我国过去发生矿山泥石流的实例很多,不仅会给矿山生产带来严重危害,并经常堵塞河道、淤埋农田、毁坏工业、民用、水利工程设施,给国民经济造成巨大的损失,因此对矿山泥石流的研究,已引起环境学界和矿山地质工作者的关注。
矿山泥石流特点
在矿山泥石流形成、演化的一系列过程中自始至终是在认为干涉作用下进行,因而,其有许多方面不同于自然泥石流,主要表现在以下几个方面:
1、矿山泥石流的分布于矿产资源集中地区。
矿山泥石流的分布是随着矿产资源的集中分布情况,以及人类开发资源工程技术的发展情况而变化。从矿产资源形成原理来讲,矿产资源主要分布在一些构造运动剧烈、地层变动复杂的地区,如:我国的横断山区就是金属矿产的主要分布区之一;或者说在地史时期构造、环境发生过强烈的变动。就矿山泥石流的形成来讲,矿山泥石流是人为作用所致,人类活动的经济区特点决定了矿山泥石流的分布规律,以人为活动为中心的大范围的放射状分布,及小范围内交通原则的线状分布,如神府东胜矿区。由修交通线路而导致的矿山泥石流多呈线状分布,与采石场有关的泥石流多以居民点为中心呈环状成群分布,大量排放矿渣、露天采矿剥离物而诱发的泥石流呈块状成群分布。
2、矿山泥石流规模小危害大 频率高。
矿山泥石流的发生部位主要是坡地和沟道,坡面上生的泥石流主要是指弃土、石、渣的渣山上和松散土体的堆积坡面,其规模以坡面长度而定,但最大面积也不过几十到几百平方米;发生在沟道的泥石流大部分是由原先的冲沟、老冲沟、切沟等,经过修路、采石等,改变了原来的形状,堆积了大量的松散的弃土、石、渣,使其畸变所致。而且,其面积小于2km2。矿山泥石流的易启动性,松散体堆积的集中性,决定了其暴发的频率高;矿山泥石流分布是以矿区为中心,资源外运的交通线路为辐射线,泥石流直接面临交通线路、矿区周边和居民区附近,泥石流冲出沟口直冲交通线路、居民区、矿坑等,造成的灾情严重。
3、矿山泥石流具有易防和预测性。
矿山泥石流起源于人类活动,从而决定了它的人为性,这是矿山泥石流不同于自然泥石流的根本所在。矿山泥石流是人为利用资源过程中忽略环境问题造成的后遗症之一,是先布局生产部门、交通线路、吸引居民集中,而后由于环境建设的滞后性,致使泥石流暴发,所以说矿山泥石流是易防和可预测的,应以预防为主,开采前的总体规划、环境建设意识是非常重要的。自然泥石流是客观存在的,在泥石流易暴发区,开发经济建设、修筑交通线路、城市化扩建中必须考虑这一因素,主要应以治、避、防为主。但在自然界中,自然泥石流的暴发也常常受人为干扰而加重,,矿山泥石流暴发的基础是脆弱的生态环境,二者并非绝对的不同,而且相互联系的。
矿山泥石流治理的工程措施
矿山泥石流治理工程的主要目的就是:1截排水,减少雨季雨水对已堆积在沟床的固体物质的侵蚀,将一部分地表水径流引到堆积区的下游,采用引水、蓄水、截水等工程措施,用以减少地表径流,引排洪水,调节水量,削减洪峰,控制形成泥石流的水动力,制止或减轻泥石流灾害;2减缓泥石流的流速,使泥石流对下游的危害降低到尽可能低;3拦截泥石流固体物质和矿山弃渣,使泥石流大泥块与浆体分离,以减小泥石流的危害,同时起到固床稳坡作用。
1、选择合适的排废场。
岩土排弃堆置设计和废石场稳定设计,是矿山泥石流发生与否及其规模大小的内在条件。认真搞好场地排水,最大限度控制雨水径流量,应在废石场周围采用引、截、排水工程,全力削弱水的作用,是减少或避免泥石流发生的重要手段。
2、做好排导工程。
排导工程的作用是改善泥石流的流势,增大桥梁等建筑物的排洪能力,使泥石流按设计意图顺利排泄。泥石流排导工程包括导流堤、急流槽和束流堤三种类型。
3、做好拦挡工程。
拦挡工程是用以控制组成泥石流的固体物质和雨洪径流,削弱泥石流的流量、下泄总量和能量,减少泥石流对下游经济建设工程冲刷、撞击和淤积等危害的工程设施,目的是削弱泥石流。对于新建矿山开发建设项目,应贯彻预防为主、先挡后弃原则,科学布设拦挡措施。对于已建项目,为保证弃渣堆积体稳定,防止因弃渣疏松可能产生的碎落和塌方,应根据弃渣场地形和条件,采取分级削坡、防洪排水、拦挡防护等措施。弃渣场位于山坡坡面的,在渣场周边设置挡渣墙、截水沟;弃渣场位于沟道的,在渣场周边设置拦渣坝,沿沟道两则不布设截水沟;弃渣场位于河道滩地旁边的,在渣场河道一侧设置拦渣堤。弃渣场使用终期先削坡开级,再在堆渣顶部、坡面覆土,并进行绿化。
(刘丽 陈洪凯)