非煤矿山泥石流影响矿山泥石流的防范与治理分析

非煤矿山泥石流影响矿山泥石流的防范与治理分析 【摘 要】本文通过研究矿山泥石流的形成条件及类型以及矿山泥石流的特征要素进行深入的分析。结合笔者的实践经验以及相关理论的研究提出了以生物法、岩土工程法为主要措施的矿山泥石流的防范与治理对策。进而提出一套切实有效的防范措施以及治理方法，为今后的矿山泥石流防灾减灾工作提供科学的依据。 【关键词】泥石流重量；泥石流流量；生物法；岩土工程法 近年来随着我国矿山建设项目的不断开展，我国相关部门对矿山地质灾害的研究越来越重视。矿山泥石流是一种发生频率较高、危害性较大的矿山地质灾害。矿山泥石流不仅仅会阻碍矿山正常的建设与施工，也会导致河道堵塞、破坏民生设施，使国家财产猛兽极大的损失。所以矿山泥石流的防范与治理已经成为矿山地质灾害研究中的重要课题。大多数的矿山泥石流的产生原因是由开发矿石过程中产生的废石、煤矸石等堆放不当所引发的。现阶段我国的矿山大多将废石渣堆放在与作业区域相隔不远的山坡或者沟谷中，所以堆放废石渣的区域植被遭到极大程度的破坏，一旦遇到降雨、冰雪消融等水动力的激发，就会导致堆放的废石摩擦力下降，下滑力大于抗滑力，最终导致人工矿山泥石流。由于矿山泥石流的废石渣相比于普通边坡的土质不同，所以矿山泥石流与自然泥石流有很大的不同。由此可见对矿山泥石流的研究工作势在必行。现阶段我国对矿山泥石流的防范与治理研究仍然处于初级阶段，没有形成科学的泥石流因素分析、评价体系以及防治措施。本文通过对矿山泥石流的形成条件、类型、特征要素分析，旨在提出一套切实有效的防范措施以及治理方法，为今后的矿山泥石流防灾减灾工作提供科学的依据。 1 矿山泥石流的形成条件及类型分析 矿山泥石流的形成往往与地质构造、地貌、水文条件、植被种植等各个自然因素以及排土场堆放、废石渣的处理等认为因素共同作用导致的。大部分的矿山泥石流的引发条件往往包括高陡的地貌、降水以及水动力、土质松散等。所以矿山泥石流容易在我国丘陵地带发生。矿山泥石流与自然泥石流的形成条件最大差异在于构成的固体物质不同。矿山泥石流的物源主要是矿产开发过程中排放的废渣，所以相比于其他边坡的土质具有堆积集中、物源聚集速率快等特点。所以矿物废渣不合理堆放以及松散的渣石成为了泥石流的隐患。既有可能将原来非泥石流沟变成高频的泥石流沟。 现阶段我国对于矿山泥石流的类型划分有不同的方法，如果按照泥石流固相物质的组成进行分类可以分为：废石型泥石流、尾矿型泥石流、崩滑型泥石流。按照矿山泥石流的流体性质可以划分为粘性泥石流、稀性泥石流以及过渡性泥石流。按照形成条件的不同因素可以划分为降水型泥石流、冰融型泥石流以及崩塌型泥石流。目前多用按照形成条件的不同因素的划分方法，其中降水泥石流是矿山泥石流的主要放在减灾对象。 2 矿山泥石流的特征要素分析 通过以上对矿山泥石流的形成条件以及类型的分析研究，可以总结出矿山泥石流是一种人为导致的地质灾害，为了更好的预测以及治理矿山泥石流。本文总结出预测矿山泥石流的特征要素，具体包括下几个方面：（1）单位体积泥石流的重量，也就是泥石流的重度。对于矿山泥石流重度的计算问题，由于其地域性比较强，公式只是用作试算的用途，所以在实际工程中经验就显得非常重要。通常情况下，泥石流的重量范围与废石渣的堆放地点以及沟谷的情况有关。所以严格意义上的单位体积泥石流重量指的是沟谷断面的单位重量。根据对数百例矿山泥石流案例的统计，结合泥石流灾害防治工程勘察规范DZ/T0220-xx，本文认为矿山泥石流的单位重量与堆放废石渣形成的坡度有很大的关系，在废石颗粒的密度为27Kg/m3左右的情况下，可以按照以下公式进行计算：G=6.9f+14.4，其中f为废石堆的坡度；（2）矿山泥石流的流量。矿山泥石流的流量指的是一次泥石流活动中冲出的固体物质的量。此特征要素是泥石流定量分析最重要的要素之一。它不仅仅表征了泥石流的规模以及强度，还决定了泥石流防治过程中构筑物以及其他防护手段的选择。现阶段最为准确的方法为直接测量法，通过确定矿山泥石流的最高泥位、泥石流断面流量以及泥石流持续时间进而得出较为准确的平均流速，但是直接测量法也会受到泥石流性质以及活动时间短暂等影响，所以可行性不高。目前大多数的矿山泥石流是由多年数据提炼出的经验公式进行计算。本文研究的是配方法计算矿山泥石流的流量。此经验公式的前提条件是废石以及土体是随着水体的流动以及回流等冲刷的过程中同步下滑，所以泥石流的固体物质下滑的频率与水体的流动频率相等，并且水体最终全部变为泥石流。矿山泥石流的流量计算公式为：Q泥=（1+r）Q水，其中：Q泥为与Q水同频率的矿山泥石流的流量；r为矿山泥石流的流量增加系数，r= (q泥-q水)/ (q实-q水)。其中q泥为矿山泥石流的流体容重；q水为水体的容重；q实为废石与土体等实体的容重；Q水某一次水体的流量。 3 矿山泥石流的防范与治理对策研究 通过以上对矿山泥石流的特征要素分析可以总结出矿山泥石流与废石渣的堆放地点、沟谷的情况、废石渣的断面、固体物质的容重等因素有关。所以在防范于智力泥石流的过程中要针对这些因素进行针对性的治理。通过笔者多年的实践经验以及相关理论的研究，总结出治理与防范泥石流的有效方法应当包括以下几个方面：（1）生物法治理矿山泥石流。生物法治理矿山泥石流主要理念是植树造林，因地制宜的将组合不一、结构不同的植物种植在土质以及费是对较为松散密集的区域。一旦出现了强降雨，植物群的根茎可以加固松散的土质，增加废石的粗糙程度。并且通过种植一些根系较为发达、生长能力较强的植物可以促进土壤的形成，提高土壤的渗透能力，降低由于地表水源而产生的地质灾害隐患；（2）岩土工程法治理矿山泥石流。岩土工程法主要包括：修建挡墙、修建排水系统、渡槽工程等，在矿山中常见到挡土墙治理泥石流。泥石流挡墙工程必须具有透水性大、坝体坚固、耐磨性高等特点。所以挡墙的修建方案一般包括拱坝、重力坝以及透水格栏坝。1）拱坝。拱坝的基本力学原理是拱的接触面积小、坝体的稳固性高。但是拱坝属于水工坝体，其库容是有限的，坝体一旦出现淤满等情况机会失去防治效力；2）重力坝。重力坝的优点是整体性较好、有较强的抗冲击能力、库容相对较大；3）透水格栏坝。透水格栏坝的整体性虽然不高，但是透水性较强，可以有效的阻挡大块的废石，减少泥石流的损失，所以库容较大。在剥离物以及废石的排弃场址的中下游修建挡墙的同时，还要配合排导槽，从而全方位的进行矿山泥