劉 彤

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，我國的工業(yè)化建設(shè)水平不斷的得到提升，對于金屬礦產(chǎn)的需求和消耗量也在持續(xù)增加。這一需求的增長給金屬礦業(yè)的發(fā)展提供了更大的機(jī)會，但也帶來了一定的挑戰(zhàn)。這是由于在金屬礦開采需求的推動下，大量的礦山開采企業(yè)進(jìn)入到采礦市場，但很多企業(yè)對于礦山開采的管理和經(jīng)驗及相關(guān)的開采方式和工藝，并不能與時代發(fā)展需求相契合，導(dǎo)致開采工作更多是在無序發(fā)展的狀況下而進(jìn)行的，其必然會對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。在這種發(fā)展背景下金屬礦山的開采環(huán)境不斷惡化，也導(dǎo)致其相應(yīng)的潛在危害不斷地增加，使得開采過程中的風(fēng)險不斷提高。這種危害不僅僅會損壞開采設(shè)備，還會造成人員傷亡，同時也會產(chǎn)生大量的資源浪費的問題。更為嚴(yán)重的是一旦破壞嚴(yán)重甚至?xí)苯訉?dǎo)致礦井關(guān)閉。在眾多危害中礦山邊坡地質(zhì)災(zāi)害是金屬礦山開采作業(yè)中最常見的問題之一，它不僅會影響到整個礦山的開采，阻礙企業(yè)的發(fā)展，還會影響到整個社會對于金屬材料的需求滿足的可持續(xù)性。導(dǎo)致大型金屬礦山出現(xiàn)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的主要原因不僅是開采方式不當(dāng)，同時也是由于無序開采和過度開采等一些人為因素造成的。在開采過程中作業(yè)區(qū)域出現(xiàn)包括冒頂、深井巖爆、礦震以及地表塌陷等問題都是非常嚴(yán)重的安全隱患，所以需要對金屬礦山的邊坡地質(zhì)災(zāi)害及時進(jìn)行治理，并對相關(guān)的治理方式和技術(shù)進(jìn)行研究分析，從而有效地處理和預(yù)防邊坡地質(zhì)相關(guān)災(zāi)害的發(fā)生。

1 金屬礦山的地質(zhì)災(zāi)害類型

我們對已經(jīng)發(fā)生和出現(xiàn)過地質(zhì)災(zāi)害的金屬礦山的邊坡進(jìn)行了觀察和調(diào)研，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)災(zāi)害的金屬礦山的巖層其中部分會呈現(xiàn)關(guān)節(jié)裂痕。這種裂痕是沿著巖石的整體斜切而成的，導(dǎo)致巖石整體的穩(wěn)定性遭到了破壞，降低了其完整性。在金屬礦山邊坡不斷開采的影響下，巖石結(jié)構(gòu)底部會出現(xiàn)臨空的狀態(tài)。而此時如果巖體下方有地下水，巖體就會在地下水的不斷作用下，淺層的巖體就會出現(xiàn)滑動的情況。一般來說，巖體滑坡通常為平面滑動，滑動面是間層軟弱結(jié)構(gòu)面。此時坡體會在作用力下逐漸形成與滑動面、地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，使得礦山很容易受到外部干擾，對出現(xiàn)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的礦體進(jìn)行地質(zhì)勘查，我們可以看出很多金屬礦山邊坡都存在潛在的活動面，是一種非常典型的風(fēng)化巖。這種巖石在風(fēng)化作用下會逐漸出現(xiàn)較為嚴(yán)重的破碎狀態(tài)。而在地質(zhì)構(gòu)造的作用下，巖體的層間結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)滑動的問題，如果不對這些問題通過一些措施進(jìn)行防范，則在后期開采施工作用中很容易出現(xiàn)非常嚴(yán)重的安全事故。

1.1 崩塌和滑坡

礦山邊坡出現(xiàn)崩塌和滑坡的情況在金屬礦山的開采作業(yè)中非常常見，尤其是在一些露天的礦區(qū)。這些區(qū)域出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害主要是在采空區(qū)域以山體滑坡或泥石流等形式出現(xiàn)。究其原因，如果是在采空區(qū)出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，則根本原因在于在過程中存在超采的情況，導(dǎo)致巖石結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性降低，在外部因素的影響作用下出現(xiàn)滑坡。一些采礦場為了達(dá)到邊坡平衡的目標(biāo)，所以更加注重在邊坡側(cè)的開采工作，最終導(dǎo)致邊坡結(jié)構(gòu)失穩(wěn)引發(fā)山體滑坡的問題。而出現(xiàn)泥石流等災(zāi)害，則主要是由于一些開采企業(yè)在開采過程中隨意堆放廢料或尾礦，長期積壓且不及時進(jìn)行清理，在雨水不斷地沖刷作用下或者是出現(xiàn)地震等情況，很容易發(fā)生泥石流滑坡的情況。不僅影響礦山資源的開采，同時還會危害到采礦工作者的生命安全。

1.2 地下水災(zāi)害

金屬礦山出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的類型還有可能是因為地下水的作用力而導(dǎo)致的，而地下水的作用又因為其形式不同而出現(xiàn)的災(zāi)害形式不同。沿海區(qū)域的礦山開采會涉及大海水入侵的問題，臨近城市的礦山則會因為水位下降而發(fā)生危害，還有井下泥石流狀況而造成的地面塌陷或是開采礦井被淹的情況。地下水災(zāi)害的發(fā)生與礦山所處的位置和地質(zhì)條件有著直接的關(guān)聯(lián)，甚至在發(fā)生時還會出現(xiàn)重疊和交錯的情況，為了避免出現(xiàn)此類風(fēng)險，在進(jìn)行金屬礦山的開采作業(yè)時必須提前做好地下水的排出和處理措施，減少因地下水引起的次生災(zāi)害的發(fā)生。

1.3 深井巖破技術(shù)應(yīng)用的災(zāi)害

隨著我國對于金屬礦山資源的開采的需求量不斷提升，為了能夠提升開采效率，一些企業(yè)逐步加大了對資源的開采力度，并選擇使用深井巖破的技術(shù)方式。然而這種應(yīng)用會對巖體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的破壞，降低巖體本身的穩(wěn)定性和安全性。而且該項技術(shù)在應(yīng)用過程中會伴隨著一定程度的振動，這會聯(lián)動巖體周圍穩(wěn)定性相對脆弱的區(qū)域，繼而引發(fā)周邊區(qū)域出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害。所以在開展開采作業(yè)時如果技術(shù)應(yīng)用不合理也會提高地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率。

1.4 金屬礦山的冒頂

冒頂事故是很多金屬礦山中都會出現(xiàn)的一類地質(zhì)災(zāi)害，在發(fā)生冒頂災(zāi)害時，會伴有巖體脫落的情況以及不良底層塌陷的狀況，開采區(qū)域的塊體冒落以及因為巖體自身結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而造成巖體出現(xiàn)大面積垮塌的情況。所以冒頂?shù)某霈F(xiàn)與金屬礦體自身結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性有著極大的關(guān)聯(lián)，如礦體中存在軟弱夾層也會發(fā)生冒頂?shù)那闆r。如果開采區(qū)域恰好設(shè)置在不穩(wěn)定的礦體結(jié)構(gòu)層或者因為開采施工對巖體地表的穩(wěn)定性造成了影響，則很容易誘發(fā)冒頂災(zāi)害的發(fā)生。冒頂災(zāi)害不同于其他的災(zāi)害類型，它的發(fā)生都是沒有預(yù)兆的，發(fā)生得很突然。一旦發(fā)生則破壞力驚人，給施工作業(yè)的相關(guān)人員的生命和財產(chǎn)安全帶來巨大的威脅。所以通過一定的手段和方式來加大對金屬礦山災(zāi)害問題的治理是非常必要的。

2 關(guān)于邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理情況

針對危害性較大的地質(zhì)邊坡的治理工作我們要始終秉持從根本上治理，避免其發(fā)生的原則。所以在進(jìn)行治理工作時我們要充分地了解地質(zhì)災(zāi)害形成的原因以及其可能的發(fā)展態(tài)勢。如果地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)是由多種因素而造成的，那么在治理過程中則需要利用多種方式進(jìn)行治理。目前隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)揮，我們在進(jìn)行金屬礦山的邊坡治理作業(yè)時常用到的方式包括預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)、支擋防護(hù)、錨噴支護(hù)以及混凝土噴射加固等方式。隨著這些技術(shù)的應(yīng)用不斷地深入，其不僅有了非常良好的成效而且?guī)椭V山開采工作降低了安全風(fēng)險。

對于金屬礦山的治理工作隨著技術(shù)應(yīng)用的不斷深入已經(jīng)取得了顯著的成效，在施工作業(yè)之前對容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的或者原生地質(zhì)狀況較差的礦山進(jìn)行工程化的加固，能夠有效地避免和防止災(zāi)害的發(fā)生。目前的做法就是加固、開挖或者是二者相結(jié)合的方式，由此可以有效地達(dá)到防治邊坡災(zāi)害的目的。在進(jìn)行治理工作時要對礦山巖體特點進(jìn)行分析，了解其屬于哪種類型，金屬礦山的巖石多為松散巖石或者變質(zhì)巖，在針對這類巖體的處理作業(yè)時可以結(jié)合礦山巖石的特點以及周邊地貌結(jié)構(gòu)的特點，選擇使用錨索注漿的方式來達(dá)到加固的目的。這種作業(yè)方式不僅易于操作和施工，而且能夠使用機(jī)械設(shè)備減少工作強(qiáng)度。從技術(shù)應(yīng)用方面還具有一定的先進(jìn)性。當(dāng)然具體的加固方式還需要結(jié)合實際的礦山巖體特征，采取適當(dāng)?shù)姆绞?，確保加固作業(yè)的穩(wěn)定性。

3 邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理技術(shù)應(yīng)用

在對金屬礦山進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防的作業(yè)應(yīng)用過程中，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的發(fā)展非常顯著而且隨著其成效地突出在一些區(qū)域的應(yīng)用頻率得到了提升，而且能夠達(dá)到預(yù)期的治理目標(biāo)。在進(jìn)行金屬礦山邊坡的災(zāi)害處理方面，相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)一步的得到提升，并在金屬礦山的開采作業(yè)中取得了不錯的成效。將其應(yīng)用在地質(zhì)條件較差，容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行巖體加固，能夠有效地預(yù)防邊坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。為了避免金屬礦山潛在地風(fēng)險隱患對礦體開挖作業(yè)造成的安全事故的發(fā)生。一般作業(yè)流程為先對金屬礦山結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，然后再進(jìn)行開挖作業(yè)。當(dāng)然也會隨著施工情況的不同選擇邊加固邊開挖的方式，從而有效地避免了后續(xù)整治的工作需求。采用錨孔進(jìn)行注漿的方式在目前的金屬地質(zhì)礦山邊坡地治理作業(yè)中應(yīng)用非常的廣泛，能夠有效地預(yù)防礦山邊坡存在的滑動帶的地質(zhì)隱患。而且其在施工作業(yè)中的操作非常簡潔、便利，對于整個邊坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防技術(shù)的應(yīng)用來說具有一定的先進(jìn)性。

3.1 錨噴支護(hù)法

錨噴支護(hù)法的實際應(yīng)用主要是借助錨桿和噴射混凝土與礦山圍巖形成一個統(tǒng)一的承載性結(jié)構(gòu)，這樣能夠給滑動帶提供一定的支護(hù)力，抑制圍巖繼續(xù)變形。這種方式能夠?qū)鷰r自身的應(yīng)力進(jìn)行分布擴(kuò)散，減輕某一位置的支撐需求，避免因支撐力不足而導(dǎo)致巖體松散。結(jié)合圍巖地質(zhì)情況的差異性，在進(jìn)行施工作業(yè)時可以按照技術(shù)應(yīng)用方式分為單錨桿作業(yè)、單混凝土噴射作業(yè)或者是二者共同作業(yè)的方式，當(dāng)然具體的方式還需要結(jié)合加固區(qū)域的具體情況。在操作時需要嚴(yán)格依照下列步驟進(jìn)行。

（1）由于需要用到混凝土材料，所以為了達(dá)到加固的目標(biāo)需要對混凝土的材料進(jìn)行合理的配制。在具體操作之前需要做好混凝土材料的選配和配制工作，同時注意加固時所需要錨桿的類型。

（2）對錨孔進(jìn)行加工，錨孔設(shè)置的位置要嚴(yán)格依照前期的設(shè)計要求進(jìn)行定位，同時開孔孔徑應(yīng)當(dāng)>15cm。

（3）在進(jìn)行錨桿安裝作業(yè)時，需要提前在錨孔中注入一定量的水泥砂漿，灌漿作業(yè)時要注意漿液的灌注時間和速度，留意灌注口位置的壓力。當(dāng)砂漿液體達(dá)到要求高度時快速將錨桿頭插入到錨孔中，插入時要盡最大可能降低因為作業(yè)時間過長而出現(xiàn)錨桿位置出現(xiàn)偏頗的情況。錨桿在完成安裝之后，為了確保其安裝的穩(wěn)固性，在水泥砂漿未完全干透之前不得在錨桿上懸掛任何物件，通常情況下預(yù)留出大于三天的時間，確保錨桿的牢固性。

3.2 預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)法

這項技術(shù)的應(yīng)用在礦山邊坡的實際應(yīng)用中不僅可以增加金屬礦山邊坡整體的穩(wěn)定性，同時也能夠更好地降低實際開采的工程量，進(jìn)而達(dá)到在開采施工過程中實現(xiàn)改善壩體應(yīng)力的目的。該項技術(shù)在水利工程項目中關(guān)于金屬礦山的邊坡支護(hù)作業(yè)應(yīng)用中非常常見。通過錨索錨固來增加部分受力點的受力狀態(tài)，結(jié)合不同的部位結(jié)構(gòu)可以被分成是張拉型以及壓力型兩種不同的情況。但無論是哪種操作都需要嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范流程進(jìn)行：對錨孔進(jìn)行側(cè)方檢測，確保錨孔的孔徑符合要求。在進(jìn)行鉆孔施工作業(yè)時必須嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作，完成鉆孔作業(yè)之后還需要仔細(xì)清理孔內(nèi)雜質(zhì)，對鉆孔孔洞進(jìn)行檢查確?？讖郊吧疃?，完成相關(guān)檢查作業(yè)之后才能進(jìn)行下一步作業(yè)。接著制作地梁，在進(jìn)行錨索固定的過程中通常需要對其進(jìn)行施壓或者張拉以確保受力均勻，完成上述操作之后最后進(jìn)行封錨。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)施工過程中的安全防范工作非常重要。做好安全管理工作，在支護(hù)施工的過程中施壓和張拉這個過程中很容易出現(xiàn)安全問題，所以強(qiáng)化安全管理工作能夠有效地避免作業(yè)過程中出現(xiàn)人員受傷的情況。而在錨索施工過程中必須注重施工環(huán)節(jié)的作業(yè)方式，確保工作人員能夠嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)實施，這樣也能夠有效避免由于操作不當(dāng)而造成的支護(hù)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況。在對金屬礦山進(jìn)行鉆孔作業(yè)，有的鉆孔區(qū)域恰好處于巖石的斷裂層或是破碎帶的位置，這時鉆機(jī)作業(yè)時就很容易出現(xiàn)卡鉆和掉鉆的情況，所以為了避免此類問題，在施工時需要嚴(yán)格依照先固結(jié)、慢鉆進(jìn)、快錨固的原則。

3.3 注漿加固法

在進(jìn)行金屬礦山相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的處理過程中為了能夠進(jìn)一步提升金屬礦山邊坡的穩(wěn)定性，減少其可能發(fā)生災(zāi)害的可能性，采用注漿加固的方式也是一種非常適合礦山巖體加固施工的作業(yè)方式。但是要使用這項技術(shù)首先需要技術(shù)人員來到金屬礦山的施工現(xiàn)場對礦區(qū)巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行實地勘察，以了解金屬礦山邊坡巖體存在的裂縫狀態(tài)以及其基本的結(jié)構(gòu)類型，對其巖體上的裂縫進(jìn)行細(xì)致地分析，了解其出現(xiàn)裂縫的主要原因。只有充分了解這些因素，才能夠在后續(xù)搭設(shè)管道時使其處于最合適的位置，能夠?qū)r體裂縫等問題進(jìn)行充分的治理，增加巖體自身的強(qiáng)度。利用這種方式還能夠更好地降低礦山開采施工作業(yè)時對地下水的影響。

3.4 支擋防治法

在應(yīng)對日常礦山作業(yè)中的滑坡問題，利用支擋防治法來減少滑坡帶來的影響也是在礦山等巖體開采作業(yè)中非常常見的一種方式。它的應(yīng)用原理主要是依托力學(xué)為支撐，配合使用支擋物體來提高支撐力，進(jìn)而提升斜坡的平衡性能，減少和規(guī)避巖體邊坡出現(xiàn)的滑坡情況。在目前礦山開采作業(yè)施工過程中應(yīng)用較為廣泛的包括有擋墻抗滑樁以及錨桿等設(shè)備，這些設(shè)備能夠發(fā)揮的功效作用有：第一，在采用支擋法進(jìn)行作業(yè)時通常在選擇位置時會在距離水平線最近的位置設(shè)置一面擋墻，擋墻墻體上會預(yù)留出小孔能夠幫助巖體地表水的排出，并不會因為積水過多而造成泥土堆積形成一個松散狀態(tài)。第二，抗滑樁樁體的1/3 都被埋入土層中，能夠有效地避免土層在外部作用力的情況下出現(xiàn)下滑。而如果確實發(fā)生了滑坡的問題，抗滑樁也能夠提供一定的阻擋力進(jìn)而降低土層在滑落過程中的運(yùn)行速度。第三，結(jié)合錨桿一起應(yīng)用則可以將巖體的預(yù)應(yīng)力充分結(jié)合在一起，提升滑坡坡體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.5 混凝土噴射加固法

在對金屬礦山的邊坡進(jìn)行災(zāi)害預(yù)防和治理的作業(yè)中，還存在這樣一種情況。這些巖體自身的強(qiáng)度較弱，很容易發(fā)生小型的坍塌狀況，針對這種巖體進(jìn)行處理時我們可以利用混凝土噴射的方式進(jìn)行治理?；炷羾娚浼庸谭ㄖ饕轻槍r體表層的問題進(jìn)行處理的一類技術(shù)。利用這項技術(shù)能夠使巖體快速實現(xiàn)整體封閉的效果。配合混凝土的封閉作用不僅能夠有效地避免和預(yù)防巖土體雨水潮濕的情況，而且也能夠減緩巖體自身出現(xiàn)風(fēng)化的問題，提升了巖土體的整體穩(wěn)固性。將這項技術(shù)與地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防結(jié)合在一起，還能夠配合錨桿加固的作業(yè)方式，提升巖土錨桿之間的牢固性。當(dāng)然在一些區(qū)域，對于金屬礦山的邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理工作還需要考慮到其與自然景觀的融合度，一般情況下這就需要在使用常規(guī)治理作業(yè)的基礎(chǔ)上配合其他的技術(shù)方式進(jìn)行調(diào)整。

4 金屬礦山邊坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防措施

4.1 改善土質(zhì)

在對金屬礦山邊坡地質(zhì)進(jìn)行防范工作落實的過程中除了采用外部干擾的方式之外還可以通過對金屬礦山地質(zhì)的改善來提升邊坡的穩(wěn)定性。在具體應(yīng)用過程中還需要結(jié)合礦山自身的地質(zhì)情況，配合多種方式共同作用。目前采用的主要方式為利用膠結(jié)、擠密、排水等多樣化的舉措降低礦山土體的水分含量，提高土體的排水能力，借助擠密的方式減少土壤顆粒之間的間隙，增加土體的穩(wěn)定性。用水對土壤層所含的礦物質(zhì)進(jìn)行溶解使其形成膠結(jié)狀態(tài)，提升土體的穩(wěn)固性。

4.2 液壓噴播種草技術(shù)

金屬礦山出現(xiàn)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的根本性原因與其地質(zhì)情況具有非常密切的聯(lián)系。為了進(jìn)一步實現(xiàn)穩(wěn)定巖體和土體結(jié)構(gòu)的目的，可以采取液壓噴播種草技術(shù)。該技術(shù)所使用的材料包括植物肥料、木纖維、染色劑、黏合劑以及液體保水劑等物質(zhì)，充分將這些原料進(jìn)行混合，利用設(shè)備將混合料噴射在特定的區(qū)域內(nèi)。混合物料中的植物會逐步生根并生長，這種生物固本的方式不僅能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域面積的綠化，而且增加了結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性。

4.3 填補(bǔ)采空區(qū)

為了避免金屬礦山邊坡出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險，在進(jìn)行金屬礦山的開采施工作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)及時對開采后的區(qū)域進(jìn)行填補(bǔ)，以補(bǔ)充采空區(qū)域的穩(wěn)定性。通過科學(xué)的勘測和設(shè)計對采空區(qū)域進(jìn)行施工填補(bǔ)，那么就能夠避免采空區(qū)域出現(xiàn)塌陷或是結(jié)構(gòu)沉降的問題。在進(jìn)行采空區(qū)的填補(bǔ)作業(yè)時，主要是使用回填的方式。在采空區(qū)周圍選取材料包括泥土或者大塊石料等物料進(jìn)行填補(bǔ)。當(dāng)然在進(jìn)行回填作業(yè)時也要注意與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，避免選擇可能會對周圍環(huán)境造成污染的物質(zhì)。

5 結(jié)語

結(jié)合上文所述，我國的金屬礦山的地質(zhì)開采環(huán)境相對較差，外部的影響因素對礦山開采作業(yè)的安全性帶來了極大的影響。如果不做好相應(yīng)的防護(hù)工作，很容易造成財產(chǎn)和生命安全的損失。而且一些金屬礦山的開采還會受到開采規(guī)模、地質(zhì)環(huán)境以及開采技術(shù)等因素的影響。無序、不規(guī)范的開采極易造成各種安全風(fēng)險。所以必須做好對這些地質(zhì)災(zāi)害隱患的預(yù)防，做好防護(hù)工作和處理措施，確保礦山開采的安全性和有效性。