将生产爆破引起的地震波反射回去，保护最终边坡免遭破坏。此方法是当前国内外广泛采用的用以改善矿山最终边坡状况的最好办法。③缓冲爆破，是在预裂爆破带和生产爆破带之间钻一排孔距大于预裂孔而小于生产孔的炮孔。其起爆顺序是在预裂爆破和生产爆破之问，形成一个爆破地震波的吸收区，进一步减弱通过预裂带传至边坡面的地震波，使边坡岩体保持完好状态。2、排土场潜在泥石流地质灾害防治工程1）排水沟工程后期排土场将堆放大量的废渣，因废渣堆放松散，在沟谷地带，暴雨条件下极易汇水，导致滑坡、泥石流灾害，本次结合地形设计，根据泥石流形成条件，在排土场后缘布设截排水沟（如图6-1），排水沟长度500m，挡土墙修建长度约100m。排水沟工程从2017年开始。2）废渣转运工程矿山在开采、边治理的过程中需大量的表土回填，本方案设计矿山在表土回填时，将排土场内堆放的表土转运至各平台，用于植被重建、复绿，可以有效减少排土场内废渣的数量，减小排土场面积，较低堆放高度，解决排土场滑坡、泥石流的问题。3）挡墙工程在前缘修建挡墙，根据边坡长度设计长100m，高为5m；主要防止降雨引发泥石流地质灾害，挡墙断面尺寸见图6-3，挡墙平面具体布置详见附图3。A：设计依据①建筑地基基础设计规范(GB5007-2002)；②砌体结构设计规范（GB5003-2001）。B：标准抗滑安全系数Kc≥1.3；抗倾覆安全系数Kt≥1.6。C：结构设计根据挡土墙前推力大小，挡土墙类型为重力式挡土墙。设计截面形式为梯形，面坡倾斜坡度1:0.30，背面竖直，墙底0.00:1。D：技术要求①挡墙采用浆砌石重力式挡墙，砌石强度不小于30Mpa，直径一般不小于40cm，砂浆强度不小于M7.5；②底部设厚20cmC15混凝土垫层，浇筑时应振捣密实；③为保证挡墙抗滑稳定性，基础底部坐落在基岩上；④墙背后设置0.5m厚反滤层。墙体水平间距每2m设置直径100mm排水孔一个，共设置两排，交错排列。⑤每间隔10m设置一条伸缩缝。图6-3挡墙结构示意图4）监测工程排土场布设两条监测线，与采场边坡监测共用一个控制点，位于山脊位置，排土场堆体及挡墙共布设3个监测点，外围布设1个控制点（见图6-4排土场治理工程布置剖面示意图）。图6-4排土场治理工程布置剖面示意图（二）矿区范围内的水资源和水环境防治由于矿山为露天开采，且最低开采标高位于当地最低侵蚀基准面之上，据矿山现开采情况尚未造成含水层破坏。本方案设计含水层保护措施主要为监测手段：在该矿布设1个水量监测点和1个水质监测点，水量监测点和水质监测点均位于排水渠的出口，矿山日常的生产工作中，应科学合理的监测水质水量，一定要加强对矿区水域水质的监测工作，定期检测水质、水量。（三）地形地貌景观破坏防治矿区开采过程中严重破坏了植被，对当地的生态造成极大影响，因此矿山应进行植被恢复工程，植被重建应遵循“因地制宜，因矿而异”的原则，在树种、草种选择上应与矿区地理位置、气候条件、土石环境匹配。矿区的植被恢复的原则是林、灌、草相结合、农林复合，既可提高生态效益，也具有一定的经济价值，重建时间应选择在温度和雨量适宜的春季进行，品种可选马尾松、刺槐等、爬山虎等树种。治理工程从2018年开始，按照“边开采、边治理”的绿色矿山理念，逐年从上至下进行植被重建，破坏一处、重建一处。（四）土地资源破坏恢复工程上部首采平台开采结束后，应及时进行清理、覆土、复绿。根据XXX的气候和区域经济特点，采用人工复绿的方式将采场基底恢复成林地，树苗选用适应当地生长的马尾松、刺槐，播种方式为穴栽，穴规格不小于50×50×50cm，坑内放