霍海楠

【摘要】伴隨中國的經(jīng)濟(jì)大潮，對(duì)能源的越來越多的需求促使了我國礦業(yè)的迅猛發(fā)展，也產(chǎn)生了許多廢棄礦山。本次綜合分析山東省地礦局的50多個(gè)廢棄礦山治理工程。概述了目前山東省由于礦山開采所造成的問題。綜述了邊坡的穩(wěn)定性分析采用的各種方法以及礦山的治理方案。為今后的礦山治理做了總結(jié)性的工作，為今后的礦上治理工作提拱借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】廢棄礦山；穩(wěn)定性；治理方案；效益分析

文章編號(hào):ISSN1006—656X(2013)06?-00055-01

一、礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

廢棄礦山，就是開采結(jié)束后沒有及時(shí)進(jìn)行邊坡治理、復(fù)墾綠化等生態(tài)及環(huán)境恢復(fù)性治理工作的礦山。目前在山東省內(nèi)各縣市普遍存在。通過對(duì)山東省接近50個(gè)廢棄礦山進(jìn)行環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦山環(huán)境問題主要有礦山開采破壞山體和植被;采礦區(qū)水均衡遭到破壞;誘發(fā)地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害;廢水和固體廢棄物不合理排放;粉塵污染等。[1]

二、驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性采用的方法

在本批次的礦山治理工作中對(duì)不同巖體條件及高度的邊坡采用了不同的穩(wěn)定性分析方法，也有的邊坡用到了2~3種分析方法，現(xiàn)將這些方法及適用范圍介紹如下：

（一）危巖體崩塌范圍

除礦渣堆積體，廢棄礦山邊坡均存在危巖體，所以危巖體的崩塌范圍計(jì)算方法適用于各種邊坡，利用《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》[2]中公式計(jì)算

式中L——邊坡坡頂塌滑區(qū)邊緣至坡底邊緣的水平投影距離（m）；

H——邊坡高度（m）；

——邊坡的破裂角（°）。

（二）不平衡推力法

對(duì)于巖質(zhì)邊坡均可以采用，礦山邊坡一般形狀不規(guī)則且均較陡，所以本次治理工程大多數(shù)在長期風(fēng)化作用下均存在滑坡的危險(xiǎn)。但對(duì)于巖質(zhì)條件特別好，坡面與貫通裂隙、節(jié)理夾角接近90°的巖質(zhì)邊坡可以不進(jìn)行該項(xiàng)的驗(yàn)算。

不平衡推力法假定條間力的合力與上一條土條底面相平行，根據(jù)力的平衡條件，逐條向下推求，直至最后一條土條的推力為0。

（三）采用瑞典圓弧法

相對(duì)于不平衡推力法，該項(xiàng)適用于巖質(zhì)條件特別差或礦渣堆積山體。瑞典圓弧法（簡稱瑞典法或費(fèi)紐倫斯法），是條分法中最古老最簡單的方法。（見圖1）

取圓弧滑動(dòng)面以上滑動(dòng)體為脫離體，土體繞圓心O下滑的滑動(dòng)力矩為：

阻止土體滑動(dòng)的力是滑弧AED上的抗滑力，其值為：

安全系數(shù)

式中：L—滑弧弧長；

R—滑弧半徑；

A—滑動(dòng)土體重心離滑弧圓心的水平距離

圖1 瑞典圓弧法示意圖

三、采用的治理方案

礦山的具體治理思路是首先根據(jù)礦區(qū)具體情況選擇加固及圍護(hù)處理措施，然后對(duì)處理后的穩(wěn)定坡體進(jìn)行綠化，如有開發(fā)旅游景區(qū)要求的可以綜合考慮塑造礦區(qū)本身特點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)的開發(fā)。加固及圍護(hù)處理措施主要有：

（一）對(duì)于巖體較好的高邊坡采用的主要措施有

1、在坡體中間段選擇巖石較破碎地帶或天然平臺(tái)處設(shè)置2~2.5m左右的平臺(tái)，平臺(tái)外側(cè)設(shè)置平臺(tái)擋土墻。對(duì)于巖石條件較好、不易開挖的情況，擋土墻每間隔一定距離設(shè)置構(gòu)造柱防止擋土墻傾覆。平臺(tái)施工期間可用作施工便道，平臺(tái)上栽種側(cè)柏，松樹等樹木進(jìn)行綠化。

2、在距坡腳處一定距離處設(shè)置一道擋土墻，該距離主要考慮危巖體崩塌影響。擋土墻后回填營養(yǎng)土栽種植被。如果將治理區(qū)開發(fā)成旅游景點(diǎn)，擋土墻必須采用料石砌筑。

（二）對(duì)于巖體較好的矮邊坡采用的措施就比較簡單，可僅在坡腳處設(shè)置一道擋土墻。擋土墻后回填營養(yǎng)土栽種植被。

（三）對(duì)于巖體較差的邊坡采用的主要措施有

1、由于開采后大多數(shù)邊坡十分陡峭，本身巖體條件較差很容易發(fā)生大面積崩塌及滑坡第一步必須按一定比例放坡，清除危巖。

2、按照較好高邊坡治理措施中提及的方案設(shè)置平臺(tái)及擋土墻。

（四）邊坡高度較高的廢棄礦渣山采用抗滑樁與格構(gòu)組合、擋土墻與格構(gòu)組合比如日照市五蓮縣七寶山礦山治理項(xiàng)目。

（五）邊坡高度較矮的廢棄礦渣山可只采用在坡腳設(shè)置擋土墻進(jìn)行圍護(hù)。

四、治理廢棄礦山的意義

（一）環(huán)境效益分析

地方特色的設(shè)計(jì)，可將人文環(huán)境與自然環(huán)境有機(jī)結(jié)合在一起，整體提升礦區(qū)所在區(qū)域的旅游環(huán)境層次，促進(jìn)老礦區(qū)開采的整體恢復(fù)建設(shè)。

從環(huán)境效益看，本項(xiàng)目實(shí)施的最終目的就是要保護(hù)并改善生態(tài)環(huán)境、對(duì)其礦區(qū)礦山進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境治理，從根本上改善當(dāng)?shù)匾虻V山開采活動(dòng)而造成的環(huán)境破壞現(xiàn)狀，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，也為當(dāng)?shù)鼐用窀纳屏司幼…h(huán)境，使礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)更加健康穩(wěn)定，生態(tài)功能得到恢復(fù)和加強(qiáng)，生態(tài)資源得到循環(huán)發(fā)展、有效利用。

（二）經(jīng)濟(jì)效益分析

治理工程的實(shí)施，可以加大旅游業(yè)的開發(fā)力度，推進(jìn)旅游業(yè)的發(fā)展。本身許多礦山擁有優(yōu)質(zhì)地質(zhì)資源，可以利用其開發(fā)成地質(zhì)資源保護(hù)區(qū)或者地質(zhì)公園。同時(shí)，可以作為邊坡治理的樣板工程，成為此類工程的參照體和典型范例。治理綠化以后，可以作為參觀采礦區(qū)的旅游場(chǎng)地進(jìn)行開發(fā)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。開發(fā)要綜合考慮礦山所在區(qū)域的人文地理經(jīng)濟(jì)條件，形成一個(gè)完整的旅游體系及經(jīng)濟(jì)鏈條。[3]

從地方經(jīng)濟(jì)講，如果不進(jìn)行旅游開發(fā)，治理完畢后，也可栽植白楊樹、側(cè)柏、山杏等經(jīng)濟(jì)樹種，在綠化環(huán)境的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）社會(huì)效益分析

礦區(qū)周圍人居環(huán)境的改善，是新農(nóng)村建設(shè)的前提和保障，工程的實(shí)施將極大地促 進(jìn)當(dāng)?shù)匦罗r(nóng)村建設(shè)工程。在治理過程中，加強(qiáng)科技創(chuàng)新，促進(jìn)新技術(shù)、新方法的推廣和應(yīng)用，提高礦山環(huán)境保護(hù)工作的科技含量和水平。加強(qiáng)與礦山環(huán)境保護(hù)有密切關(guān)系的礦山環(huán)境地質(zhì)學(xué)和環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究，研究礦業(yè)開發(fā)過程中引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境的各種變化、對(duì)礦山環(huán)境的影響及防治技術(shù)等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 潘瑩露，于炳松.浙江長興“金釘子”露天廢棄礦山的成功轉(zhuǎn)型[J]．國土資源科技管理，2010.27[2]:77-81.

[2] DB50-5018-2001《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》[S].

[3] 譚業(yè)寶，高俊峰． 萊蕪市礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作探析[J]．山東國土資源．2007，23(1) :