改进露天矿生态治理边坡支护方式的探讨

蒋睿卿，陈真，王永新

（富蕴蒙库铁矿有限责任公司）

1 前言

在矿石开采过程中随着露天矿山向深部开采，露天边坡因应力变化，受水、爆破震动以及岩石分化等因素的影响，造成边坡失稳，极易发生边坡滑塌，从而给露天开采造成极大的安全隐患，因此需要及时采取措施对露天边坡进行支护。目前，露天边坡支护主要采取混凝土浇注、打锚杆挂网、喷浆等单一方法或联合支护方法。但在西北地区一些矿山地处偏远，交通不便，气候干旱、少雨，边坡治理难度大且成本高。文章介绍了在传统支护的方式上，通过探讨分析，对边坡生态治理的边坡支护技术进行改进，以期达到边坡支护的目的，又可以改善边坡生态环境。

2 常规露天边坡支护方式

目前，国内露天边坡支护主要利用锚杆、喷浆、锚网和锚索等方法进行支护，具体支护方法根据岩工程地质特征及岩体质量等级而确定。现场人工搭设脚手架，自下而上进行支护，因多处治理区域处于高边坡，治理过程对安全防护要求较高，施工难度较大。支护材料采用的均是长锚杆、长锚索，材料需要量较大，对远离城镇的矿山而言，因交通不便，材料运输费高，整个工程的施工成本升高。露天矿山在边坡治理过程中，重点是对安全隐患治理，较少考虑边坡生态环境恢复，目前传统的支护方法在国内得到普遍应用，且技术已经很成熟。近年来，国家对环保的要求越来越高，在采矿的同时，还要求注意周边环境的保护，以及对环境的治理。因此对传统的边坡治理方法提出了改进，尝试进行生态治理。

3 改进露天边坡支护措施

为了达到保证边坡稳定性及解决边坡绿化、保水功能的目的，探索了一种格网结构与生态植被毯联合施工的方法，通过实施来解决干旱地区露天矿高陆边坡绿化结构。

采用的技术方案:露天矿边坡生态保护网格结构，包括高陡边坡和生态植被地毯，生态植被地毯铺设在边坡坡面上。地毯成分主要包括植物枯杆、保水剂、改良土壤、草种子混合搅拌而成，并采用自上而下锚钉固定在边坡上，每层锚网连接处设垂直坡面格挡，格挡支撑生态植被地毯。

所述挡板为钢筋混凝土和锚杆组合而成并固定在坡面，按照坡面每4m设置一层格挡，格挡宽度为200mm，高度为250mm。

生态植被地毯所用植物枯杆为矿区周边富含植物纤维的各种草木粉碎而成；改良土主要为第四纪松软黄土、牛羊粪便及采购长效氮肥。草种主要种植抗旱、改良盐碱的草木犀、灌木种子、草木种子混合性，保证植被存活率。

坡面上纵向设置间距为4×4m的泄水孔，反方向插入边坡里，泄水孔孔深大于6m，倾角为15°,露出坡面100mm。坡顶设置间距200mm顺坡面水渠，坡面铺设空隙100×100（mm）带柔性钢丝网格，水源主要来自天然雨水或管道送水。这样既保证地毯有赋存水，也保证由于大雨或大水冲毁植被。

4 改进的支护方式实施方法

（1）施工前要将坡面上浮石清理干净，对不平整的地方采用小风钻处理，平整度达到90%。平整度低于90%对生态植被地毯铺设造成影响。

（2）打锚杆。在选择锚杆一定要注意：根据边坡稳定性、边坡高度、透水性和使用年限确定锚杆长度、直径及柔韧度。主要作用是固坡及方便挂网。如富蕴蒙库铁矿属于陡帮开采，需要挂格构横梁。

（3）Φ8mm铁丝网空隙 100×100（mm）。在坡顶修排水沟，网片必须压在排水沟地下面；挂网坡顶要超出坡面至少1m，两网片之间重叠10～20mm用铁丝固定。

（4）格挡挡板施工，材料采用钢筋混凝土，混凝土标号C35。宽度200mm，高度250mm。

（5）喷射基材混合物。采用湿喷法，将基材混合物喷到坡面。喷射尽可能从正面进行，按横向每层横梁从下而上进行施工，避免仰喷，凸凹部要注意不能漏喷，不留死角。最后将（生态植被地毯）种植土，纸浆或者木纤维，保水剂，粘合剂，草种搅拌均匀，喷洒到坡面上，厚度大概在250-300mm。

（6）养护管理。主要工作是喷、灌水，保持土壤湿润，保证草籽发芽和存活。

如图1所示。

图1 边坡支护示意图

5 改进措施的优点

通过在生态植被地毯增设混凝土（充填防腐剂）挡板，有效克服了陡峭边坡喷播基材易流失、厚度难以保证的缺陷，同时提高了整个绿化结构的保水性、稳定性、植被生长性。通过保水层中植物纤维的天然吸水性及韧性，增强边坡蓄水能力，为植被生长提供水分。使用充填混合基质和锚网防治，避免植被生长过程中被雨水冲刷摧毁，提高了植被的成活率。从而达到了高陡边坡生态绿化的目的。

6 结束语

随着国家对环保重视程度提升，露天矿边坡生态治理中改进的边坡支护方式有必要在矿山推广应用。此支护方法可以应用到西北地区山坡治理及城镇周边陡坡绿化工程中，特别是针对露天矿高陡边坡稳定及生态保护网格结构。

露天矿边坡生态保护网格结构技术有效克服了陡峭边坡喷播基材易流失、厚度难以保证的缺陷，同时可以提高整个绿化结构的保水性、稳定性、植被生长性，避免植被生长过程中被雨水冲刷摧毁，提高植被的成活率，起到了绿化高陡边坡生态的作用。