CN113446005B - 一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法，包括如下步骤：S1：将山顶划分为多个治理区间和治理区段；S2：选择第一治理区段上部的易滑区域，将易滑体爆破滚落至坡脚；S3：形成规整的初始边坡台阶；S4：采用分组采硐的方式开采此煤层的煤炭，每间隔4.5‑5m距离开挖一宽度为4m的矩形采硐，且在一次采硐中铺设注浆管路；S5：形成封闭采硐；S6：依次间隔一次采硐挖掘二次采硐；S7：将相邻的第二治理区段按照同样的方式继续进行开采；S8：采用同样方式在第二治理区间的第一治理区段继续开采。本发明利用清理坡脚和回填物料形成的工作面回收边坡内的资源，清除边坡内的弱层，且提高边坡岩体强度和完整性。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法，属于矿业开采与环境治理领域。
背景技术
在我国云贵、山西等地区分布有大量的山体，高耸陡峭的山体边坡存在滑坡、泥石流等地质灾害隐患，亟需进行边坡隐患排查治理，同时，这些山体内又普遍分布着大量的煤炭资源，相对于顶底板岩石而言，煤层往往是诱发地质灾害的弱面，尤其是多层联合的煤层组群，其影响更大。如果对山体采用传统的爆破治理方式，则意味着要放弃煤炭资源回收，这样也会影响地区经济发展。如果不加治理直接对煤炭资源进行回收，则存在极大安全隐患。因此需要提出一种地质灾害治理与矿产资源回收相结合的方法，利用地质灾害治理回收的物料提高资源回收率，同时又可以利用资源回收的效益提高边坡地质灾害治理效率。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法，以同时解决山体滑坡隐患及开采易滑坡山体底部煤层等问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法，包括如下步骤：
S1：按照山体顶部易滑区域的稳定系数将整个山顶区域划分为多个不同治理区间，每个治理区间根据跨度长短又划分为多个治理区段；
S2：选择第一治理区间内的第一治理区段上部的易滑区域，在其内部布置多个方向竖直且平行排布的爆破孔，采用抛掷爆破方式将易滑体爆破滚落至坡脚，落到下方之后在山脚堆砌起来，形成人工压脚，增强山体边坡的稳定性；
S3：修整人工压脚，形成规整的初始边坡台阶，保持初始边坡台阶上表面与最下层煤层底板平齐，为后续的煤炭资源回收提供工作平台，当山脚处有多层煤层时，则需分别爆破多次，并且将工作平台高度堆砌至与相应煤层相齐平；
S4：在工作平台的工作面上向山体内部的煤层方向，采用分组采硐的方式开采此煤层的煤炭，即在横向分布的煤层一端开始，每间隔4.5-5m距离开挖一宽度为4m的矩形采硐，同一煤层开采长度根据边坡稳定性评价分析煤层对滑面位置及安全系数的影响而确定，采硐倾角与煤层倾角一致，此时挖掘的为一次采硐，且在一次采硐中铺设注浆管路；
S5：一次采硐开采结束后，在一次采硐中填充易滑体爆破后的岩块，用橡胶管封堵采硐口，通过注浆管路向一次采硐内注射水泥浆，使填充物料胶结为整体并防风堵水，形成封闭采硐；
S6：在相邻的两个一次采硐之间的间隔处，依次挖掘二次采硐，使用同样的方式继续开采煤炭，并填充岩块和注浆胶结；
S7：在第一治理区间的第一治理区段煤层全部开采后，将相邻的第二治理区段按照同样的方式继续进行开采；
S8：第一治理区间开采结束后，将相邻的第二治理区间的山顶处易滑体爆破，碎料落至山脚，再堆砌至水平位置更高的次下层煤层处，形成新的工作平台，在其工作面上采用同样方式在第二治理区间的第一治理区段继续开采。
优选的，步骤S1中每个区段跨度范围在50-200m之间。
优选的，步骤S3中初始边坡台阶高度为10-15m，台阶坡面角不大于25°，工作平台宽度不小于50m。
本发明的有益效果为：
(1)清理边坡上部的滑体，将物料用作边坡压脚和填充资源回收后形成的采硐，有效处理了爆破后留下的碎石块，利用清理坡脚和回填物料形成的工作面回收边坡内的资源，清除边坡内的弱层。
(2)优先清理获得的边坡岩体物料中强度大、稳定性高的物料，填充在采硐中，并注浆胶结，从而提高边坡岩体强度和完整性。
附图说明
图1是施工方案的侧视图；
图2是施工方案的主视图；
图3是采硐的断面图；
图4是图2中A-A处局部放大的一次采硐和二次采硐的结构示意图；
图5是在次下层煤层处形成新的工作平台的结构示意图。
图中，1.第一治理区间，1-1.第一治理区段，2.爆破孔，3.易滑体，4.山体，5.初始边坡台阶，6.最下层煤层，7.工作平台，8.采硐，8-1.一次采硐，8-2.二次采硐，9.伪顶，10.伪底，11.注浆管路，12.第二治理区间，12-1.第二治理区间的第一治理区段，13.次下层煤层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法，包括如下步骤，如图1、2所示：
S1：按照山体4顶部易滑区域的稳定系数将整个山顶区域划分为多个不同治理区间，每个治理区间根据跨度长短又划分为多个治理区段，通常情况下，每个区段跨度范围在50-200m之间，这个范围区间对于同一煤层的开采工作设置的更为合理，过小不利于煤层的开采完全，过大则会影响治理区间的划分不合理，造成易滑区域爆破过多，为后期工作带来更多的工作量。
S2：选择第一治理区间1内的第一治理区段1-1上部的易滑区域，在其内部布置多个方向竖直且平行排布的爆破孔2，采用抛掷爆破方式将易滑体3爆破滚落至坡脚，落到下方之后在山脚堆砌起来，形成人工压脚，增强山体4边坡的稳定性。
S3：修整人工压脚，形成规整的初始边坡台阶5，保持初始边坡台阶5上表面与最下层煤层6底板平齐，为后续的煤炭资源回收提供工作平台7，当山脚处有多层煤层时，则需分别爆破多次，并且将工作平台7高度堆砌至与相应煤层相齐平。作为最优选的方案，为了增加工作平台7的安全性，使得采掘设备的施工更加方便，初始边坡台阶5高度为10-15m，台阶坡面角不大于25°，工作平台7宽度不小于50m。
S4：在工作平台7的工作面上向山体4内部的煤层方向，采用分组采硐的方式开采此煤层的煤炭，即在横向分布的煤层一端开始，每间隔4.5-5m距离开挖一宽度为4m的矩形采硐，同一煤层开采长度根据边坡稳定性评价分析煤层对滑面位置及安全系数的影响而确定，采硐倾角与煤层倾角一致，此时挖掘的为一次采硐8-1，且在一次采硐8-1中铺设注浆管路11；当煤层厚度小于4m时，采硐高度等于煤层厚度、伪顶9厚度、伪底10厚度之和；当煤层厚度大于4m时，划分为若干个小于3-4m的分层由下而上逐层开采，如图3所示。
S5：一次采硐8-1开采结束后，在一次采硐8-1中填充易滑体3爆破后的岩块，用橡胶管封堵采硐口，通过注浆管路11向一次采硐8-1内注射水泥浆，使填充物料胶结为整体并防风堵水，形成封闭采硐。
S6：在相邻的两个一次采硐8-1之间的间隔处，依次挖掘二次采硐8-2，使用同样的方式继续开采煤炭，并填充岩块和注浆胶结。
S7：在第一治理区间1的第一治理区段1-1煤层全部开采后，将相邻的第二治理区段按照同样的方式继续进行开采，如图4所示。
S8：第一治理区间1开采结束后，将相邻的第二治理区间12的山顶处易滑体3爆破，碎料落至山脚，再堆砌至水平位置更高的次下层煤层13处，形成新的工作平台7，在其工作面上采用同样方式在第二治理区间的第一治理区段12-1继续开采，如图5所示。
本发明资源回收的方法，通过将山顶处易滑体3进行主动爆破，使易滑体3破碎后滚落至山脚处，然后堆砌起来作为初始边坡台阶5，进而形成工作平面，然后将采掘设备送至工作平面上，对存在于山体4内的煤层进行开采，并且使用先间隔式的开采一次采硐8-1，密封加固后再起间隔处再进行二次采硐8-2的方式来进行开采，一次采硐8-1和二次采硐8-2之间也存在留煤柱，保护整个山体4结构的稳定性。采用本方法不仅解决了山体4滑坡的地质隐患问题，同时也对此类山体4内的煤矿资源进行了有效的开采，取得环保效益的同时增加了经济效益。
Claims (3)
1.一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：按照山体(4)顶部易滑区域的稳定系数将整个山顶区域划分为多个不同治理区间，每个治理区间根据跨度长短又划分为多个治理区段；
S2：选择第一治理区间(1)内的第一治理区段(1-1)上部的易滑区域，在其内部布置多个方向竖直且平行排布的爆破孔(2)，采用抛掷爆破方式将易滑体(3)爆破滚落至坡脚，落到下方之后在山脚堆砌起来，形成人工压脚，增强山体(4)边坡的稳定性；
S3：修整人工压脚，形成规整的初始边坡台阶(5)，保持初始边坡台阶(5)上表面与最下层煤层(6)底板平齐，为后续的煤炭资源回收提供工作平台(7)，当山脚处有多层煤层时，则需分别爆破多次，并且将工作平台(7)高度堆砌至与相应煤层相齐平；
S4：在工作平台(7)的工作面上向山体(4)内部的煤层方向，采用分组采硐的方式开采此煤层的煤炭，即在横向分布的煤层一端开始，每间隔4.5-5m距离开挖一宽度为4m的矩形采硐，同一煤层开采长度根据边坡稳定性评价分析煤层对滑面位置及安全系数的影响而确定，采硐倾角与煤层倾角一致，此时挖掘的为一次采硐(8-1)，且在一次采硐(8-1)中铺设注浆管路(11)；
S5：一次采硐(8-1)开采结束后，在一次采硐(8-1)中填充易滑体(3)爆破后的岩块，用橡胶管封堵采硐口，通过注浆管路(11)向一次采硐(8-1)内注射水泥浆，使填充物料胶结为整体并防风堵水，形成封闭采硐；
S6：在相邻的两个一次采硐(8-1)之间的间隔处，依次挖掘二次采硐(8-2)，使用同样的方式继续开采煤炭，并填充岩块和注浆胶结；
S7：在第一治理区间(1)的第一治理区段(1-1)煤层全部开采后，将相邻的第二治理区段按照同样的方式继续进行开采；
S8：第一治理区间(1)开采结束后，将相邻的第二治理区间(12)的山顶处易滑体(3)爆破，碎料落至山脚，再堆砌至水平位置更高的次下层煤层(13)处，形成新的工作平台(7)，在其工作面上采用同样方式在第二治理区间的第一治理区段(12-1)处继续开采。
2.根据权利要求1所述的一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法，其特征在于，步骤S1中每个区段跨度范围在50-200m之间。
3.根据权利要求1所述的一种边坡地质灾害治理与矿产资源回收方法，其特征在于，步骤S3中初始边坡台阶(5)高度为10-15m，台阶坡面角不大于25°，工作平台(7)宽度不小于50m。
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