礦業(yè)工程師評(píng)職稱論文發(fā)表期刊推薦《安徽地質(zhì)》1991年創(chuàng)刊，已有12年歷史，原為安徽省地礦局主管和主辦，自2003年始改版，現(xiàn)由安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局主管，安徽省地質(zhì)學(xué)會(huì)主辦。
　　摘要:通過(guò)對(duì)云中寺排土場(chǎng)的特點(diǎn)及受納巖土后的特征分析,論述了該排土場(chǎng)泥石流的形成機(jī)理,明確提出了根治該泥石流地質(zhì)災(zāi)害的建議,以期實(shí)現(xiàn)該排土場(chǎng)治理后的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益三位一體的最佳目的。

　　關(guān)鍵詞:石灰石礦,云中寺排土場(chǎng),特點(diǎn),現(xiàn)狀,泥石流,形成機(jī)理,災(zāi)害治理

　　露天礦山排土場(chǎng)的技術(shù)管理工作是礦山管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容,一旦發(fā)生失誤,將會(huì)造成人為的地質(zhì)災(zāi)害。龍門(mén)山石灰石礦建礦初期的主要排土場(chǎng)之一——云中寺排土場(chǎng),由于建礦初期巖土分開(kāi)排棄困難,且運(yùn)距遠(yuǎn),加之管理不善,導(dǎo)致未能按設(shè)計(jì)受納巖石,形成了巖土混排。此后,曾受暴雨襲擊而發(fā)生大面積滑坡,并在排土場(chǎng)下部溝內(nèi)產(chǎn)生泥石流,沖垮了石灰石礦細(xì)碎車(chē)間5#皮帶廊,毀損下方村莊道路及部分民房,造成了很大損失。雖然多次斥巨資進(jìn)行泥石流地質(zhì)災(zāi)害治理,但時(shí)至今日,該排土場(chǎng)泥石地質(zhì)災(zāi)害的威脅依然存在,因此分析該排土場(chǎng)泥石流形成機(jī)理,有效地對(duì)泥石流地質(zhì)災(zāi)害的治理,具有重要意義。

　　1云中寺排土場(chǎng)特點(diǎn)及現(xiàn)狀

　　1.1云中寺排土場(chǎng)特點(diǎn)

　　云中寺排土場(chǎng)位于采場(chǎng)南部偏東處,原始地形最高處標(biāo)高870m,最低處710m,面積168280m2,自然坡度28°左右,地形陡峻。區(qū)內(nèi)出露巖性為奧陶系第六段灰?guī)r,局部地段為陡崖,無(wú)草叢灌木。排土場(chǎng)下方300m內(nèi)無(wú)村莊和工業(yè)設(shè)施。排土場(chǎng)溝谷坡度陡,地形高差大,面積較大。區(qū)內(nèi)多條溝谷,容易形成匯水。一旦形成巖土混排,尤其是卵圓形巖石與粘土混排,則會(huì)形成泥石流的隱患,而300m外的村莊、鐵路和工業(yè)設(shè)施就會(huì)變?yōu)槟嗍�流的襲擊目標(biāo)。

　　1.2云中寺排土場(chǎng)現(xiàn)狀

　　云中寺排土場(chǎng)由于自然因素和人為因素的雙重作用,造成了泥石流形成的充足物質(zhì)來(lái)源,埋下了泥石流地質(zhì)災(zāi)害的隱患。在1989年該排土場(chǎng)停止使用至今,形成的高臺(tái)階排土場(chǎng)呈現(xiàn)五大特點(diǎn)。

　　(1)臺(tái)階高度大,坡頂?shù)狡碌状怪遍g距達(dá)190m左右。

　　(2)坡堆的坡面與地形坡面同向,且均呈高角度,坡面已達(dá)60°,局部達(dá)80°。

　　(3)坡堆里外物質(zhì)組份基本相同,卵圓形巖石、粘土均勻相混。

　　(4)坡堆的物質(zhì)孔隙度大,雨水易滲漏,容易到達(dá)基巖(排土前的原巖)上,滯流累積。

　　(5)無(wú)雨時(shí)節(jié),土巖相粘固結(jié),形成凸坡面,相對(duì)穩(wěn)定,坡堆面上無(wú)雜草、灌木生長(zhǎng)。

　　2泥石流的形成機(jī)理及其地質(zhì)災(zāi)害的治理

　　2.1云中寺排土場(chǎng)泥石流的形成機(jī)理

　　云中寺排土場(chǎng)屬高臺(tái)階排土場(chǎng),一般條件下很難實(shí)現(xiàn)自然安息狀態(tài)。一般自下而上1/3H處(H為排土場(chǎng)臺(tái)階高度)之下部,由于后續(xù)排棄巖土中大塊巖石的滾動(dòng)產(chǎn)生的夯實(shí)作用,使得呈現(xiàn)安息狀態(tài)。安息角約在35°~40°,上部因粘性作用,呈現(xiàn)凸形坡面,一段時(shí)期后固結(jié)并暫時(shí)穩(wěn)定。在雨季,云中寺排土場(chǎng)多次接納雨水,由于巖土間孔隙度大,由小到中雨的雨水很快從坡堆面上滲透,充沛的雨量,使得滲透到原始基巖,巖土混合物安全被雨水所浸透。

　　在雨水滲透巖土混合物時(shí),巖土混合物中的粘土由于吸水性強(qiáng),逐漸地吸水膨脹、軟化,而粘土與卵圓形巖石之間的固結(jié)性能也因水而失去,相應(yīng)的凸形坡堆的重量也因納水而自重加大,坡堆間巖土相對(duì)擠壓變形(泥石流的重力成因作用),凸形坡堆的穩(wěn)定性減小。當(dāng)雨水完全浸透到基巖上且滯流累積時(shí),鄰近基巖的圓卵形巖石因與粘土失去固結(jié)性能而發(fā)生失穩(wěn),在基巖斜坡面上向下滾行。粘土失去粘性,顯現(xiàn)滑膩特征,反而起了卵圓形巖石的潤(rùn)滑作用。細(xì)流靜態(tài)水作用后的凸形坡面在人們不易覺(jué)察下,已開(kāi)始向坡底蠕動(dòng),恰在這時(shí),更大的暴雨襲來(lái),不僅該區(qū)多條溝谷的匯水沖擊,而且坡堆頂部采場(chǎng)運(yùn)礦公路的多方匯水也朝云中寺排土場(chǎng)奔來(lái),霎時(shí)間,大量的雨水相聚,碩大的洪水(泥石流的動(dòng)力成因作用)及重力作用對(duì)泥石流的產(chǎn)生形成了巨大的推動(dòng)力,因而傾刻間,云中寺排土場(chǎng)泥石流形成,造成災(zāi)害性的后果。

　　2.2云中寺排土場(chǎng)泥石流地質(zhì)災(zāi)害的治理

　　根據(jù)以上分析不難發(fā)現(xiàn),形成泥石流的三大物質(zhì)——洪水、(卵圓形)巖石、黃土(粘土),三者可謂缺一不可。因此,要進(jìn)行泥石流的災(zāi)害治理,也要圍繞這些方面進(jìn)行設(shè)計(jì)、規(guī)劃。

　　(1)杜絕水系來(lái)源。在排土場(chǎng)的頂部,修渠筑壩,將運(yùn)礦公路的多方匯水引至無(wú)巖土混合物的非排土場(chǎng)溝內(nèi)流走;在排土場(chǎng)的兩側(cè)多條溝谷匯水的支系修渠引水,使得雨水不論細(xì)流靜水,還是大水洪流,都能順渠歸流到無(wú)巖土混合物的非排土場(chǎng)溝內(nèi)流走,而不致浸透滲漏于排土場(chǎng)內(nèi)的巖土混合物里。

　　(2)挖渠引流。在排土場(chǎng)兩翼近巖土混合物處,不能引水歸流至其它非巖土混合物的溝內(nèi),要挖渠引流,順巖土混合物與水系溝谷的原巖相接處,引流至下方適當(dāng)?shù)胤?再引出該排土場(chǎng)。

　　(3)筑壩攔截,阻石分水,使巖土與水分開(kāi)。修筑透水壩,將巖石固體與泥水液體分離,使(卵圓形)巖石阻擋不動(dòng),泥水透壩而流走,這些巖石就會(huì)逐漸形成穩(wěn)定的壩底,護(hù)壩阻石,使后來(lái)的(卵圓形)巖土停止前行,從而阻斷泥石流的產(chǎn)生。

　　(4)修建安全平臺(tái)。將高臺(tái)階坡堆進(jìn)行人工修理,建成梯狀臺(tái)階,每個(gè)臺(tái)階高度留置10m左右,臺(tái)階平面寬度50m左右,這樣形成安全平臺(tái),消除了凸形坡面和大于自然安息角的不穩(wěn)定坡堆,阻止了泥石流的產(chǎn)生。

　　(5)土地復(fù)墾,綠化保水。在安全平臺(tái)上排土植樹(shù)種草,使得表面土不向下流失,地表面水緩慢滲透,通過(guò)植物的吸收、蒸發(fā)和根須的固結(jié)作用,保持水土,減少匯水洪流,減少粘土的吸水膨脹、滑膩的潤(rùn)滑作用。

　　(6)治理成果與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一,產(chǎn)生優(yōu)良的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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