[发明专利]一种矿山边坡的修复构件与修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿山边坡修复，尤其涉及的是，一种矿山边坡的修复构件与修复方法。

背景技术

矿产资源的开发利用，促进了国民经济的发展。但是，目前矿区建设和利用过程中占用大面积土地，排放大量岩石废弃物，扰动原地貌和地表植被，对水土资源、生态环境造成严重破坏。因此，随着矿产资源开发规模的不断扩大，特别是长期无序不合理开发，引发了相当严重的矿山环境问题，改变甚至破坏了人类的生存环境。因此有必要研究矿山环境问题并作出治理。简单的说，矿山环境问题可划分为“三废”问题、地面变形、矿山排水、供水、生态环保三者之间的矛盾、沙漠化和水土流失等5大类型，但我国大部分矿山往往是同时存在多个矿山环境问题，只不过有些问题是相对严重一点，而另一些则相对较轻。例如，一个非常重要的问题就是边坡稳定性。

矿山边坡是矿场的重要构成要素之一，其通常指露天矿场四周的倾斜表面，包括许多已经结束采掘工作的台阶所组成的总斜坡。它与水平面的夹角，称边坡角（slope-wall angle）或最终边坡角（finalslope-wall angle）。按边坡与矿体的空间相对位置，可将边坡分为上盘边坡、下盘边坡和端部边坡。边坡与地表的交线称露天采场的地表境界线，边坡与底平面的交线则称底部境界线。

例如，由固体废弃物堆积形成的边坡属人工边坡，其边坡稳定性评价内容主要包括：确定边坡破坏方式和变形形式以及演变阶段、判定促进边坡失稳的主控因素、计算边坡的稳定系数和失稳概率等。其中计算已知边坡稳定系数、判断边坡稳定性和确定稳定边坡坡角坡高、设计边坡是两个主要解决的问题。控制边坡稳定性主要有两个方面，即自然的和人为的影响因素，具体为斜坡的物质组成和性质，斜坡的高度、坡度、形态、结构构造和裂隙，水的作用，气候因素，工程活动等，这些因素决定了边坡的失稳条件，在边坡评价中占有重要地位，运用测绘、调查、实验等方法查清这些因素是其评价的基础。

我国解放前的露天矿山较少，且其开采深度亦较浅。之后随着露天矿的不断延深开采，尤其是现代化工业大发展，所揭露的工程地质条件愈来愈复杂，出现的与边坡稳定性有关的地质工程问题亦愈来愈多。例如，我国矿山露天开采的比例相当大，铁矿山占77％左右，有色金属矿山占52％左右，化工原料矿山占70％左右，建筑材料矿山近似为100％。露天矿边坡出现过变形、破坏的占42％，接近半数。近年来，仅被媒体披露的露天矿边坡滑坡事故就达近百起，损失巨大。

我国矿山露天矿最终边坡的高度，一般为100～300米，有的高达800多米，因而边坡揭露的岩层多，各空间部位的地质条件差异大，变化复杂。并且，由于边坡高度大，边坡工程地质条件复杂，因此边坡安全管理工作尤其重要。在实际工作中，经常出现矿山的大部分边坡是符合要求的，但在一个局部地段存在不稳定因素，这类矿山也是不稳定型边坡，这是因为从安全生产的角度出发，只要边坡任何地段存在着不稳定因素，都可能危及到人员的安全，以致造成严重后果，因而都必须采取有效的控制措施，所以对稳定型边坡的规定是严格的，并对露天矿边坡稳定性只定为稳定型与不稳定型两类，边坡危害防治工作可根据边坡的不同情况确定多种稳定类型。所以边坡检测工作只要参数不符合要求，就要对症下药地进行工程整治，以尽量减少露天矿因边坡危害造成的人员伤亡和设备事故。

而随着深凹露天矿边坡高度的增加，边坡的滑落次数增加，滑落量越来越大，对矿山的安全生产带来了威胁，不仅影响了露天矿山的正常生产，而且危及周围的工作人员、设备和建筑物的安全，因此，非常有必要加强露天矿边坡修复，尤其是废弃后的矿山边坡修复，以及时发现和消除边坡安全隐患，减少矿山边坡灾害的发生，从而取得良好的社会和环境效益。

但是，矿山边坡工程是一个动态地质工程问题，矿山边坡是矿山最主要的结构要素，由于矿山的开挖及开采活动贯穿于矿山服务期间的始终，因此矿山边坡一般亦总是处于不断开挖的动态变化过程。矿山开采初期，为了早投产，少投资，尽可能地少剥离，一般都是采用临时性边坡，只是到开采的中后期，才逐渐采用较大边坡角的最终靠帮边坡。

并且，矿山边坡是一种极端的生态环境，不具备正常土壤的基本结构和肥力，土壤生物几乎不复存在，基本上没有具活力植物繁殖体，植物的自然定居和生态系统的原生演替过程极其缓慢；并且，矿山边坡存在地形复杂、岩多土少、占地数量大、生态修复难等问题，还经常伴随有害物质包括重金属多等影响正常生态环境的制约，非常需要一套有效的修复手段。

发明内容