海州露天礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理理論與技術(shù)

前言

第1章 海州露天礦及其重大礦山地質(zhì)環(huán)境問題

1．1 海州露天礦的建設(shè)歷程

1．1．1 海州露天礦建設(shè)的歷史進(jìn)程

1．1．2 海州露天礦的發(fā)展現(xiàn)狀

1．1．3 海州露天礦國家礦山公園建設(shè)

1．1．4 海州露天礦的發(fā)展展望

1．2 海州露天礦煤炭資源開采綜述

1．2．1 區(qū)域成礦特征及地質(zhì)背景

1．2．2 阜新的煤田地質(zhì)特征

1．2．3 阜新礦區(qū)的煤炭資源開采

1．2．4 海州露天礦的煤炭資源開采

1．3 區(qū)域地理及地質(zhì)條件

1．3．1 地理位置及交通

1．3．2 氣象水文

1．3．3 地形地貌

1．3．4 地史演化

1．3．5 地層與地質(zhì)構(gòu)造

1．3．6 新構(gòu)造運(yùn)動與地震

1．3．7 工程地質(zhì)特征

1．3．8 水文地質(zhì)特征

1．4 海州露天礦的重大礦山地質(zhì)環(huán)境問題

1．4．1 滑坡、泥石流

1．4．2 地表變形

1．4．3 殘煤自燃

1．4．4 大氣污染

1．4．5 水環(huán)境災(zāi)害

1．4．6 周邊地采沖擊地壓

1．4．7 地下采空區(qū)

1．4．8 生態(tài)環(huán)境破壞

1．5 海州露天礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作簡述

1．5．1 治理歷程

1．5．2 典型治理工程

1．5．3 治理工作方案

第2章 海州露天礦工程地質(zhì)勘察

2．1 露天礦工程地質(zhì)勘察技術(shù)

2．1．1 工程地質(zhì)測繪與調(diào)查

2．1．2 勘探與取樣

2．1．3 巖土水試驗(yàn)與原位測試

2．2 海州露天礦的地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查

2．2．1 地質(zhì)構(gòu)造特征

2．2．2 褶曲構(gòu)造

2．2．3 斷裂構(gòu)造

2．2．4 弱層特征

2．2．5 工程地質(zhì)分區(qū)

2．3 海州露天礦斷層區(qū)工程地質(zhì)勘察

2．3．1 勘察區(qū)概況

2．3．2 工程地質(zhì)勘察

2．3．3 水文地質(zhì)勘探

2．3．4 勘察結(jié)果分析

2．3．5 斷層區(qū)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查及分析

2．4 海州露天礦北幫邊坡工程地質(zhì)勘察

2．4．1 工程地質(zhì)勘察工作布置

2．4．2 勘察區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

2．4．3 勘察圖件

2．4．4 環(huán)境地質(zhì)調(diào)查及分析

2．5 海州露天礦南幫邊坡工程地質(zhì)勘察

2．5．1 工程地質(zhì)勘察工作布置

2．5．2 勘察區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

2．5．3 勘察圖件

2．5．4 環(huán)境地質(zhì)調(diào)查及分析

第3章 海州露天礦巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)

3．1 含煤巖系的巖石物理力學(xué)性質(zhì)

3．1．1 巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

3．1．2 含煤巖系巖石物理力學(xué)性質(zhì)影響因素

3．2 海州露天礦含煤巖系巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)

3．2．1 一般巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)

3．2．2 軟弱層巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)

3．3 海州露天礦北幫（含斷層）巖體強(qiáng)度試驗(yàn)

3．3．1 巖體原位試驗(yàn)

3．3．2 海州露天礦北幫（含斷層）巖體大三軸抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)

3．3．3 海州露天礦北幫（含斷層）巖體強(qiáng)度綜合評價

3．4 海州露天礦南幫巖石（體）力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)

3．4．1 南幫淺部堅(jiān)硬巖石的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)

3．4．2 南幫淺部軟弱巖石（體）的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)

3．4．3 南幫深部巖石（體）力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)

3．4．4 南幫巖石（體）抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)指標(biāo)的選取

第4章 海州露天礦邊坡穩(wěn)定性研究

4．1 邊坡穩(wěn)定性分析方法綜述

4．1．1 極限平衡法

4．1．2 數(shù)值計(jì)算法

4．1．3 不確定性分析法

4．2 海州露天礦邊坡穩(wěn)定的極限平衡分析

4．2．1 極限平衡法基本原理

4．2．2 海州礦邊坡穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)

4．2．3 海州露天礦北幫順層邊坡極限平衡分析

4．2．4 海州露天礦南幫逆層邊坡極限平衡分析

4．3 海州露天礦邊坡穩(wěn)定的有限元數(shù)值分析

4．3．1 基本原理

4．3．2 海州露天礦南幫三維地質(zhì)力學(xué)數(shù)值模型及參數(shù)確定

4．3．3 海州露天礦南幫三維邊坡模型建立及模擬

4．3．4 海州露天礦南幫邊坡殘煤自燃數(shù)值模擬分析

4．3．5 小結(jié)

4．4 海州露天礦邊坡穩(wěn)定性的智能分析方法

4．4．1 基本原理

4．4．2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測安全系數(shù)

4．4．3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測滑坡位置

4．4．4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的邊坡治理分析

4．4．5 小結(jié)

第5章 海州露天礦北幫順層巖質(zhì)邊坡工程治理

5．1 順層巖質(zhì)邊坡治理技術(shù)

5．1．1 抗滑擋墻

5．1．2 抗滑樁

5．1．3 錨桿（索）

5．1．4 防排水工程

5．1．5 減重反壓工程

5．1．6 注漿加固

5．2 海州露天礦北幫順層巖質(zhì)邊坡治理分析及設(shè)計(jì)

5．2．1 分析及設(shè)計(jì)思路

5．2．2 削坡平盤工程

5．2．3 錨索加壓坡腳工程

5．2．4 排水疏干加壓坡腳工程

5．2．5 抗滑樁工程

5．2．6 錨桿鋼筋混凝土格構(gòu)護(hù)坡工程

5．2．7 擋墻工程

5．2．8 截排水工程

5．2．9 注漿滅火工程

5．3 海州露天礦北幫順層巖質(zhì)邊坡治理施工

5．3．1 施工組織設(shè)計(jì)編制

5．3．2 削坡平盤工程

5．3．3 錨索工程

5．3．4 抗滑樁工程

5．3．5 錨桿鋼筋混凝土格構(gòu)工程

5．3．6 擋墻工程

5．3．7 泄水孔工程

5．3．8 截排水工程

5．3．9 注漿滅火工程

第6章 海州露天礦南幫逆層巖質(zhì)邊坡工程治理

6．1 逆層巖質(zhì)邊坡治理技術(shù)

6．1．1 削坡壓腳

6．1．2 坡腳加固

6．1．3 中部加固

6．1．4 坡面封閉

6．1．5 截排水系統(tǒng)

6．1．6 注漿加固

6．2 海州露天礦南幫逆層巖質(zhì)邊坡治理分析計(jì)算

6．2．1 削坡治理原則及方案

6．2．2 極限平衡分析

6．2．3 有限元分析

6．3 海州露天煤礦南幫逆層巖質(zhì)邊坡治理設(shè)計(jì)

6．3．1 削坡、平盤及壓腳工程

6．3．2 錨索工程

6．3．3 擋土墻工程

6．3．4 注漿滅火工程

6．3．5 廢棄礦井及采空區(qū)回填工程

6．3．6 截排水工程

6．4 海州露天礦南幫逆層巖質(zhì)邊坡治理施工

6．4．1 削坡平盤及壓腳工程

6．4．2 錨索工程

6．4．3 擋土墻工程

6．4．4 注漿滅火工程

6．4．5 廢棄礦井及采空區(qū)回填工程

6．4．6 截排水工程

第7章 海州露天礦水環(huán)境災(zāi)害分析及防治研究

7．1 地下水污染擴(kuò)散規(guī)律研究

7．1．1 污染物遷移轉(zhuǎn)化基本理論

7．1．2 海州礦區(qū)域地下水污染擴(kuò)散規(guī)律數(shù)值模擬

7．2 露天邊坡水滲流穩(wěn)定研究

7．2．1 邊坡穩(wěn)定性分析方法

7．2．2 水位變化誘發(fā)的滑坡

7．2．3 靜水壓力和動水壓力

7．2．4 穩(wěn)定系數(shù)定義

7．2．5 模型的建立

7．2．6 小結(jié)

7．3 水環(huán)境災(zāi)害防治研究

7．3．1 現(xiàn)有防治系統(tǒng)

7．3．2 閉坑后停止抽水的聚水成湖預(yù)測

7．3．3 閉坑后的水環(huán)境災(zāi)害防治對策

第8章 海州露天礦生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究

8．1 露天煤礦邊坡生態(tài)修復(fù)治理技術(shù)綜述

8．1．1 露天礦邊坡綠化的意義及作用

8．1．2 邊坡綠化設(shè)計(jì)原則及流程

8．1．3 邊坡綠化主要方法及施工工藝

8．2 露天煤礦廢棄地土地復(fù)墾綜述

8．2．1 露天采煤引起的土壤生態(tài)退化

8．2．2 露天煤礦廢棄地土地復(fù)墾技術(shù)

8．3 海州露天礦礦山環(huán)境生態(tài)修復(fù)治理

8．3．1 海州露天煤礦礦區(qū)土壤現(xiàn)狀

8．3．2 海州露天礦北幫順層邊坡生態(tài)修復(fù)治理

8．3．3 海州露天礦南幫逆層邊坡生態(tài)修復(fù)治理

8．3．4 海州露天礦排土場土地復(fù)墾設(shè)計(jì)

8．4 結(jié)論

第9章 海州露天礦邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測

9．1 露天礦邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)綜述

9．1．1 露天礦邊坡監(jiān)測方法發(fā)展現(xiàn)狀

9．1．2 露天礦邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

9．1．3 現(xiàn)有監(jiān)測方法及設(shè)備存在的問題剖析

9．2 海州露天礦邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測

9．2．1 監(jiān)測目的

9．2．2 監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)原則

9．2．3 地表位移監(jiān)測方法與網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)

9．2．4 深部位移監(jiān)測方法與網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)

9．2．5 應(yīng)力監(jiān)測方法與網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)

9．2．6 地下水監(jiān)測方法與網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)

9．2．7 監(jiān)測人員、儀器及周期

9．2．8 監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

9．3 海州露天礦邊坡變形原因分析及采取措施

9．3．1 變形原因分析

9．3．2 應(yīng)采取的措施

第10章 海州露天礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程竣工驗(yàn)收

10．1 竣工驗(yàn)收程序與組織要求

10．2 竣工驗(yàn)收內(nèi)容及質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

10．2．1 土質(zhì)邊坡削坡平盤工程

10．2．2 巖質(zhì)邊坡削坡平盤工程

10．2．3 非預(yù)應(yīng)力錨桿（索）工程

10．2．4 預(yù)應(yīng)力錨桿（索）工程

10．2．5 砌體擋土墻工程

10．2．6 抗滑樁工程

10．2．7 邊坡噴射混凝土防護(hù)工程

10．2．8 鋼筋混凝土格構(gòu)錨固工程

10．2．9 注漿滅火工程

10．2．10 回填壓腳工程

10．2．11 砌石及}昆凝土邊坡排水工程

10．3 工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定方法

10．3．1 治理工程質(zhì)量評定

10．3．2 分項(xiàng)工程質(zhì)量評定

10．3．3 單位工程質(zhì)量評定

10．4 治理工程量統(tǒng)計(jì)

10．4．1 一期工程（2005～2008年）

10．4．2 二期工程（2009年）

10．4．3 三期工程（2011～2012年）

10．5 治理圖集

10．5．1 治理前圖片

10．5．2 治理施工圖片

10．5．3 治理現(xiàn)狀圖片

10．5．4 后續(xù)治理圖片

10．6 治理影響及相關(guān)分析

10．6．1 治理影響分析

10．6．2 資金籌措分析

10．6．3 項(xiàng)目質(zhì)量保證措施

結(jié)束語

參考文獻(xiàn)

參考資料2100433B

《海州露天礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理理論與技術(shù)》共分10章。內(nèi)容包括：海州露天礦及其重大礦山地質(zhì)環(huán)境問題、工程地質(zhì)勘察、巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)、邊坡穩(wěn)定性研究、北幫順層巖質(zhì)邊坡工程治理、南幫逆層巖質(zhì)邊坡工程治理、水環(huán)境災(zāi)害分析及防治研究、生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究、邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測、礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程竣工驗(yàn)收等諸多方面?！逗Ｖ萋短斓V礦山地質(zhì)環(huán)境治理理論與技術(shù)》強(qiáng)調(diào)工程實(shí)用性，所建立的研究思路和方法可為礦山地質(zhì)環(huán)境治理研究、生產(chǎn)和教學(xué)有較大參考價值。

《海州露天礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理理論與技術(shù)》可供礦山、地質(zhì)、巖土、安全、環(huán)境等系統(tǒng)的工程技術(shù)人員及相關(guān)專業(yè)的高校師生參考。

1、露天礦控制測量

露天煤礦的控制測量包括平面控制測量和高程控制測量，平面控制測量分為基本控制網(wǎng)測量和工作控制網(wǎng)測量兩類。基本控制網(wǎng)應(yīng)根據(jù)露天礦坑四周的地形條件、采礦場的形狀、采礦工作的發(fā)展方向以及在礦坑內(nèi)建立工作控制網(wǎng)的方法等因素采用不同的方法來布置。地面三、四等三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測邊網(wǎng)或一級小三角網(wǎng)、一級小測邊網(wǎng)、一線導(dǎo)線網(wǎng)均可作為大型露天礦的基本控制網(wǎng)。小型露天礦可采用二級小三角網(wǎng)、二級小測邊網(wǎng)或二級導(dǎo)線網(wǎng)作為礦區(qū)的基本控制網(wǎng)。布設(shè)露天礦基本控制網(wǎng)時，應(yīng)盡可能滿足下列要求：

(1) 應(yīng)根據(jù)露天礦的地形條件，使控制點(diǎn)均勻分布在露天礦四周的邊幫上； (2) 選擇控制點(diǎn)時，應(yīng)注意采礦場的輪廓和露天礦的邊坡角度，使每個控制點(diǎn)能控制較大的范圍； (3) 布設(shè)控制點(diǎn)時，應(yīng)考慮采礦工作的發(fā)展方向和邊坡的穩(wěn)定性，使控制點(diǎn)能長時間的保存。

露天礦工作控制網(wǎng)分為兩級，Ⅰ級工作控制網(wǎng)是在基本控制網(wǎng)基礎(chǔ)上的加密，Ⅱ級工作控制網(wǎng)是在Ⅰ級工作控制網(wǎng)或基本控制網(wǎng)基礎(chǔ)上的加密。通常用的方法主要有交匯法和斷面線法。

露天礦的高程控制也分為基本控制和工作控制兩大類。地面三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)均可作為高程的基本控制點(diǎn)，等外水準(zhǔn)點(diǎn)可作為小型露天礦的高程基本控制點(diǎn)。

露天礦的高程工作控制也分Ⅰ、Ⅱ兩級。Ⅰ級是在基本高程控制點(diǎn)上的加密，Ⅱ級是在基本高程控制點(diǎn)或Ⅰ級工作高程控制點(diǎn)基礎(chǔ)上的加密。露天礦的工作高程控制路線一般應(yīng)布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)、附合路線或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，在困難地區(qū)，也可采用支水準(zhǔn)路線，但支水準(zhǔn)路線的長度不應(yīng)超過同等精度附合水準(zhǔn)路線長度的1/4。

露天礦的工作高程控制一般是與平面工作控制同時進(jìn)行的，平面工作控制點(diǎn)同時也是高程工作控制點(diǎn)。其測量方法可采用水準(zhǔn)測量或三角高程測量。

2、露天礦生產(chǎn)測量

在露天礦的日常生產(chǎn)過程中，必須及時測定采剝工作面的位置，驗(yàn)收采剝工作面地規(guī)格和質(zhì)量，計(jì)算巖石的剝離量和礦物的采出量，這些測量工作統(tǒng)稱為采剝場驗(yàn)收測量。為了檢查生產(chǎn)任務(wù)的完成情況，計(jì)算實(shí)際采剝比，及時填繪有關(guān)礦圖，驗(yàn)收測量必須按旬，半月或月進(jìn)行。 采剝場驗(yàn)收測量的主要任務(wù)

(1) 及時、全面地測量采剝進(jìn)度并繪制成圖；

(2) 按區(qū)域、階段平盤、工程項(xiàng)目、電鏟號等計(jì)算實(shí)際采剝工程量； (3) 在驗(yàn)收測量圖紙上量取實(shí)際工程技術(shù)指標(biāo)。

3、露天礦礦圖

為了反映露天礦地面的地物、地形、采剝工程情況和礦體的埋藏情況，合理地進(jìn)行采剝工程設(shè)計(jì)，科學(xué)地今夕生產(chǎn)指揮和管理，露天礦也要繪制一整套的礦圖。

露天礦的基本礦圖有以下八種：

(1) 礦田區(qū)域地形圖，比例尺為1∶1000或1∶2000； (2) 工業(yè)廣場平面圖，比例尺為1∶500或1∶1000； (3) 分階段采剝工程平面圖，比例為1∶500或1∶1000； (4) 采剝工程斷面圖，比例尺為1∶500或1∶1000； (5) 采剝工程綜合平面圖，比例尺為1∶1000或1∶2000，也可加繪1∶5000的；(6) 排土場平面圖，比例尺為1∶1000或1∶2000，也可加繪1∶5000的；(7) 防排水系統(tǒng)圖，比例尺為1∶1000或1∶2000，也可加繪1∶5000的； (8) 排水井巷平面圖，比例尺為1∶1000或1∶2000。

《露天礦開采技術(shù)（第2版）》從露天礦開采技術(shù)工作的實(shí)際需要出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了露天礦開采的穿孔爆破、采裝、運(yùn)輸、排土等工藝技術(shù)，以及露天采場境界的確定方法與技巧、露天礦的開拓方式、露天礦生產(chǎn)剝采比的控制及采剝進(jìn)度計(jì)劃的編制方法等。此外，還特別介紹了砂礦床開采技術(shù)和露天礦開采的環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)。

《露天礦開采技術(shù)（第2版）》為高職高專院校采礦專業(yè)的教材，也可供從事露天開采的工程技術(shù)人員和管理人員參考。

《露天礦開采技術(shù)(高職高專十二五規(guī)劃教材)》由夏建波、邱陽主編，從露天礦開采技術(shù)工作的實(shí)際需要出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了露天礦開采的穿孔爆破、采裝、運(yùn)輸、排土等工藝技術(shù)，以及露天采場境界的確定方法與技巧、露天礦的開拓方式、露天礦生產(chǎn)剝采比的控制及采剝進(jìn)度計(jì)劃的編制方法等。此外，本書還特別介紹了砂礦床開采技術(shù)和露天礦開采的環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)。

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