【文章內容簡介】 的排水溝排入周邊水體中。采用泥漿泵吸法施工應具備一定條件：①土質選擇要求。最好為砂壤土、粉質壤土；粉質粘土次之；②要有大容量的棄漿沉淀池或有利地形；③要有可靠性的動力保證。泥漿泵大多為電動設備，停電則無法施工；④減少水的消耗是降低成本的關鍵。泵吸施工機械配件損耗不大，主要消耗大量的水，合理地利用沉淀廢水，循環(huán)利用，可大大縮短抽水的距離，降低對環(huán)境影響及生產(chǎn)成本。圖86 泥漿泵吸法場地平整場地平整就是將復墾區(qū)地面改造成復墾工程所要求的設計平面，場地平整時全場地兼有挖方和填方工程。（1）施工機械選擇根據(jù)具體施工條件、運輸距離以及填挖土層厚度、土壤類別作下列選擇：①運距在100米以內的場地平整以選用推土機最為適宜；②地面起伏不大、坡度在20176。以內的大面積場地平整，當土壤含水量不超過27%，平均運距在800米以內時，宜選用鏟運機；③丘陵地帶，土層厚度超過3米，土質為土、卵石或碎石碴等混合體，宜選用挖掘機配合自卸汽車施工；④當土層較薄，用推土機攢堆時，應選用裝載機配合自卸汽車裝土運土；⑤當挖方地塊有巖層時，應選用空氣壓縮機配合手風鉆或車鉆鉆孔，進行石方爆破作業(yè)。（2）平整標高選擇施工場地的平整絕不是簡單平整一下而已，在這個過程中有大量的基礎工作需要落實，應結合場地實際地形及平整設計標高來開展，平整工作落實的越細致，越有利于提高土地復墾質量與效果。根據(jù)復墾區(qū)域的測量控制點和實際地形，將復墾區(qū)劃分為若干地塊。選用間隔為100～500米的方格網(wǎng)，并以方格網(wǎng)各交叉點的地面高程，作為計算工程量和組織施工的依據(jù)。在填挖過程中和工程竣工時，都要進行測量，并做好記錄，以保證最后形成的復墾地符合設計規(guī)定的平面和高程。目前高程控制測量方法有多種，主要有水準測量、三角高程測量、GPS測高等方法。場地設計標高選擇的原則是：①在滿足總平面設計的要求以及場外工程設施的標高相協(xié)調的前提下，考慮挖填平衡，以挖作填；②如挖方少于填方，則要考慮土方的來源，如挖方多于填方，則要考慮棄土堆場；③場地設計標高要高出區(qū)域最高洪水位，在嚴寒地區(qū)，場地的最高地下水位應在土壤凍結深度以下；④要保持地下水位埋深在2m左右，以避免產(chǎn)生土壤鹽漬化。填方壓實土石方的填筑作業(yè)分為土工構筑物和回填土兩類，其應共同遵循的原則是：填方要有足夠的強度和穩(wěn)定性，土體的沉陷量力求最小。因此，必須慎重選擇填筑材料，選擇適宜的填筑方法。含水量大的土、淤泥和腐殖土都不能用作填筑材料。所有的填方都要分層進行，每層虛鋪厚度應根據(jù)土壤類別、壓實機械性能而定。填方邊坡的大小也要根據(jù)填筑高度、選用材料的類別和工程重要性，做出恰當?shù)倪x擇。填方的壓實一般采用碾壓、夯實、振動夯實等方法。大面積場地平整的填方多采用碾壓和利用運土機械或車輛自重，隨運隨壓，配合進行。較小面積的填土工程，則宜用夯實工具進行壓實。填土在壓實過程中，一般應配合取土樣試驗干容重，測試密實度，保證符合設計要求后方可驗收。采空塌陷區(qū)回填采空塌陷區(qū)回填主要是針對塌陷區(qū)地勢較低洼處進行整平、回填，回填結構一般采用二元結構，即下部采用煤矸石或粉煤灰等回填，上部采用素土回填，~。露采場回填露采場回填是指對基巖開采后形成的裸露區(qū)進行回填，一般直接在地表進行素土回填，~工業(yè)場地（堆場）回填工業(yè)場地回填應充分對地表進行清基，清除地表淤泥、腐殖土、污染土及草皮、雜填土等雜物，然后再進行回填，回填采用素土回填，~。四、土石方平衡分析與計算土石方平衡就是通過“土方平衡圖”計算出復墾區(qū)內高處需要挖出的土方量和低處需要填進的土方量，就知道計劃外運進、出的土方量。這就是復墾工作中土石方平衡工作。在復墾工作中，盡量減少外運進、出的土方量的工作，不僅關系復墾費用，而且對復墾平面布置有很大的影響。在進行土石方計算時，計算規(guī)則如下：計算土石方工程量前，應確定下列各項資料：（1）土壤及巖石類別的確定；（2）地下水位標高；（3）復墾設計標高；（4）施工方法、運距及其他有關資料。土石方工程量計算一般規(guī)則（1）土方體積，均以挖掘前的天然密實體積為準計算。如遇有必須以天然密實體積折算時，可按下表所列數(shù)值換算（表81表812）。表811 土方體積折算表虛方體積天然密實度體積夯實后體積松填體積表812 土石方自然方與實方折算系數(shù)表項目土方石方沙方混合料塊石自然方11111實方（2）挖、填方一律以復墾設計地坪標高為準計算。（3）平整場地前應先做好各項準備工作，如清除場地內所有地上、地下障礙物；排除地面積水；鋪筑臨時道路等。計算步驟：（1）劃分方格網(wǎng)；（2）測量各角點的地面標高；（3）計算各角點的設計標高；（4）計算各角點的施工高度；（5）計算零點及繪出零線；（6）計算各方格內的挖或填方體積；（7）統(tǒng)計挖填土方量；（8）調整設計標高。在土石方工程中，挖方量、填方量和土石方運輸量三者綜合權衡，制定出合理的調配方案。為了充分發(fā)揮施工機械的效率，便于組織施工，避免不必要的往返運輸，還要繪制土石方調配圖，明確各地塊的工程量、填挖施工的先后順序、土石方的來源和去向，以及機械、車輛的運行路線等。土石方平衡應遵照以下原則：1）力求挖方與填方基本平衡和就近調配，使挖方量與運距的乘積之和盡可能成為最小，亦即使土方運距量或費用最?。?）應考慮近期利用和后期施工相結合，及各區(qū)塊與全場相結合；3）調配方向，運輸路線一定要選擇適當；4）表層土先堆放至指定區(qū)域，以備后用；5）制作土方調配圖表。圖87 方格網(wǎng)法土方調配圖首先，劃分調配區(qū)，在對施工現(xiàn)場進行實測的情況下，在場地平面圖上畫出各區(qū)的挖填方分界線（即零線），再根據(jù)地形條件，把各區(qū)塊的挖方區(qū)和填方區(qū)再行當?shù)貏澐譃槿舾蓚€調配區(qū)。然后，用方格網(wǎng)法計算各調配土方工程量，并填在圖上，求出每對調配區(qū)之間的平均運距。最后，畫出土方調配圖（圖87），在圖上標出調配方向，土方量以及平均運距，列出土方平衡表（表813）。由表可知，該礦山土方挖、填方平衡。表813 某礦山土地復墾土方供需平衡表復墾單元ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ∑挖方（m3）填方（m3）平衡分析+++++++第二節(jié) 采空區(qū)穩(wěn)定性評價及井下充填工程金屬或部分非金屬礦山大多采取空場法和崩落采礦法開采，當其閉坑時，在地下會留下很多采空區(qū)，這些采空區(qū)，尤其是近地表的采空區(qū)是否穩(wěn)定，直接影響到復墾單元是否已具備復墾條件，或復墾工程是否會遭受后期的塌陷損毀。當采空區(qū)經(jīng)調查后評價為不穩(wěn)定時，將根據(jù)復墾方向以及復墾標準的要求，進行井巷充填設計，以此來保證礦山地表土地復墾工程的有效性。由于井下充填工程也屬于一種人工支護采礦法（即在礦房或礦塊中，隨著回采工作面的推進，向采空區(qū)送入充填材料，以進行地壓管理、控制圍巖崩落和地表移動，并在形成的充填體上或在其保護下進行回采。井下充填采礦法的優(yōu)點是適應性強，礦石回采率高，貧化率低，作業(yè)較安全，能利用礦山廢料，保護土地等），目前，很多礦山的開采設計就包含有充填設計，所以，復墾前的充填設計大多針對非充填開采礦山。一、采空區(qū)穩(wěn)定性評價在開展老采空區(qū)地表復墾前，應對采空區(qū)進行穩(wěn)定性調查與評價，其方法主要是收集資料、地面調查、地球物理勘探與鉆探。通過收集巷道圖、采礦圖，了解采空區(qū)的位置、開采歷史、計劃、開采方法、開采邊界、頂板處置管理方法、工作推進方向和速度、巷道平面展布方向、斷面尺寸及相應的地表位置、頂板的穩(wěn)定情況、塌落、支撐回填、積水清況、洞壁完整性和穩(wěn)定程度等；通過收集地表變形觀測資料，了解地表最大下沉值、最大傾斜值、最小曲率半徑，陷坑、臺階、裂縫的位置，形狀、大小、深度、延伸方向及其與地質構造、開采邊界、工作面推進方向等的關系；通過收集地下水水位資料，了解原礦山疏干排水和現(xiàn)在采空區(qū)附近工農業(yè)抽水情況，以及其對采空區(qū)穩(wěn)定的影響。資料收集完成后，應對搜集資料需進行真?zhèn)握鐒e，結合其它資料參考利用。一般說來，國企大、中型礦山開采規(guī)范、資料齊全，通過資料收集與分析，便能了解采空區(qū)的分布范圍和埋深等情況；但對于小型礦山的老采空區(qū)、盜采礦石形成的采空區(qū)，則難以取得采礦方面的資料，只能通過物探或鉆探等手段，查明采空區(qū)現(xiàn)狀。地球物理勘探方法眾多，地震（反射波法、折射波法、面波勘探、微動勘探等）、電法、電磁法（瞬變電磁、地質雷達等）、放射性勘探（測氡等）等，各有適用條件。工程鉆探能準確探測某點地下采空區(qū)的埋深、充填狀況、上覆巖層的垮塌、變形情況，但要查明整個采空區(qū)，需要多個鉆孔形成剖面進行控制，致使費用較高，因而，一般僅布置少量的物探驗證孔。通過測井（波速、自然電位、放射性、超聲成像等），可以了解采空區(qū)“三帶”分布及鉆孔揭露地層的巖土力學性質。對于無水的井巷，可采用井中遠距電視攝像的方法對采空區(qū)進行直接測量，了解采空區(qū)及巷道頂板的穩(wěn)定情況、塌落、支撐礦柱、回填、積水情況、洞壁完整性、巷道平面展布方向、斷面尺寸、采空區(qū)的高度與各支撐柱的尺寸與位置等。采空區(qū)穩(wěn)定性勘查與評價深度，一般控制在300~500m，其原因主要是更深的采空區(qū)，即使頂板塌落，變形也難以反應至地表，再者深部物探成果解釋的準確性較差，深部鉆探驗證費用支出較高。采空區(qū)穩(wěn)定性勘查與評價的對象，一般是復墾方向為建設用地的塌陷損毀復墾單元，對于復墾方向為林草地時，只需進行資料收集與分析，對采空區(qū)穩(wěn)定性進行經(jīng)驗判別即可，如對位于山區(qū)的小型礦山，判別結果為地面塌陷損毀嚴重區(qū)或危險區(qū)的，其復墾方向確定為林草地，視需要建立塌陷監(jiān)測網(wǎng)點，設立警示牌和防護欄。還可進行經(jīng)驗法判定，具體參考《工程地質手冊》中硐室穩(wěn)定性評價的相關評價方法（表814）。更準確的評價需要依據(jù)地面變形監(jiān)測、地應力監(jiān)測等資料，分析、計算求得。表814 采空區(qū)穩(wěn)定性評價表巖體級別巖體基本質量的定性特性巖體基本質量指標BQ自穩(wěn)能力Ⅰ堅硬巖，巖體完整550跨度≤20m，可長期穩(wěn)定，偶有掉塊，無塌方Ⅱ堅硬巖，巖體較完整較堅硬巖，巖體完整550~351跨度10～20m，可基本穩(wěn)定，局部可發(fā)生掉塊或小塌方；跨度10m可長期穩(wěn)定，偶有掉塊Ⅲ堅硬巖，巖體較破碎；較堅硬巖或軟硬巖互層，巖體較完整；較軟巖，巖體完整450~351跨度10～20m可穩(wěn)定數(shù)日～1個月，可發(fā)生小～中塌方；跨度5～l0m，可穩(wěn)定數(shù)月，可發(fā)生局部塊體位移及小～中塌方；跨度5m，可基本穩(wěn)定Ⅳ堅硬巖，巖體破碎；較堅硬巖，巖體較破碎～破碎；較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主；巖體較完整～較破碎；軟巖，巖體完整～較完整350~251跨度5m，一般無自穩(wěn)能力，數(shù)日～數(shù)月內可發(fā)生松動變形、小塌方，進而發(fā)展為中～大塌方，埋深小時，以拱部松動破壞為主。埋深大時，有明顯塑性流動變形和擠壓破壞；跨度≤5m，可穩(wěn)定數(shù)日～1個月Ⅴ較軟巖，巖體破碎；軟巖，巖體較破碎～破碎；全部極軟巖及全部極破碎巖≤250無自穩(wěn)能力注：①巖石堅硬程度、巖體完整程度定量指標可按《工程地質手冊》表13136劃分；②巖體基本質量指標值BQ可按《工程地質手冊》表738所列公式計算，并按照有關系數(shù)進行修正；③小塌方—塌方高度3m，塌方體積30m3；中塌方—塌方高度3～6m，或塌方體積30～100m3；大塌方—塌方高度6m，或塌方體積100m3。二、井下充填工程根據(jù)所用充填材料和輸送方式不同，井下充填可分三類：①干式充填法，充填材料為專用露天采石場采出的碎石、露天礦剝離或地下礦采掘的廢石等。經(jīng)破碎，用機械、人工輸送至地下采空區(qū)。②水力充填法，充填材料為砂、碎石、選廠尾砂或爐渣等。用管道借水力輸送至采場。③膠結充填法，充填材料為水泥等膠凝材料和砂石、爐渣或尾砂等配制的漿狀膠結物料，凝固后有一定強度，用管道借水力或機械輸送至采場。上述三種方法中，干式充填法應用最早，但生產(chǎn)效率低，勞動強度大，采礦成本高，主要用于非金屬礦（煤礦）礦山。目前，金屬礦山大多采取膠結充填法，主要分為如下幾種。廢石（矸石）充填廢石（矸石）充填法是指利用廢石（矸石）置換開采建筑物、工業(yè)廣場礦柱，其開采方式為在礦柱中先掘進矸石充填巷進行采礦，然后依次對采出礦的巷道由內向外進行矸石充填。充填工藝如下：矸石礦車經(jīng)推車機推入翻車機，翻車機翻矸到矸石倉，由矸石倉下口入給料機，將矸石轉載到充填配巷的運輸機、充填巷機尾驅動式矸石輸送機，然后運至充填機，由充填機充填到充填巷內。并在鄰近充填巷（距本填巷一側15m的矸石充填巷）內進行注漿強化加固，其工藝流程如圖88所示：矸石重車上部車場軌道大巷矸石倉給煤機矸石輸送機充填機充填鄰近充填巷注漿加固圖88 矸石充填工藝流程矸石充填工作原理示意如圖89所示：圖89 矸石充填工作原理示意圖1矸石充填配巷；2矸石充填巷；3機尾驅動式輸送機；4矸石充填機；5充填矸石；6電機；7充填配巷膠帶輸送機。尾砂（粉煤灰）充填（1）尾砂（粉煤灰）充填分類①分級尾砂充填分級尾砂充填工藝曾經(jīng)是我國應用最廣泛的一種充填工藝，包括分級尾砂膠結充填和非膠結充填。充填料漿的質量濃度為65%~70%，充填采場脫水量30%~15%。分級尾砂的利用粒徑一般為37μm以上，尾砂利用率為50%左右。②高濃度全尾砂膠結充填充填骨料利用洗選廠不分級全尾砂。所謂高濃度是指全尾砂在靜水中沉降的最大濃度。其質量濃度高低取決于全尾砂比重、粒度大小與組成及壓縮厚度。而體積濃度則主要取決于顆粒大小與組成。膠凝材料主要是水泥或其替代品，如礦渣、干排粉煤灰等工業(yè)廢渣。③膏體泵送