（点击下载）——排土场地质灾害治理及安全管理.doc

摘要 排土场是露天矿山灾害的多发部位，排土场使用情况的好坏，直接关系到矿山是否顺利生产。本文介绍了尖山铁矿寺沟排土场发生事故后，通过采用削坡减载，修筑排水盲沟、拦截坝、地表截水沟等综合治理措施，使排土场具备安全生产的条件和要求，同时介绍了尖山铁矿对排土场安全生产的日常管理与控制措施，对露天矿排土场治理与安全管理有一定的借鉴作用。

关键词 露天矿 排土场 治理 安全 管理

l矿山开采简介

尖山铁矿是黑色大型露天矿山之一，1994年投入试生产，原设计年产铁矿石400万t，采剥总量1300万t，年产精矿161万t，精矿品位66％。后几经扩建，目前已形成年产铁矿石900万t/a，采剥总量4500万t的生产能力。矿山开采方式自上而下、由东向西沿走向(或斜交)推进的缓帮采剥方法。采出的废石采用汽车运输在外部排土场排土，排土工艺为汽车直排与推土机排土相结合。尖山铁矿排土场分南部排土场和北部排土场，目前，北部排土场为外委施工单位表土剥离用土场，矿山现用排土场主要集中在南部，从上而下依次为1740、1668、1585、1540排土场。南部排土场发展方向为向西南方向排岩，排往都交曲方向山沟和寺沟西沟。

2寺沟排土场基本情况

寺沟排土场属于南排土场一部分，在原寺沟村的西北部。2008年8月1日，因长时间下雨，寺沟排土场发生垮塌事故，造成重大地质灾害，给地方和矿山造成重大损失。事故发生后，太钢(集团)有限公司立即组织了抢险救援及应急治理，应急治理工程结束后，对排土场进行了削坡减载施工。

为了矿山下一步的安全生产，太钢(集团)有限公司矿业分公司委托中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司进行尖山铁矿寺沟排土场治理工程设计。2009年6月至10月由山西矿山建设股份有限公司在寺沟排土场进行治理工程施工。2009年12月组织竣工验收。

3治理思路及工程措施

3．1排水盲沟

由于受滑坡体的堵塞的影响，1620排土场坡脚渗水，形成一处积水坑，积水坑直径约22．6m，积水面标高1538m，坑底标高1535m。积水浸泡1620排土场坡脚，当时采用的应急措施为用抽水机进行排水。2008年9—10月测量结果，平时涌水量0．61m³／h，雨后最大流量10m³／h。，考虑长久之计，设计排水盲沟排疏积水。

治理要求：疏干积水坑地表积水，并把水位降至1534m以下。设置排水盲沟，盲沟上游进水口在积水坑处，下游出水口在寺沟谷现地面标高为1513m处，出水顺沟底流走。

施工工艺为：施工放样→基坑开挖→地基碾压→铺HDPE防渗膜→铺细砂垫层→回填碎石→铺土工布→碎石土回填。

3．2拦截坝

结合填压坡脚的设计，在沟谷下游设置拦截坝，拦截坝的作用是防止雨季时上游物质泻向下游给下游造成灾害，另外，拦截坝作为将来渣土坡体的一部分，可起到加强土体强度，提高阻滑程度，增加坡体安全性的作用。

拦截坝设计：拦截坝设置在已征地线范围内，拦截坝外坡脚设在征地线上，坝轴线设计为直线，坝型为碾压式碎石坝。本拦截坝的作用之一是拦截上游的土石材料，但应当具透水性。所以设计为均质坝。坝体材料考虑尖山矿废弃料的利用，筑坝施工用碎石分层碾压筑坝，分层厚度为1．5m。每层碾压遍数为6遍。坡面可在施工过程中，边分层碾压边整理，使之平整且达到设计坡度。拦截坝的施工在排水盲沟施工完成后进行。

施工工艺流程为：坝基开挖→基底碾压→分层回填、摊平→碾压密实→找平验收。

3．3地表截水沟

地表排水的目的是拦截排土场边坡地段以外的地表水，不使水流入边坡区内而降低土体强度导致发生滑坡灾害，引导地表水在坡体外的地段处排走。截水沟设置在排土场坡顶后缘，根据地形特征，能截断上游流向排土场的汇水的位置。

施工工艺流程为：基础开挖→基底碾压→碾压密实→砌筑→验收。

3．4坡脚填压

寺沟排土场包括1632排土场和1620排土场，已进行过前期削方减载工程达到目前现状。经对现状排土场稳定性验算，排土场边坡欠稳定，所以进行坡脚填压设计。在寺沟中填压坡脚不仅填压1620排土场坡脚，同时也填压了1632排土场滑坡体的坡脚，从而增强排土场稳定性，满足安全生产的要求。

填压土方来源于矿山开采剥离的废料，选含土量小、石块多、粒径大的碎石土。填方量约为180万方。填土分二段施工，第一段为1555标高水平，第二段为1580标高水平。

4治理后取得的效果

通过排水盲沟的实施，能满足排疏目前1620排土场坡脚的积水，在2009年8—10月份雨季时，已见到效果，在连续几天的下雨后，排土场周围无积水，无明显下沉等迹象，提高了排土场的安全性要求。不仅排除地表积水，还使地下水位降低，为下一步的排土场安全生产奠定了基础。

地表截水沟施工后，有效阻截上游水向排土场区泄流，将1632水平以上地表水引到治理土场以外，降低了因为水的影响使排土场坡体强度降低而导致排土场发生地质灾害的可能性。

通过拦截坝的施工，寺沟上游的土石物质被阻截，能防治泥石流的发生对下游造成灾害，在1555平台填压过程中，已可以看出，排出的岩石无明显的不均匀沉降，形成的平台无较大深陷，目前，拦截击坝已成为排土场坡体一部分时，起到设计中增强土体强度的作用。

本次填压坡脚工程，按设计顺序形成了1555和1580两个平台，有效降低了排岩的段高，大大提高了排土场的安全系数。

在排土场治理过程中，尖山铁矿协同县政府对寺沟村进行搬迁，民房全部拆除，目前排土场坡脚至下游1000m范围内没有村庄，具有足够的安全距离。

通过对排土场的治理，各项工程项目达到了设计要求，通过上级部门验收，综合认为尖山铁矿寺沟排土场具备安全生产的条件。

5排土场安全生产措施

尖山铁矿对排土场采取严格的安全生产措施与管理控制措施，具体如下：

(1)进行变形和位移观测。组织专业人员，建立观测点，对排土场边坡的沉降变形和位移进行定期的观测，经常对排弃物的块度、岩性、水文条件等做全面调查。对不同高度的形变特点，规律及时的提出预报。

(2)进行疏干排水。在雨季来临前保持截水沟、排水沟通畅。在距排土场上部边缘的地方挖掘排水沟，使地

表水不往排土场内部排泄。在距排土场底角处也要挖掘排水沟，使地表的泾流不至于侵蚀排土场底角。

(3)严格按矿山年度采剥技术计划安排生产。

(4)采用间歇式排岩，不同型号的车辆进行分区排岩，在同一地段不准同时进行卸载和推排作业。

(5)作业面保持平坦，并保有3％～5％的反坡。

(6)在汛期内，派专人加强跟踪监护，预防事故发生。

(7)进行安全生产评价，查找出隐患，及时整改。

6对排土场进行规划的思考和建议：

采取综合治理、标本兼治，积极争取国家及上级部门的政策及资金支持，尽早做好其它排土场治理的规划设计和施工，避免因排土场滑坡造成的地质灾害。

对目前的北部排土场进行回填及复垦。这样不但减轻了生产对排土场的压力，提高了土地利用率，而且可以密切企业与地方的关系，增加了企业效益。

用机械将目前己形成的排土场高边坡降低成多级台阶，并坚持分台阶排土，降低排土(石)高度。

在排土场台阶平面或坡面积极种植根系发达的树木或灌木丛，保护排土场边坡。

7结束语

寺沟排土场治理后取得了良好的经济效益和社会效益，治理后的排土场稳定性有了很大提高，减少了地质灾害对安全生产的威胁，降低采矿运输成本，缓解了生产占地的矛盾，同时寺沟排土场的治理，对其它排土场治理有重要的借鉴作用。

排土场能够得到有效的治理，不仅降低对排土场下游及周边小选矿厂、农田的灾害威胁，同时大大减少了雕暴雨产生泥石流的可能性，可以有效地控制的水土流失，改善矿区的环境，密切企业与地方关系，为矿山职工及周边人民群众创造一个良好的生活与工作环境。

参考文献：

[1]杨万根主编，《金属矿床露天开采》，1982年2月

[2]中冶北方工程技术有限公司，《太钢(集团)矿业分公司尖东铁矿采矿工程初步设计说明书》，2005年4月

[3]中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司，《太原钢铁(集团)有限公司尖山铁矿寺沟排土场治理工程设计》，2008年12月