矿山地质环境的治理措施要点分析

矿山地质环境的治理措施要点分析

张　　兵

江西省核工业地质局测试研究中心　　江西　　南昌　　３３０００２

【摘　要】本文针对不同的矿山地质灾害提出了相应的治理措施，其中主要包括滑坡和泥石流灾害的治理，开采沉陷及固体废弃物堆放场治理。【关键词】地质环境　治理措施　要点分析

矿山环境综合治理实际上是针对矿山实际状况进行各类工程治理、生物治理和生态治理工程的有机组合。常见的矿区地质灾害主要分为泥石流、矿区滑坡、开采沉陷、矿区岩溶塌陷、危损尾矿库（坝）、废弃物堆放场、水均衡失衡水污染、不稳定边坡、矿区土地复垦、植被重建等１０个方面，现将其中主要几个地质灾害问题的矿山治理技术方法加以介绍。

１、泥石流的成因及其防治

１．１　泥石流的定义及成因

泥石流是山区汛期常见的一种严重的水土流失现象。它是泥砂在水动力作用下失稳后集中输移的自然演变过程之一，具有严重的灾害性。某些山区河流在汛期中由于暴雨或其它水动力如溃坝、　冰川、　融雪等作用于流域内不稳定的地表松散土体上，由于松散土体失稳参与洪流运动，因此在流域内形成２种汇流现象，一是水的汇流；二是砂的汇流。２种不同相的物质在共同的流动空间内混合而形成一种特殊的水、砂混合输移现象。当这种特殊的流体中含砂量超过某一限值后　，因其流动特性的变化而形成的一种特殊洪流，它对工程设计及环境的影响与洪水、滑坡不同而称为泥石流。

１．２　泥石流的特点及防治技术要点１．２．１　泥石流的特点

①破坏自然生态环境。灾害沿通过地区展布，随地形变化成带状和片状。

②快速冲毁或淤埋通过地区的生产、生活设施及危及人身和财产安全。

③因堵塞而造成堵塞体上游的淤埋与淹没的灾害，堵塞体下游因堵塞体溃决而突发的冲毁或淤埋的灾害。

④诱发大河上、下游河段的灾害，直接灾害后果严重，具有难以抗御的特点，易诱发次生灾害。

１．２．２　防治技术及要点

①防治矿区泥石流灾害主要应从两方面着手：一是消除或固化泥石流物源；二是消除泥石流的激发条件——水源条件。

②新建矿山要事先设计出废渣弃土的安全存放地带，修建规范的尾矿泥（砂）库，杜绝泥石流物源的乱堆滥放。

③已有废渣弃土的生产矿山，应采取相应的工程措施。例如将杂乱分布在坡岗上的泥石流物源，填人沟谷中，造田复垦；在大量泥石流物源存在的沟谷下端，修筑拦砂坝。

④疏浚矿区排水系统，使暴雨洪流避开废渣弃土地段；洪水非经过泥石流物源地段不可时，应修筑排洪明渠，设计流量应能承受百年一遇的洪流。并同时做好护坡控制水土流失。

③在滑坡防治工程方案中，应注意避免施工中的扰动作用，例如抗滑挡墙施工中的通槽开挖。

④抗滑挡墙一般采用混凝土结构治理中、小型滑坡。

⑤抗滑桩一定要保证桩身有足够的强度和锚固深度，桩高和桩间距要根据滑坡体的规模、滑动层的厚度设计。

⑥基岩完整、具有软弱结构面的滑坡，宜采用锚固方式进行治理。⑦设计锚固方法应根据滑坡体的规模、岩性、危险程度、发展阶段据实测算选择。

３、开采沉陷的成因及其防治

３．１　开采沉陷的定义及成因

地下采掘活动形成的采空区，其上方岩、土体失去支撑，导致地面塌陷。

这种由于矿山采动引起地面塌陷的主要原因是人为活动。此类地面塌陷在许多矿区都有发生，并造成相当程度的危害，即损坏交通设施、　水利设施、建筑物、道路、农田等，甚至引起山体滑坡和崩塌。

３．２　开采沉陷的影响因素及防治技术要点

开采沉陷的影响因素：采空区塌陷范围、幅度和塌陷的时间进程等是多种因素综合作用的结果，其制约条件很多，主要包括两个方面：一是自然因素，即矿区地质地形条件，是自然形成的、客观所具备的条件；二是人为因素，即开采技术条件，是人为的，并随人的主观意志为转移。如果开采技术条件选择适当，则可以大大减轻采矿塌陷的危害程度。

防治技术及要点：

①开采沉陷灾害的治理，要统筹考虑开采沉陷与地裂缝的内在关系。要防治结合，综合整治。

②地下坑铜已废弃的采空区出现地面沉陷、地裂缝时，应采取地下回填废渣，减缓地面沉陷速度；为制止地面塌陷形成，可通过地面裂缝灌注尾矿砂浆，加快充填废渣的固化。

③地下坑道尚在使用阶段，地面出现地裂缝或沉陷迹象时，应果断对地裂缝发育地段采取灌浆、密闭、回填、夯实、监测等措施；应在地下坑道采取防塌措施。

④地下坑铜已废弃，地表形成塌陷但规模不大时，则应采取由地面自外向内将废渣填人下部，中上部用细粒尾矿充填，为覆绿打好基础。

⑤地下坑铜已废弃，地面塌陷规模巨大，难以治理的特殊地段，可圈定为矿山地质灾害监测研究特区。

⑥充填开采是保护生态环境的根本方法，是防止地物地貌变化、消除或减缓地面沉陷的有效措施，凡井下开采的矿山，无论是在建还是生产的矿井均应进行充填开采设计并具备规划实施意见。

⑦井下开采煤炭、油页岩等矿山，在生产过程中要进行离层注浆的可行性研究，提出相应的技术设计。

２、滑坡的成因及其防治

２．１　滑坡的定义及成因

斜坡上岩、土体以各种方式顺坡向下的运动，统称为滑坡。它是地表起伏不平的地形形成过程中经常发生的一种地质作用。

滑坡是发生在斜坡上的以重力为主导的外动力地质作用。由于人类工程活动对地表地形的改造已经超过了自然能力，人为活动引起的滑坡数量已大大超过了自然产生的滑坡，所以５０％以上的滑坡是人为因素引起的。

２．２　影响滑坡的因素及防治技术要点影响滑坡的因素：

①不连续面在边坡破坏中的作用

②岩土体力学性质的改变，使坡体强度发生变化；③边坡直接受各种力的作用。防治技术及要点：

①矿区滑坡治理要根据成因确定。应采取合理的工程措施，确保治理后能使滑坡体稳定。

②根据滑坡的危险程度和防治目标、滑坡规模，进一步确定工程规模和工程量，根据需要设计锚固工程、抗滑桩、排水系统、抗滑挡墙、截水沟等。

４、固体废弃物堆放场的防治

固体废弃物堆放场的防治技术及要点：

４．１　采矿剥离废石、废矿渣无序堆放形成的各类松散物质构成的不稳定边坡治理措施。

①降低坡高、坡角

②边坡加固、衬砌护坡

③在有效部位建设拦挡工程

④设计相应的排水、防水工程。

４．２　废石、废矿渣堆积台面整治，可根据废渣的类型及块度，将粗粒或大块的铺垫在下部，碾压密实，逐层向上回填。

４．３　将含不良成分的岩土堆放在深部，品质适宜的土层包括易风化性岩层安排在上部，富含养分的土层宜安排在排土场顶部或表层。

４．４　整治好的平台和边坡，应覆盖土层，充分利用工程前收集的表土覆盖于表层。在无适宜表土覆盖时，用不致造成污染的其他物料覆盖。覆盖土层厚度应根据场地用途确定。

４．５　煤矸石堆治理应分层压实，粘土覆盖，快速建立植被等措施，防止研石山氧化自燃。

（下转第２７０页）

２０１１．　０９２６９

基于质量保证的长输管道站内施工研究

李　　莉１　　胡　　伟２

１．天津大港油田集团工程建设有限责任公司　　天津　　３００２７２　　　　２．天津大港油田油田化学有限责任公司　　天津　　３００２８０

【摘　　要】长输管道一般被用作气体或者液体的输送管道，一旦出现施工质量问题，返工难度较大。并且造成的损失也是十分巨大的。因此在施工过程中保证其质量是首要条件。本文总结前人的研究经验结合自身的工作经验分别从施工前的质量保证、施工过程中的质量保证、施工后的质量保证等三个方面产生以质量保证为基本前提的长输管道站内施工的注意事项，希望为今后的工作与施工提供一定理论基础。

【关键词】质量保证　　　　长输管道　　　　站内施工　　　　措施

土建过程中的站内管道的安装与其它的施工密切相关，需要符合以下的条件才能正常施工：管道安装的技术和设计的相关文件要齐全，整体的施工图纸要经过审批，施工方案要完善且经过会审，对相关人员的技术培训要完成。在施工前要保证施工材料、机械基本到位，不能因为材料原因造成施工停止，需要保证施工的连续性。此外需要做到现场的“三通一平”，具体说来就是通水、通电、通路，一平是指场地平整。

续需要小于５０ｍｍ，而且焊缝的外表面任意点都要高出母材；

１０、焊后错边量不应大于０．１５倍壁厚，局部不得大于２ｍｍ；

１１、无损探伤人员应有相应级别的资格证书。无损探伤检查的数量及合格等级应标准执行。

三、施工后的质量检查及保证

１、管线试压

（１）需要进行管内清扫在管线安装完毕后，并进行系统强度和严密性试验不排除绝缘法兰试压在防腐保温前。

（２）压力表至少要有２块，精度等级不能低于１．５级，刻度值一般是１．５倍的最大试验压力；在试压段高点和低点分别进行放置。

（３）管线的强度试压时，压力为正常工作压力的１．２５倍；管线的严密性试压时，其压力应为正常工作压力。

２、防腐和保温

（１）第一步要进行除锈工作，让钢管的质量满足ＳＴ２（ＳＴ３）级，再进行刷漆工作。

（２）干燥底漆后同时保温，使用管壳设计块保温时，要错开接缝，在正侧面安放水平管线的接缝；要高质量牢固地结合接缝，缝隙不能超过５ｍｍ，采用相应材质的胶泥把缝隙填好，用石棉绳填充膨胀缝。

（３）利用铁丝牢固包扎，然后进行充填工作，保证做到密实，拒绝出现凹凸不平，其厚度也要满足要求；玻璃布紧缠，铁皮保护，之间的缝隙要小，铁皮之间的咬合缝要具有较好的抗压性。

３、土建施工检查

在进行施工时，要合理的将站内管道施工和土建施工联系成为一个不可分割的整体，使其协调配合，加快进度。土建施工在整个工程中是一个重点，工程均要伴随着土建施工，因此，土建施工也是后期质量保证的一个重点，具体操作如下：

（１）检查原材料的合格证，比如水泥、砂子，钢筋、石子、砖等，还有现场抽查，水泥是否在保质期内，钢筋是否出现裂纹等问题，捏起一把砂子，看看颗粒均匀否，含土量是否达到标准。

（２）工程中的相关平面控制桩和水准点需要建设单位进行提供，其是验收检测时的一个重要标准；在进行基坑（低于地下水位）的挖掘工作时，选用集水坑或低点降水来降低地下水位；轴线定位点和水准基点应妥善保管，并经常复测。

（３）上述参数得出后即可开挖基槽，监理应利用水准仪验槽，检查平面位置，尺寸和标高等，是否夯实，是否有垫层等。

参考文献

［１］刘秀艳．长输管道在隧道内的施工技术应用［Ｊ］．山西建筑，２００９，（１４）．

［２］张树中，赵振堂，王志会，张洪国，杨精伟．长输管道设计中应考虑的现场施工细节［Ｊ］．油气储运，２００９，（７）．

［３］崔绳恭．长输管道站内工程施工质量探讨［Ｊ］．石油化工安全环保技术，２００７，（２）．

［４］路士朋，李升起，王龙晖．山区长输管道施工焊口编号方法的探讨［Ｊ］．石油工程建设，２００５，（６）．

［５］薛振奎，隋永莉，黄福祥，杨天冰．长输管道焊接施工工艺［Ｊ］．焊接，２００２，（８）．

一、施工前的质量保证

１、原材料的质量保证

检查原材料是十分关键的，是它使施工质量得到保证。原材料如果不合格，即便有再好的施工质量这个工程也不合格。原材料的质量得到保证，那么一半的工程质量就保证了。因此，质量合格证是所有原材料都得具备的，它的各类指标应遵从有关标准的规定，必须复验无合格证的，确定合格后才能使用。

每一个管件都要经过细致的检查，其大小及出现的偏差要与我国ＳＹ０４０２－２０００标准相符合。在阀门安装时，需要事先实验，防止出现事故，采用高于工作压力１．５倍的测试压力进行测试。并对管道安全阀的性能进行调试。

２、管道加工及管线组装的质量保证

（１）相邻两道焊缝间的距离不能比于管子外径还小，尤其要大于１５０ｍｍ；

（２）管线焊接接头和支吊架净距要大于５０ｍｍ　；

（３）直缝管线的直缝不能放在底部，它的位置要容易检修；（４）不能在焊缝上钻孔；

（５）管线穿墙，不可以出现焊缝；另外需要护管进行保护，两管的中心线需要一致；

（６）管线在组对时，焊缝应错开１００ｍｍ以上，并应符合ＳＹ０４０２－２０００标准的规定；组装前应将管口铁锈和杂物清除干净；

（７）管道补偿器的预设拉伸为点应与国家标准及设计要求符合。

二、施工过程中的质量保证

施工过程中的质量保证主要为管线焊接过程中的质量控制。对于管道焊接质量的保证是整个施工过程中质量保证的重点也是必要手段。具体保证手段如下：

１、首先了解钢材的焊接性能，然后再评定焊接工艺；２、考试合格后的焊工才能进行焊接工作；

３、电焊条需要在按照要求烘干之后才能正常使用；

４、在管道焊接的过程中应该尽可能的采用多层焊接，在多层焊接施工后需要将不同层次间的熔渣进行清除来保证其熔接程度；

５、施工时遇到雨天、雪天、大风天气要停止；

６、要清除表面焊缝焊完后留下的熔渣和氧化层，不能在表面出现裂纹以及未熔合等技术失误；

７、咬边深度不能超过０．５ｍｍ，只要是连续长度为３００ｍｍ的焊缝，它的咬边长度要小于５０ｍｍ；

８、要求焊缝的表面没有气孔以及夹渣的存在；

９、焊缝的大小也有要求，余高１～２ｍｍ，仰焊处需要小于５ｍｍ，部分小于３ｍｍ。假如是下向焊的话，则余高０～１．６ｍｍ，部分小于３ｍｍ，整体连（上接第２６９页）

４．６　在采矿剥离物含有毒有害或放射性成分时，必须用碎石深度覆盖，不得出露于边坡处，并应有防渗措施，然后再覆盖土壤。

４．７　含硫化物的煤研石，有条件的矿区可借助于山坡、山沟平推，分层加粘土压实。必须堆放时，要就近安装注石灰浆系统，保证随时注浆。

５、结束语

矿山地质环境治理是一个长期的复杂的系统工程，并非一朝一夕

所能够完成的，我们必须在开发矿产资源的同时，坚持“谁开发谁保护，谁闭坑谁复垦，谁破坏谁治理”的原则，加强对矿山环境的管理。积极地保护矿山环境，开发和保护并重，通过治理、恢复和改善矿区环境，建设布局合理、景观别致、环境优美、科技含量高、具有良好经济效益与社会效益的“绿色矿山”走绿色矿业之路，只有解决好矿山开采与环境保护之间的矛盾，才能促进中国采矿业的持续发展　。

参考文献

［１］闰国杰．　矿山地质灾害研究及防治探讨［Ｊ］中国地质　，２００４，１３．

２７０２０１１．　０９

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ydq1.html