建筑用白云岩矿采石场掌子面治理方法与技术

建筑用白云岩矿采石场掌子面治理方法与技术

摘要：本文根据工程实践，阐述了河北省满城县建筑用白云岩矿采石场掌子面

治理方法与技术，对工程取得的成功经验及工程中存在的问题进行了分析和阐述，与业内同行进行探讨，并提出作者建议。Abstract: Based on the engineering practice, this paper expounds the construction dolomite ore quarry face management methods andtechnology in Mancheng of Hebei. The success experience and problems

in engineering are analyzed and expounded, hoping to discuss withpeers and the author's suggestions are put forward.

关键词：掌子面危岩清理；掌子面绿化；矿山地质环境Key words: face dangerous rock cleaning；face greening；mine geological environment 中图分类号院TU45 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）07-0135-

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引言

河北省满城县建筑用白云岩露天矿山，因采矿活动形成的掌子面均为高陡岩

质边坡，边坡高度一般在20m耀100m，边坡角度一般在45毅耀75毅，边坡上

一般未留开采平台，多为一坡到底。矿山爆破开采在掌子面表层均遗留了厚薄不一、大小不等的危岩体，易发生崩塌或掉块，而未受爆破震动影响的岩层其稳固

性好，岩石坚硬。

掌子面治理工程一般首先必须进行危岩清理工作，其次是对掌子面实施开槽

种植池、穴或种植台阶等进而实施植被绿化重建工作。由于掌子面岩层岩石坚硬，工作面高且狭窄，在掌子面上开凿种植池或种植台阶十分困难，但掌子面与周边

环境极不协调且存在崩塌地质灾害隐患，是矿山地质环境治理工程必须重点治理

的区域。因此，掌子面治理工程既是矿山地质环境治理工程的治理难点又是治理

工程的重点，选择有效、合理的治理方法与技术十分重要。本文根据工程实践，

对相关矿山地质环境掌子面治理工作方法与技术进行总结，对取得的成功经验及

工程中存在的实际问题进行分析和阐述，与业内同行进行探讨，并提出作者建议。

1 掌子面危岩清理

掌子面危岩清理的目的包括两个方面，一是尽可能消除掌子面易发生崩塌或

掉块所产生的地质灾害隐患，另一方面是保证掌子面及掌子面下部采矿平台生态

重建工程施工安全，能否达到预期的清理效果，与选择的清理方法和采用的清理

技术有直接关系。

1.1 危岩清理方法与技术掌子面危岩清理主要包括两个方面：一是清理残存在掌子面岩坎、岩腔或裂缝中的块石和碎石；二是清理受爆破震动影响或被裂隙切

割形成的危岩体。河北省满城县矿山地质环境治理工程设计一般根据掌子面的高度、危岩体数量和规模大小、坡面和坡顶松散物情况，综合考虑确定了清危方法

和工艺。一般根据危岩实际情况，掌子面岩坎、岩腔或裂缝中的块石和碎石，设

计多采用蜘蛛侠人工清理方法，主要工具为撬杠和锹镐；受爆破震动影响或被裂

隙切割形成的危岩体，因需清理量大，设计多采用搭设综合脚手架人工清理方法，主要工具为撬杠和千斤顶。

1.2 危岩清理工作存在的问题及建议人工结合机械手段清理危岩的方法，优点是投入少，相对比较安全；缺点是坡面的大块石、受爆破震动及裂隙切割形成的

危岩体，因其体积大、需清理量大，很难彻底清除，致使部分地段仍留有安全隐患。因此，为彻底消除掌子面崩塌地质灾害隐患，对人工无法有效清除的较为集

中的危岩体，建议在设计之初即聘请具有相关资质的单位编写爆破专项设计，在

确保安全的前提下采取浅孔爆破法实施危岩清理工作，对公路、村庄周边，爆破

法可能影响交通运输及村民安全的区域建议利用膨胀水泥实施危岩清理工作。对

坡面残留的人工无法清除的孤立大体积块石，建议采用挂网喷浆等方式进行加固。

2 掌子面绿化

掌子面绿化工程一般分掌子面顶部、掌子面和掌子面底部三个区域，其中掌

子面顶部和底部绿化工程方法技术比较成熟，掌子面绿化工程方法技术则在不断

的探索与完善之中。

2.1 掌子面顶部绿化方法与技术河北省满城县矿山地质环境治理工程设计掌子

面顶部绿化方法技术，一般是在掌子面坡顶距离掌子面1.0m 处开挖宽度50cm、

深度60cm 的种植槽，回填底土和肥土后在种植槽内每延米栽植3 年生爬山虎幼

苗3 棵，利用爬山虎耐旱、耐贫瘠、速生、固土能力强、攀爬力强的特性，短期

内达到有效遮挡掌子面上部区域的目的。

掌子面顶部绿化种植槽开挖设计多采用人工与手持式风钻相结合的方法，回

填土多采用人工搬运和小型升降机搬运人工回填的方法，爬山虎浇水养护则多采

用滴灌的方法。实践证明，只要严格按照设计采取上述绿化方法技术进行掌子面

顶部绿化，均可取得良好的治理效果。

2.2 掌子面底部绿化方法与技术河北省满城县矿山地质环境治理工程设计掌子

面底部绿化方法与技术，一般是在掌子面底部坡积裙下方采用干砌石砌筑宽度

50cm、深度60㎝的种植池，回填底土和肥土后在种植池内每延米栽植3 年生爬

山虎幼苗3 棵，利用爬山虎耐旱、耐贫瘠、速生、固土能力强、攀爬力强的特性，短期内达到有效遮挡掌子面底部区域的目的。

掌子面底部绿化种植池砌筑及回填土多采用人工方法，爬山虎浇水养护则多

采用滴灌的方法。实践证明，只要严格按照设计采取上述绿化方法技术进行掌子

面底部绿化，一般可以取得良好的治理效果。但工程部分部位亦可能发生因雨水

冲刷造成种植池内回填土流失进而造成爬山虎面积性枯萎死亡的现象。因此，掌

子面底部绿化种植池采用干砌石砌筑的设计欠妥，建议对干砌石砌筑的种植池进

行M10 砂浆勾缝，或采用浆砌法进行砌筑。

2.3 掌子面绿化方法与技术河北省满城县矿山地质环境治理工程，设计掌子面

绿化方法与技术一般有以下几种，归纳总结如下：

淤局部生态袋绿化。掌子面局部生态袋绿化是指利用掌子面上有利于土壤储存，并能为植物生长提供稳定生长条件的岩腔、较大裂缝和岩坎，采用生态袋绿

化技术对掌子面进行的局部绿化。以京昆高速沿线（保定段）矿山环境治理一期

项目A 包为代表工程，设计要求在掌子面上容土体积不小于0.8m3 的岩腔、较大

裂缝、岩坎中码放生态袋，并使其牢固在掌子面上。生态袋绿化厚度50cm，其

中基层30cm，表层20cm。装袋基材一般由泥碳土50%、种植土20%、草纤维8%、木屑（或谷糠、蘑菇肥）12%、保水剂5%、粘合剂1%、速效缓释肥2%组成。生

态袋表层为拌和种子的基材，每立方基材拌和植物种子100g耀125g（按种子用

量20g耀25g/m2 计算），由草（含草花）及灌木种子组成，其中前者60%，后

者40%。草（含草花）种子一般选择狗尾草、虎尾草、阿尔泰紫菀、苍耳、节节草、鹅冠草、白草等，灌木选择胡芝子、黄刺梅、酸枣等耐旱耐高温的植物。生

态袋稳固之后，再在生态袋上栽植荆条或爬山虎幼苗。工程实践表明，局部生态

袋绿化方法的优点是需投入的人力物力较少，缺点是采用此技术需要掌子面上有

足够的岩腔、较大裂缝或岩坎，绿化覆盖率一般仅可达到10%左右。在高陡掌子

面上放置生态袋，施工非常困难，且放置的生态袋日久天长易老化破裂，雨天易