排土場安全對策

1、中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 1、概述 2、排土場的分類 3、排土場的災(zāi)害特征 4、排土場的安全對策措施 5、排土場安全與環(huán)境保護設(shè)計 6、排土場事故分析 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 礦山排土場需要占用大量的土地。俄羅斯、美國的礦礦山排土場需要占用大量的土地。俄羅斯、美國的礦 山，排土場占地面積分別為礦山總占地面積的山，排土場占地面積分別為礦山總占地面積的50%和和56%， 我國排土場占地面積為礦山總占地面積的我國排土場占地面積為礦山總占地面積的3550%。我國人口。我國人口 眾多，人均耕地眾多，人均耕

2、地1.4畝，只有世界水平的畝，只有世界水平的1/3，保護耕地是我國，保護耕地是我國 的基本國策。的基本國策。 排土場占地是我國礦業(yè)破壞國土的主要組分，目前全國排土場占地是我國礦業(yè)破壞國土的主要組分，目前全國 已達（已達（114210）萬）萬km2，各類排土場、矸石山、尾砂庫、粉，各類排土場、矸石山、尾砂庫、粉 煤灰堆每年還以占地（煤灰堆每年還以占地（200340）km2面積在增加。排土場占面積在增加。排土場占 地已成為危及礦區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、影響人類生態(tài)環(huán)境的頭地已成為危及礦區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、影響人類生態(tài)環(huán)境的頭 等大事。等大事。 對于國力還只能支撐對于國力還只能支撐6%國土復(fù)墾率的發(fā)展中國家

3、，經(jīng)濟國土復(fù)墾率的發(fā)展中國家，經(jīng)濟 合理地最大限度利用排土場已有占地，增加堆高、擴大堆容、合理地最大限度利用排土場已有占地，增加堆高、擴大堆容、 建設(shè)超高臺階排土場是具有中國特色的排土場新技術(shù)。建設(shè)超高臺階排土場是具有中國特色的排土場新技術(shù)。 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 排土場主要有軟土基底、泥石流、水等三大災(zāi)患，對于排土場主要有軟土基底、泥石流、水等三大災(zāi)患，對于 其作用機制，分析其影響因素，制定相應(yīng)對策，為實施大幅其作用機制，分析其影響因素，制定相應(yīng)對策，為實施大幅 度減少占用國土、降低開采成本，提供了可靠的依據(jù)。為此度減少占用國土、降低開采成本，提供了可靠的依據(jù)。為

4、此 有必要排土場穩(wěn)定研究展開一系列的研究工作。有必要排土場穩(wěn)定研究展開一系列的研究工作。 自上世紀自上世紀70年代中期國際上采礦先進的大國才開始進行年代中期國際上采礦先進的大國才開始進行 礦山排土工藝的技術(shù)現(xiàn)代化和排土場穩(wěn)定性及其治理措施方礦山排土工藝的技術(shù)現(xiàn)代化和排土場穩(wěn)定性及其治理措施方 面的研究工作，其中前蘇聯(lián)開展較早，在很多露天礦排土場面的研究工作，其中前蘇聯(lián)開展較早，在很多露天礦排土場 開展了科學研究工作，在理論上發(fā)表了較系統(tǒng)的專門著作和開展了科學研究工作，在理論上發(fā)表了較系統(tǒng)的專門著作和 論文。論文。 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 我國采礦界對于露天礦排土場穩(wěn)定

5、性研究起步較晚，由我國采礦界對于露天礦排土場穩(wěn)定性研究起步較晚，由 于過去對排土工藝和排土場穩(wěn)定性控制及其災(zāi)害防治方面的于過去對排土工藝和排土場穩(wěn)定性控制及其災(zāi)害防治方面的 設(shè)計深度不夠，適應(yīng)不了礦山大規(guī)模生產(chǎn)的需要，因此，在設(shè)計深度不夠，適應(yīng)不了礦山大規(guī)模生產(chǎn)的需要，因此，在 很多大型礦山排土場先后出現(xiàn)了滑坡及泥石流災(zāi)害，給安全很多大型礦山排土場先后出現(xiàn)了滑坡及泥石流災(zāi)害，給安全 生產(chǎn)和環(huán)境保護帶來嚴重的危害。生產(chǎn)和環(huán)境保護帶來嚴重的危害。 研究排土場滑坡變形機理及其綜合治理措施，尤其是結(jié)研究排土場滑坡變形機理及其綜合治理措施，尤其是結(jié) 合排土工藝研究排土規(guī)劃，研究高臺階排土場優(yōu)化參數(shù)，對合

6、排土工藝研究排土規(guī)劃，研究高臺階排土場優(yōu)化參數(shù)，對 于增加排土堆置容量，提高排土效率，減少占地和環(huán)境污染于增加排土堆置容量，提高排土效率，減少占地和環(huán)境污染 具有十分重要的意義。具有十分重要的意義。 目前我國冶金礦山受征地條件限制，排土場不斷向高排目前我國冶金礦山受征地條件限制，排土場不斷向高排 土場方向發(fā)展，已設(shè)計形成高達土場方向發(fā)展，已設(shè)計形成高達300m的大型覆蓋式排土場。的大型覆蓋式排土場。 排土場穩(wěn)定性直接影響下游設(shè)施的安全，目前此方面的研究排土場穩(wěn)定性直接影響下游設(shè)施的安全，目前此方面的研究 成果較少。成果較少。 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 典型的礦山排土場一

7、般建在靠近露天采場的山坡處，典型的礦山排土場一般建在靠近露天采場的山坡處，山山 坡的自然坡度在坡的自然坡度在520。近幾年來，越來越多的山區(qū)露天。近幾年來，越來越多的山區(qū)露天 礦實踐了將排土場設(shè)在溝谷中，使得排土場的堆積容量增礦實踐了將排土場設(shè)在溝谷中，使得排土場的堆積容量增 加，經(jīng)濟上合理，但隨之而帶來的是溝谷中的溪流通過排土加，經(jīng)濟上合理，但隨之而帶來的是溝谷中的溪流通過排土 場底部滲流的方式通過，造成溪流水質(zhì)的污染和暴雨季節(jié)排場底部滲流的方式通過，造成溪流水質(zhì)的污染和暴雨季節(jié)排 土場內(nèi)部水流作用而引起的排土場的穩(wěn)定性問題。土場內(nèi)部水流作用而引起的排土場的穩(wěn)定性問題。 一般情況下排土場可以

8、分為四種基本類型：一般情況下排土場可以分為四種基本類型：即單臺即單臺 階排土場、壓坡腳式排土場、護堤式排土場、疊加式或覆蓋階排土場、壓坡腳式排土場、護堤式排土場、疊加式或覆蓋 式排土場，式排土場，詳見下圖。詳見下圖。 1 排土場分類排土場分類 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 礦山排土場堆積方式剖面圖(號碼表示排土順序) 護堤式排土場 1 2 單臺階排土場 1 覆蓋式排土場 3 1 2 壓坡腳式排土場 3 2 1 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 單臺階排土場是最高的排土場。用來堆置 從山坡頂或附近露天采場來的巖石。 壓坡腳式排土場容納從采場逐漸降低的標高運來得

9、巖石 。這類排土場對于已形成的單臺階排土場具有坡腳支承 作用，并能保持住在較高排土場的坡面上堆置軟弱巖類 護堤式排土場也是容納采場較低標高運來的巖石。當排土場地 基存在不良巖層或存在松軟巖土邊坡時，這類排土場可以對高 邊坡排土場提供坡腳支撐，同時護堤式排土場適宜于在護堤和 山坡之間堆置軟弱土層。 覆蓋式排土場在較平的谷底上形成，用于堆置與谷底標高相 當或稍低的采場水平的廢石。較低的臺階高度與平緩的山坡 地基為容納松軟巖石提供了理想的條件。 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 在建設(shè)排土場時通常采用四種排土方式排土順在建設(shè)排土場時通常采用四種排土方式排土順 序（有時同時使用），分為

10、序（有時同時使用），分為汽車直接排卸、推土機汽車直接排卸、推土機 推排、電鏟倒裝排土和膠帶機排土方式。推排、電鏟倒裝排土和膠帶機排土方式。 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 汽車直接排卸 電鏟倒裝排土 推土機推排 膠帶機排土 汽車直接排卸是通常采用的排土 方式，它的優(yōu)點是利用巖石從汽車廂 斗滑落所產(chǎn)生的慣性，產(chǎn)生最好的自 然分級，粗的、堅硬的巖石集中在坡 腳的底部。這種排土方式利于排土場 的穩(wěn)定 推土機推排主要用于平整排土 場地和配合汽車排土，由于推土機 排土方式缺少汽車直接排土時的慣 性作用，因此，排土場的分選性差 ，難于形成底部大塊的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu) ，對于穩(wěn)定性要求較高的排土場

11、不 推薦推土機推排，推土機適用于平 整排土場場地，為汽車直接排土創(chuàng) 造一個良好的工作面。 電鏟倒裝排土主要用于鐵路排土場 的排土方式，排土作用類似汽車排土， 也可以形成良好的自然分級。 膠帶機排土連續(xù)，能力大，但排棄 廢石的粒度較小，一般小于350mm。 排士 工藝 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 排土工藝說明圖 推土機推排 汽車直接排卸 電鏟排土膠帶機排土 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 露天礦山排土場按照排土場的地形條件、排土露天礦山排土場按照排土場的地形條件、排土 工藝、排土方式、排土容積、地基土特征、周邊工藝、排土方式、排土容積、地基土特征、周邊 環(huán)

12、境特征分為不同類型的排土場。由于相關(guān)規(guī)范環(huán)境特征分為不同類型的排土場。由于相關(guān)規(guī)范 規(guī)定正在編制過程中，因此按照個人觀點提出如規(guī)定正在編制過程中，因此按照個人觀點提出如 下分類，詳見下表。下分類，詳見下表。 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 分類條件分類說明 地形條件 1、山坡型排土場； 2、溝谷型排土場； 3、平地型土場； 4、河流型排土場； 5、高山型排土場 前兩種較為常見，大多數(shù)冶金礦山排土場都包含這 兩種類型。平地排土場一般常見于西北戈壁灘上和 草原等寬廣平坦地區(qū)，國外很多。河流型排土場不 多見，一般指排土場堆排在常年性河流上，河流一 般通過滲流方式通過排土場底部。高山

13、型排土場也 不多見，即排土高差極大，如酒鋼黑溝鐵礦排土場。 排土工藝 1、單臺階排土場； 2、壓坡腳式排土場； 3、護堤式排土場； 4、疊加式或覆蓋式排土場。 過去第1種與第4種較為常見。隨著安全要求的提高， 排土場逐漸開始采用以安全為前提的第2種和第3種 方式。 排土方式 1、汽車直接排土場； 2、推土機推排土場； 3、電鏟倒裝排土； 4、膠帶機排土方式。 汽車直排土場對排土場分級有利，但存在排土安全 問題，目前大多采用汽車推土機聯(lián)合排土工藝。 電鏟排土主要用于鐵路排土場，排土段高不大，膠 帶機排土大型礦山采用較多，排土高度大。 排土場初步分類與說明排土場初步分類與說明 中冶北方工程技術(shù)有限

14、公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 分類條件分類說明 地基土特征 1、良好的地基土； 2、軟弱地基土； 3、復(fù)合條件地基土 在戈壁灘或基巖出露地區(qū)（第四系覆蓋層較?。?yīng) 屬于良好的地基土條件。第四系土層較厚，存在濕 陷性黃土和軟弱土層地區(qū)排土場應(yīng)屬于軟弱地基土。 很多情況下排土場地基土屬于既有軟弱土層，又有 良好地基土條件，因此需要根據(jù)勘察資料進行分析。 周邊環(huán)境 1、獨立排土場； 2、周邊存在建（構(gòu)）筑物設(shè)施 ； 3、與尾礦庫在一起； 獨立排土場一般周圍不存在村莊、工業(yè)設(shè)施、采場 等，安全要求較低。大多數(shù)排土場不屬于此類。與 尾礦庫在一起的排土場越來越多，有時尾礦庫在排 土場上游，也有在排土場下游

15、的。如鞍鋼幾個礦山、 正在設(shè)計的太鋼袁家村鐵礦，四川米易地區(qū)的部分 土場。 排土場容積 大于1000萬m3或150m高； 5001000萬m3或100150m高； 100500萬m3或50100m高； 小于100萬m3或低于50m高。 引自有色金屬排土場設(shè)計規(guī)范。黑色冶金礦山 應(yīng)比此標準高（排土場的容積和排土場高度）。 其它 按照設(shè)置地點分為內(nèi)部排土場和外部排土場；按照時間分為永久排土場和臨時排土場； 按照排棄物料特征分為表土堆場、基巖堆場（不分粒級）、膠帶排巖堆場、干選堆場 等。按照投資分為基建土場和生產(chǎn)土場。 排土場初步分類與說明排土場初步分類與說明 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技

16、術(shù)有限公司 沉降壓縮變形沉降壓縮變形 滑滑 坡坡 泥石流泥石流 2 排土場災(zāi)害特征排土場災(zāi)害特征 排土場主要用于排棄露天采場礦體破碎圍巖，根據(jù)國內(nèi)外所產(chǎn)生滑坡排土場主要用于排棄露天采場礦體破碎圍巖，根據(jù)國內(nèi)外所產(chǎn)生滑坡 的排土場的調(diào)查分析，其排土場災(zāi)害主要為如下幾種。的排土場的調(diào)查分析，其排土場災(zāi)害主要為如下幾種。 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 由于巖石自重的作用，排土場逐漸壓實和沉由于巖石自重的作用，排土場逐漸壓實和沉 降的過程，即沉降壓縮變形，根據(jù)其它礦山現(xiàn)場降的過程，即沉降壓縮變形，根據(jù)其它礦山現(xiàn)場 觀測資料，這一沉降過程要連續(xù)多年，其觀測資料，這一沉降過程要連續(xù)多年

17、，其沉降壓沉降壓 縮率波動于縮率波動于101020%20%的范圍內(nèi)的范圍內(nèi)。沉降系數(shù)和沉降。沉降系數(shù)和沉降 壓縮率是反映廢石沉降程度的物理量。這種變形壓縮率是反映廢石沉降程度的物理量。這種變形 速度慢，幅度不大，破壞性小，對生產(chǎn)沒有太大速度慢，幅度不大，破壞性小，對生產(chǎn)沒有太大 的影響。的影響。 沉降壓縮變形沉降壓縮變形 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 排土場沉降壓縮變形排土場沉降壓縮變形 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 1 1、排土場內(nèi)部滑坡、排土場內(nèi)部滑坡 地基巖層穩(wěn)固，由于物料的巖石力學性質(zhì)，排土工藝及其外地基巖層穩(wěn)固，由于物料的巖石力學性質(zhì)，排土工藝

18、及其外 界條件如外載荷，雨水等導致的排土場失穩(wěn)現(xiàn)象，其滑動面出露界條件如外載荷，雨水等導致的排土場失穩(wěn)現(xiàn)象，其滑動面出露 在排土場的不同高度處。詳見下圖。在排土場的不同高度處。詳見下圖。 滑坡前坡面 滑坡后坡面 排土場內(nèi)部滑坡示意圖 滑滑 坡坡 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 2 2、沿地基接觸面的滑坡、沿地基接觸面的滑坡 滑坡沿著地基土的軟弱接觸帶產(chǎn)生，雖然水平地基也會出現(xiàn)這類滑滑坡沿著地基土的軟弱接觸帶產(chǎn)生，雖然水平地基也會出現(xiàn)這類滑 坡，但多數(shù)在傾斜地基條件下發(fā)生，特別當廢石堆置在傾角較陡的山坡坡，但多數(shù)在傾斜地基條件下發(fā)生，特別當廢石堆置在傾角較陡的山坡 上時，對排土

19、場很容易滑坡。詳見下圖。上時，對排土場很容易滑坡。詳見下圖。 滑坡后坡面 排土場沿地基接觸面滑坡示意圖 滑坡前坡面 滑滑 坡坡 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 3 3、軟弱地基底鼓引起的滑坡、軟弱地基底鼓引起的滑坡 由于地基中軟弱巖層受排土場壓力的作用面發(fā)生破壞，地基中出現(xiàn)由于地基中軟弱巖層受排土場壓力的作用面發(fā)生破壞，地基中出現(xiàn) 巖層滑移和底鼓等現(xiàn)象。從而導致排土場滑坡。詳見下圖。巖層滑移和底鼓等現(xiàn)象。從而導致排土場滑坡。詳見下圖。 軟弱地基底鼓滑坡示意圖 滑坡前坡面 滑坡后坡面 滑滑 坡坡 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 泥石流總產(chǎn)生在溝谷中或地上的一種

20、飽含大量泥砂，石塊和巨泥石流總產(chǎn)生在溝谷中或地上的一種飽含大量泥砂，石塊和巨 礫的固液兩相流體，它是各種礫的固液兩相流體，它是各種自然應(yīng)力自然應(yīng)力和人為因素綜合作用的結(jié)果。和人為因素綜合作用的結(jié)果。 它給自然環(huán)境和人們生產(chǎn)活動帶來巨大的破壞和災(zāi)害。它給自然環(huán)境和人們生產(chǎn)活動帶來巨大的破壞和災(zāi)害。 泥石流形成的三個條件：泥石流形成的三個條件： 含含豐富的固體物質(zhì)、陡峻的地形和較大的溝床縱坡、有充裕的豐富的固體物質(zhì)、陡峻的地形和較大的溝床縱坡、有充裕的 水源。水源。 排土場在形成過程中，所用的物料和排土工藝都受設(shè)計控制，排土場在形成過程中，所用的物料和排土工藝都受設(shè)計控制， 所以在排土場內(nèi)部不會產(chǎn)

21、生軟弱面。排土場堆積和形成完畢后，由所以在排土場內(nèi)部不會產(chǎn)生軟弱面。排土場堆積和形成完畢后，由 于溝谷型排土場的特點，大氣降雨匯入下部溝谷中，土場內(nèi)部開始于溝谷型排土場的特點，大氣降雨匯入下部溝谷中，土場內(nèi)部開始 產(chǎn)生滲流，在降雨季節(jié)，流過排土場底部的水位比正常時節(jié)抬高，產(chǎn)生滲流，在降雨季節(jié)，流過排土場底部的水位比正常時節(jié)抬高， 下部土層和巖體含水量增大，強度會隨之降低，下部風化巖受上部下部土層和巖體含水量增大，強度會隨之降低，下部風化巖受上部 排土場堆積物料的擠壓，強度降低較大，會形成新的軟弱面。導致排土場堆積物料的擠壓，強度降低較大，會形成新的軟弱面。導致 整個排土場整體沿軟弱面滑動。整個

22、排土場整體沿軟弱面滑動。 泥石流泥石流 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 泥石流形成滑坡泥石流形成滑坡 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 滑坡后土場前緣開裂現(xiàn)象滑坡后土場前緣開裂現(xiàn)象 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 排土場的安全防護對策措施應(yīng)根據(jù)排土場的災(zāi)害特征采取排土場的安全防護對策措施應(yīng)根據(jù)排土場的災(zāi)害特征采取 主動防護、預(yù)先處理、工藝調(diào)整、安全預(yù)警與設(shè)定防護距離等主動防護、預(yù)先處理、工藝調(diào)整、安全預(yù)警與設(shè)定防護距離等 多項措施。多項措施。 主動防護包括設(shè)置攔擋堆石壩、初始護堤、防排洪設(shè)施主動防護包括設(shè)置攔擋堆石壩、初始護堤、防排洪設(shè)施 等

23、；預(yù)先處理一般針對軟弱地基土地區(qū)采取，一般采用清除軟等；預(yù)先處理一般針對軟弱地基土地區(qū)采取，一般采用清除軟 弱地基土、設(shè)施滲透層、清除表面植被等方法；工藝調(diào)整一般弱地基土、設(shè)施滲透層、清除表面植被等方法；工藝調(diào)整一般 是按照堆排物料特征、地基土特征及降雨特征等按照不同條件是按照堆排物料特征、地基土特征及降雨特征等按照不同條件 下的排土場穩(wěn)定性狀況來調(diào)整排土場的堆排高度、排土工藝；下的排土場穩(wěn)定性狀況來調(diào)整排土場的堆排高度、排土工藝； 安全預(yù)警主要是建立排土場安全監(jiān)測網(wǎng)，采取定期觀測與實時安全預(yù)警主要是建立排土場安全監(jiān)測網(wǎng)，采取定期觀測與實時 監(jiān)測相結(jié)合的方式，對可能產(chǎn)生大的滑動破壞排土場進行安

24、全監(jiān)測相結(jié)合的方式，對可能產(chǎn)生大的滑動破壞排土場進行安全 預(yù)警，防止大的災(zāi)害發(fā)生。預(yù)警，防止大的災(zāi)害發(fā)生。 設(shè)定安全距離主要是根據(jù)下游設(shè)施的類型和排土場堆積高設(shè)定安全距離主要是根據(jù)下游設(shè)施的類型和排土場堆積高 度來劃定排土場前緣與下游設(shè)施的安全距離。目前較為統(tǒng)一的度來劃定排土場前緣與下游設(shè)施的安全距離。目前較為統(tǒng)一的 說法是排土場終了堆積狀態(tài)時坡腳與下游設(shè)施（村莊等有人居說法是排土場終了堆積狀態(tài)時坡腳與下游設(shè)施（村莊等有人居 住設(shè)施）的距離大于排土場堆積高度的住設(shè)施）的距離大于排土場堆積高度的2 2倍。其它措施還包括軟倍。其它措施還包括軟 弱圍巖分排、削坡降段、排土場坡面復(fù)墾等。下面簡要介紹主

25、弱圍巖分排、削坡降段、排土場坡面復(fù)墾等。下面簡要介紹主 要防護措施。要防護措施。 3 排土場安全對策措施排土場安全對策措施 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 安全距離安全距離 堆石壩防護堆石壩防護 01 防排洪措施防排洪措施 02 泥石流災(zāi)害防治泥石流災(zāi)害防治 03 工藝調(diào)整工藝調(diào)整 04 05 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 堆石壩防護主要針對溝谷型排土場，一般在設(shè)計排土場堆石壩防護主要針對溝谷型排土場，一般在設(shè)計排土場 的下游溝谷出設(shè)置堆石壩，壩高一般的下游溝谷出設(shè)置堆石壩，壩高一般1020m1020m，在清基的條，在清基的條 件下，采用堆石直接碓筑形成。

26、堆石壩起到初期防止小規(guī)件下，采用堆石直接碓筑形成。堆石壩起到初期防止小規(guī) 模泥石流和堆排后保護排土場在溝谷方向上的坡腳的作用。模泥石流和堆排后保護排土場在溝谷方向上的坡腳的作用。 堆石壩設(shè)計一般包括壩體材料、清基要求、分層碾壓、干堆石壩設(shè)計一般包括壩體材料、清基要求、分層碾壓、干 砌石護坡等內(nèi)容。砌石護坡等內(nèi)容。 堆石壩防護堆石壩防護 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 已施工完成的堆石壩已施工完成的堆石壩 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 一般情況下，排土場的防排洪主要針對溝谷型土場，主一般情況下，排土場的防排洪主要針對溝谷型土場，主 要預(yù)防排土場上部匯水對排土

27、場造成的威脅。一般包括截要預(yù)防排土場上部匯水對排土場造成的威脅。一般包括截 洪溝和排洪硐等。按照排土場的設(shè)計條件可采用分期修建洪溝和排洪硐等。按照排土場的設(shè)計條件可采用分期修建 和一次性修建的方式，主要目的時間少排土場的匯水，提和一次性修建的方式，主要目的時間少排土場的匯水，提 高排土場的穩(wěn)定性。高排土場的穩(wěn)定性。 防排洪措施防排洪措施 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 某礦區(qū)設(shè)計規(guī)模某礦區(qū)設(shè)計規(guī)模150萬萬t/a。設(shè)計的。設(shè)計的號排土場位于露天號排土場位于露天 采場的北側(cè)溝谷中，有效容積采場的北側(cè)溝谷中，有效容積425萬萬m3，最終堆積標高，最終堆積標高27 2m。由于該溝谷

28、正對下部采場，溝谷的自然地形坡度大，。由于該溝谷正對下部采場，溝谷的自然地形坡度大， 匯水急，易產(chǎn)生滑坡和泥石流等災(zāi)害，一旦強降雨，將對匯水急，易產(chǎn)生滑坡和泥石流等災(zāi)害，一旦強降雨，將對 下部露天采場產(chǎn)生巨大的威脅。因此，對該溝谷型排土場下部露天采場產(chǎn)生巨大的威脅。因此，對該溝谷型排土場 進行了穩(wěn)定性分析并提出相應(yīng)的安全對策措施。進行了穩(wěn)定性分析并提出相應(yīng)的安全對策措施。 堆石壩與防排洪設(shè)計實例堆石壩與防排洪設(shè)計實例 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 礦區(qū)礦區(qū)號排土場內(nèi)有一近南北向的季節(jié)性河溝，它的流號排土場內(nèi)有一近南北向的季節(jié)性河溝，它的流 域面積約為域面積約為0.3km2，

29、在枯水季節(jié)流量較小，雨季流量較大，在枯水季節(jié)流量較小，雨季流量較大， 主河道通過排土場長度為主河道通過排土場長度為525m。它流經(jīng)。它流經(jīng)號排土場的底號排土場的底 部，直接威脅著排土場的穩(wěn)定性。部，直接威脅著排土場的穩(wěn)定性。 該排土場的邊緣設(shè)計在距離露天采場邊緣該排土場的邊緣設(shè)計在距離露天采場邊緣60m左右，原左右，原 設(shè)計排土場有效容積為設(shè)計排土場有效容積為750萬萬m3，最終堆置標高為，最終堆置標高為272m， 廢石由東向西排放，現(xiàn)在廢石場底邊線已排到的溝谷的底廢石由東向西排放，現(xiàn)在廢石場底邊線已排到的溝谷的底 部邊緣，如果繼續(xù)排放廢石而不采取有效截、排水措施，部邊緣，如果繼續(xù)排放廢石而不

30、采取有效截、排水措施， 上部溝谷中的降雨匯水將全部從排土場底下流過，會造成上部溝谷中的降雨匯水將全部從排土場底下流過，會造成 排土場的地基土性質(zhì)的弱化和排土場內(nèi)部水壓力的升高，排土場的地基土性質(zhì)的弱化和排土場內(nèi)部水壓力的升高， 降低排土場的穩(wěn)定性，從而構(gòu)成滑坡的隱患。因此，必須降低排土場的穩(wěn)定性，從而構(gòu)成滑坡的隱患。因此，必須 采取一定的截、排水措施，將整個排土場區(qū)的部分溝谷匯采取一定的截、排水措施，將整個排土場區(qū)的部分溝谷匯 水排除排土場外，減少對排土場邊坡穩(wěn)定性的影響。水排除排土場外，減少對排土場邊坡穩(wěn)定性的影響。 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 經(jīng)過分析，選擇導流堤、截

31、洪溝方案：即在排土場北側(cè)經(jīng)過分析，選擇導流堤、截洪溝方案：即在排土場北側(cè) 征地界線內(nèi)谷底修筑導流堤，導流堤與西側(cè)截洪溝相連。征地界線內(nèi)谷底修筑導流堤，導流堤與西側(cè)截洪溝相連。 截洪溝在實際征地界限內(nèi)順西側(cè)山坡修建，由于自然地形截洪溝在實際征地界限內(nèi)順西側(cè)山坡修建，由于自然地形 和征地界限的限制，截洪溝全長和征地界限的限制，截洪溝全長480.66m，經(jīng)過三次陡坡，經(jīng)過三次陡坡 跌水到達排土場東側(cè)前緣進入露天采場，然后通過露天采跌水到達排土場東側(cè)前緣進入露天采場，然后通過露天采 場的截洪溝排出區(qū)外。另一部分大氣降雨，由于難于產(chǎn)生場的截洪溝排出區(qū)外。另一部分大氣降雨，由于難于產(chǎn)生 集中匯流，對排土場

32、的穩(wěn)定性影響不大，將以排土場底部集中匯流，對排土場的穩(wěn)定性影響不大，將以排土場底部 滲流的方式排出。滲流的方式排出。 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 排土場區(qū)（前端為堆石壩）排土場區(qū)（前端為堆石壩） 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 截洪溝截洪溝 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 上游導流堤上游導流堤 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 露天開采礦山排土場泥石流災(zāi)害防治一般分為兩個方面，露天開采礦山排土場泥石流災(zāi)害防治一般分為兩個方面， 第一是排土場區(qū)第一是排土場區(qū)原始條件下的泥石流災(zāi)害防治原始條件下的泥石流災(zāi)害防治；第二是排；第

33、二是排 土場土場堆積后或生產(chǎn)過程中的泥石流災(zāi)害防治堆積后或生產(chǎn)過程中的泥石流災(zāi)害防治。通常條件下，。通常條件下， 排土場場址的選擇盡可能避開可能產(chǎn)生泥石流的原始溝谷，排土場場址的選擇盡可能避開可能產(chǎn)生泥石流的原始溝谷， 如果通過比較難以規(guī)避，則需要在排土場堆積前完成原始如果通過比較難以規(guī)避，則需要在排土場堆積前完成原始 溝谷的泥石流災(zāi)害防治，具體措施包括，溝谷的泥石流災(zāi)害防治，具體措施包括，疏排上游匯水、疏排上游匯水、 清除軟弱土層、設(shè)置分級攔擋石壩清除軟弱土層、設(shè)置分級攔擋石壩。具體措施略。具體措施略。 泥石流災(zāi)害防治泥石流災(zāi)害防治 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 排土場生

34、產(chǎn)過程中的泥石流災(zāi)害防治應(yīng)按如下步驟分階排土場生產(chǎn)過程中的泥石流災(zāi)害防治應(yīng)按如下步驟分階 段進行。段進行。 第一、原始溝谷的泥石流災(zāi)害評價與綜合治理；第一、原始溝谷的泥石流災(zāi)害評價與綜合治理； 第二、排土產(chǎn)生產(chǎn)過程的泥石流災(zāi)害評價與治理對策；第二、排土產(chǎn)生產(chǎn)過程的泥石流災(zāi)害評價與治理對策； 本過程主要是根據(jù)排土場的排巖計劃，考慮不同年份排本過程主要是根據(jù)排土場的排巖計劃，考慮不同年份排 土場堆積狀態(tài)條件下泥石流產(chǎn)生的可能性與對策措施，土場堆積狀態(tài)條件下泥石流產(chǎn)生的可能性與對策措施， 可采取工藝調(diào)整、控制對策、防治對策、預(yù)警機制等措可采取工藝調(diào)整、控制對策、防治對策、預(yù)警機制等措 施；施； 第三

35、、排土場堆積完畢后的泥石流災(zāi)害防治。第三、排土場堆積完畢后的泥石流災(zāi)害防治。 排土場終了堆積狀態(tài)后，一般達到最大堆積狀態(tài)，通常排土場終了堆積狀態(tài)后，一般達到最大堆積狀態(tài)，通常 條件下排土場產(chǎn)生泥石流災(zāi)害的可能性減小，主要災(zāi)害條件下排土場產(chǎn)生泥石流災(zāi)害的可能性減小，主要災(zāi)害 表現(xiàn)為滑坡性災(zāi)害，因此相應(yīng)的綜合防治措施成為提高表現(xiàn)為滑坡性災(zāi)害，因此相應(yīng)的綜合防治措施成為提高 排土場穩(wěn)定性和預(yù)防泥石流災(zāi)害的選擇。排土場穩(wěn)定性和預(yù)防泥石流災(zāi)害的選擇。 泥石流災(zāi)害防治泥石流災(zāi)害防治 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 排土場的安全穩(wěn)定性除與其排土場區(qū)的水文地質(zhì)、工程排土場的安全穩(wěn)定性除與其排

36、土場區(qū)的水文地質(zhì)、工程 地質(zhì)條件相關(guān)外，最重要的是與排土場的堆積工藝相關(guān)，地質(zhì)條件相關(guān)外，最重要的是與排土場的堆積工藝相關(guān)， 即排土場的形式、排土場高度、排土場物料特征、排土過即排土場的形式、排土場高度、排土場物料特征、排土過 程等。因此程等。因此按照排土場區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件提出的按照排土場區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件提出的 排土場堆排工藝、高度、過程成為保證排土場安全穩(wěn)定的排土場堆排工藝、高度、過程成為保證排土場安全穩(wěn)定的 關(guān)鍵。關(guān)鍵。因此排土場因此排土場排土工藝應(yīng)首先服從排土場的安全穩(wěn)定排土工藝應(yīng)首先服從排土場的安全穩(wěn)定 性，其次是滿足礦山生產(chǎn)的要求。性，其次是滿足礦山生產(chǎn)的要求。 工藝

37、調(diào)整工藝調(diào)整 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 關(guān)于排土場與下游設(shè)施的安全距離最早見于關(guān)于排土場與下游設(shè)施的安全距離最早見于鋼鐵企業(yè)鋼鐵企業(yè) 總圖運輸設(shè)計規(guī)范總圖運輸設(shè)計規(guī)范，后期規(guī)范也引用此規(guī)定。最新出版，后期規(guī)范也引用此規(guī)定。最新出版 的的鋼鐵企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范鋼鐵企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范（GB50603-2010）對）對 排土場的安全距離進行如下規(guī)定。排土場的安全距離進行如下規(guī)定。 安全距離安全距離 中冶北方工程技術(shù)有限公司中冶北方工程技術(shù)有限公司 4.5.2不具有形成礦山泥石流條件，排水及整體穩(wěn)定性、工程地質(zhì)及水文不具有形成礦山泥石流條件，排水及整體穩(wěn)定性、工程地質(zhì)及水文

38、 地質(zhì)條件良好的排土場的設(shè)計坡底線與其他設(shè)施、場地和居住區(qū)等的地質(zhì)條件良好的排土場的設(shè)計坡底線與其他設(shè)施、場地和居住區(qū)等的 安全距離為：當設(shè)置防護工程措施時，應(yīng)根據(jù)所采取工程措施的要求安全距離為：當設(shè)置防護工程措施時，應(yīng)根據(jù)所采取工程措施的要求 確定，當不設(shè)防護工程措施時，應(yīng)按表確定，當不設(shè)防護工程措施時，應(yīng)按表4.5.2的規(guī)定確定，并符合下列的規(guī)定確定，并符合下列 規(guī)定。規(guī)定。 1 、安全防護距離的計算，航道應(yīng)由設(shè)計水位的水位線算起；建筑物、安全防護距離的計算，航道應(yīng)由設(shè)計水位的水位線算起；建筑物、 構(gòu)筑物應(yīng)由最近邊緣算起；鐵路、道路應(yīng)由最外側(cè)工程設(shè)施算起；工構(gòu)筑物應(yīng)由最近邊緣算起；鐵路、道路應(yīng)由