永平銅礦排土場(chǎng)安全穩(wěn)定性分析.pdf

1、我國(guó)露天開(kāi)采礦山眾多,排土場(chǎng)地基承載能力和邊坡穩(wěn)定性研究意義重大,特別是在我國(guó)南部雨水較多地區(qū)。排土場(chǎng)邊坡在結(jié)構(gòu)上有別于一般巖土質(zhì)邊坡,因此在研究方法上也有所不同。
　　本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的辦法,得出了永平銅礦排土場(chǎng)散體土巖的粒度分布規(guī)律和物理力學(xué)性質(zhì),在些基礎(chǔ)上,對(duì)永平銅礦排土場(chǎng)地基承載能力、邊坡穩(wěn)定性及泥石流形成可能性等方面進(jìn)行研究,并就如何提高排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性和防止泥石流的產(chǎn)生,提出了以下措施:
　　1、地基

2、承載力方面
　　為了充分利用排土場(chǎng)地基土層的自身強(qiáng)度,預(yù)防底鼓發(fā)生,提高地基承載能力,從而提高排土場(chǎng)的穩(wěn)定性,建議在排土過(guò)程中采取以下措施:
　?、倥磐翀?chǎng)底部排放大塊或透水性好的物料,開(kāi)挖排滲溝并回填大塊以加快地基排水,加快排水固結(jié)的速度,提高地基土層抗剪強(qiáng)度。
　　②控制排土推進(jìn)速度不宜過(guò)快,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)地基變形和孔隙水壓力的觀測(cè),等變形穩(wěn)定后再推進(jìn)。
　?、叟磐脸跗诘谝粚油敛荒芏逊e過(guò)高,不宜超過(guò)2.6m,等地基

3、土層受力排水固結(jié)后再排土堆高。
　?、芘磐翀?chǎng)臺(tái)階現(xiàn)行高度為78m,按地基承載力計(jì)算最大臺(tái)階高度為89.6m,因此還可在現(xiàn)有高度基礎(chǔ)上增加排土場(chǎng)的高度,但是得注意地基及排土場(chǎng)變形情況,防止變形過(guò)大,建議設(shè)置位移及孔壓觀測(cè)體系。
　　2、邊坡穩(wěn)定性方面
　　由地基承載力分析及邊坡穩(wěn)定性分析可知,現(xiàn)行高度排土場(chǎng)總體上是穩(wěn)定的,但存在二個(gè)潛在的滑動(dòng)面,一個(gè)是傾斜地基及軟弱土層引起,一個(gè)是由于邊坡本身存在潛在滑移的趨勢(shì),同時(shí)降雨

4、對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響很大。為了阻止?jié)撛诨泼娴陌l(fā)展,保證礦山安全生產(chǎn),建議采取以下措施:
　?、倥磐吝^(guò)程中盡量利用裝載汽車(chē)及推土機(jī)對(duì)排土平臺(tái)均勻碾壓,加快排土場(chǎng)本身的固結(jié),另一方面,排土推進(jìn)速度不能過(guò)快,要充分提高和利用排土場(chǎng)自身強(qiáng)度。
　　②加強(qiáng)排土作業(yè)技術(shù)管理。排土作業(yè)時(shí)將不同巖性的物料合理堆置,對(duì)于表土和強(qiáng)風(fēng)化巖石要適當(dāng)控制其一次堆置量或控制其堆置速度,以免工作面一次推進(jìn)距離過(guò)大而引起沉降速度快,構(gòu)成新的滑動(dòng)面。通常情況

5、是在排土臺(tái)階上分出生產(chǎn)排土線和備用排土線,相互輪換作業(yè),做到合理排土。
　　③排土場(chǎng)的平臺(tái)應(yīng)平整為2％～3%的反坡,以利于集中排水,防止形成坡面沖刷;排土場(chǎng)在雨季排土期間,特別是當(dāng)雨強(qiáng)較大,持續(xù)問(wèn)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)停止排土,等孔隙水壓力開(kāi)始消散再繼續(xù)排土作業(yè),同時(shí)加強(qiáng)排水措施。
　?、芷脚_(tái)上最外運(yùn)輸線至眉線間的安全距離,不得小于1.5m。同時(shí)杜絕人為破壞坡腳,阻止當(dāng)?shù)卮迕裢谌∨磐翀?chǎng)底部殘余礦石。
　　3、泥石流防治
　

6、　永平銅礦西部排土場(chǎng)存在形成泥石流的條件,泥石流以重力型(滑坡型)泥石流為主,屬于粘性泥石流;水動(dòng)力型泥石流較少見(jiàn),一般是由于人為不當(dāng)引起地表逕流沖刷坡面而形成。因此在分析永平銅礦泥石流成因和防治措施,重點(diǎn)在于滑坡型泥石流。
　　根據(jù)排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,排土場(chǎng)整體穩(wěn)定性較好,沿整個(gè)地基產(chǎn)生滑坡的可能性不大,容易產(chǎn)生滑坡和泥石流的部位主要在新排棄的臺(tái)階上部和局部沿軟弱地基的底鼓和滑移,因此預(yù)計(jì)產(chǎn)生泥石流的規(guī)模也不大。

7、
　?、俨扇∪缜懊嫠龃胧?增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性,減少泥石流發(fā)生的可能性。②排土場(chǎng)地表水的治理。排土場(chǎng)泥石流的形成主要依賴于地表水和雨水對(duì)排
　　土場(chǎng)的浸蝕和沖刷作用,那么加強(qiáng)排土場(chǎng)本身和其周?chē)h(huán)境地表匯水的治理顯然是至關(guān)重要的,如果水源大大減少,則泥石流的發(fā)生就能控制或僅在局部很小的規(guī)模。一方面要修建排洪溝,攔截排土場(chǎng)上游匯水進(jìn)入排土場(chǎng);另一方面,排土場(chǎng)的平臺(tái)應(yīng)平整為2%～3%的反坡,阻止排土場(chǎng)平臺(tái)本身的匯水排入邊坡和沖刷邊坡

8、,把匯水排出排土場(chǎng)影響范圍,以盡量減少排土場(chǎng)的入滲量。
　?、蹫榱吮Ｗo(hù)泥石流溝下游工業(yè)設(shè)施和農(nóng)田的安全,根據(jù)礦山泥石流防治經(jīng)驗(yàn),在泥石流的流通區(qū)和停淤區(qū)構(gòu)筑適當(dāng)?shù)亩咽瘔?、竹籠壩等構(gòu)筑物,用以攔擋沖刷下來(lái)的泥石流固體物料。
　?、芘磐翀?chǎng)植被護(hù)坡,有利于保護(hù)坡面不被雨水沖刷,減少滲入排土場(chǎng)內(nèi)部的水量。
　?、萦捎谌鄙俦匾哪嗍鳜F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),礦區(qū)氣象觀測(cè)等資料,本次研究不包含泥石流預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的內(nèi)容。從FLAC3D模擬結(jié)果可知,當(dāng)