地下开采矿山排土场稳定性研究与实践
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矿山排土场稳定性研究的若干问题探讨摘要:矿山排土场在矿山的开采过程中具有极其重要的作用,使一种极为重要的安全设施,其设置的目的是为了可以对矿山开采中的一些废弃物进行集中收集。
因此其稳定性对于矿山的持续发展与稳定生产尤为重要,并可以有效保障矿山的生产安全。
然而近年来随着国家及社会发展过程中对矿产资源需求的不断增加,矿山的开采规模也呈现出显著增长的趋势,而在这个过程中矿山排土场的稳定性问题也变得日益突出,并已经影响到了矿山的安全生产以及其最终的经济效益,因此,对其稳定性进行研究,并对其中存在的问题制定合理的预防措施,是当下矿山经营管理人员急需解决的重要问题。
本文就在对影响矿山排土场稳定性的一些因素进行研究的基础上,对其稳定性的提升及预防治治理措施进行了相应的探讨,以期能对我国的矿产开发做出贡献。
关键词:矿山排土场;稳定性;研究;措施在矿产资源的开采过程中,必不可少的一个重要环节就是对排土工作的进行。
据相关调查发现,在矿山生产过程中,需要在排土工作中投入大量的成本费用,并且这项成本的支出通常可占据其开采总费用的百分之十五至二十。
而且,由于过去矿山的经营管理者在对排土工程重视程度上的缺失,使得排土场的设计都存在一些不合理之处,再加上排土作业过程的不规范以及相关管理上的缺乏,都对排土场的稳定性产生了重大影响,并埋下了诸多的安全隐患。
因此,对于矿山的经营管理者而言,极有必要对排土场的稳定性进行研究。
1 影响排土场稳定性的因素1.1废石物料在矿山的开采过程中,不可避免会挖掘出大量的岩土及无实际利用价值的矿石,通常这些岩土及矿石都会被收集在排土场中,并形成废石物料。
而这些废石通常都会被无序收集在排土场中,且多数都杂乱无章,并且大小不一。
由于其在被投入到排土场之前并未经过相应的处理,就使得其被收集起来后经常会呈现出松散的现象。
而一旦排土场出现大风及暴雨等恶劣天气,这些废石物料就极有可能形成泥石流等地质灾害。
1.2排土场场地场地是影响排土场稳定性的最关键因素之一,因为一般情况下,矿山周边的地貌大都呈现出不规则的形状,并且多数都会将排土场设置在山地以及河谷周边。
地下矿山的排土场方面安全对策措施地下矿山是目前国内外资源开发的重要方式之一,而排土场作为开采过程中最常见的设施之一,其安全问题也引人关注。
本文将从排土场的定义、影响因素和安全对策措施三个方面来详细介绍地下矿山排土场的安全问题及解决方法。
排土场的定义及影响因素排土场是指地下矿山废弃物、岩石碎片等堆放后的区域,其作用是将开采过程中产生的矿渣、渣岩等废弃物进行集中处理,减少对地表和周围环境的破坏。
排土场的特点是顶部平坦、边缘陡峭、斜坡稳定性有限等,因此安全性问题是其开采过程中需要特别注意的问题。
排土场的安全问题主要受以下因素影响:1.土石性质土石性质是影响排土场安全的最重要因素之一。
土石体积不稳定、劣质土石等均会影响排土场稳定性,严重者可能导致堆体滑坡、崩塌等问题,引发事故。
2.水文地质因素排土场的安全与排土场周围的水文地质条件息息相关。
水文地质条件的不良会对降雨、地下水位等产生重大影响,进而威胁排土场的安全。
3.周围地貌环境周围地貌环境也是影响排土场安全的重要因素之一。
强风、大雨、雷雨、中地震、陡峭地形、沉积物等环境都会影响排土场的稳定性。
安全对策措施为了确保地下矿山的排土场安全,需要采取科学的安全对策措施。
下面将从排土场的构造、排土场的选址、水文方面、构造控制、边坡稳定等方面来介绍地下矿山排土场的安全对策措施。
1.排土场的构造在排土场的构造方面需要考虑堆体稳定性和堆体内部资源利用效果。
需要通过综合实地情况对排土场的分区处理,以确保挖掘的顺利进行。
同时在排土场的设计过程中,需要将排土场的形状优化设计,选取合适的高度、边坡角度及排土场面积。
2.排土场的选址在排土场的选址方面,应尽量选择地形较平缓的区域,并且排土场体积应适宜、土石性质相同、坚硬的块石过多的地方应尽量避免选择等。
此外,排土场周边地质条件需良好、无地裂缝、裂缝、断层等。
3.水文方面水文方面主要考虑排土场附近的地下水、地表水、山洪、雨水、泉水等对排土场影响的问题。
矿山排土场安全稳定性及预防措施的探讨【摘要】矿山设置的排土场是指矿山采矿排弃物集中排放的场所,排土场的安全稳定性是保证矿山持续发展、合理组织生产、确保矿山生产安全的重要组成部分。
随着矿产资源开发的规模不断扩大,矿山排土场安全稳定性问题正在日益的突出,直接制约着矿山的安全,是影响矿山经济效益的重要因素之一。
该如何对矿山排土场安全稳定性进行科学分析,并制定合理的预防措施,是采矿工程技术人员应该认真面对的课题。
【摘要】排土场安全稳定性影响因素措施排土工程是矿山生产的重要环节,据有关数据显示,矿山在开采的过程中仅排土的费用,就占到开采总费用的15%-20%。
同时多数排土场没经过精心设计、排土作业不规范、段高过高、排土场的地基没有按设计处理以及疏于管理,都为排土场的安全稳定性留下了隐患。
1 影响排土场安全稳定性的因素1.1 废石物料的特点在排土场排放的物质主要是剥离出的覆盖岩土、围岩和目前尚无利用价值的矿石及开采损失的矿石,也称废石或岩石。
它们颗粒大小不一,成分复杂不均匀,无任何分选并非常松散[2]。
这就为滑坡等地质灾害提供了必要的物质来源。
1.2 排土场场地排土场场地是影响排土场安全的重要因素之一,其地貌多呈不规则的形状,大多分布于山地、丘陵和河谷附近[1]。
如果排土场场址选得好,第四系表土厚度不大、密实或基岩裸露地形地貌好,这样排土场场地安全稳定性就相对高;反之第四系表土厚度大、很松散并地形地貌不良,这样排土场场地安全稳定性就相对差。
表层软土也易构成排土场滑坡的部分滑动面,为排土场滑坡留下了安全隐患。
1.3 排土场作业排土场作业过程中经常发生以下情况:运输车行驶速度太快、作业方式不合理;排土推进速度过快;排土阶段高度、总堆置高度、安全平台宽度、总边坡角、相邻阶段同时作业超前堆置高度等参数不满足设计要求;在排土场坡脚乱踩乱挖,翻拣矿石;排土卸载平台边缘未设置安全挡墙,顶部宽度和底部宽度过小;排土场基底坡度和台阶坡度小于其堆置物的最小安息角;排土场未保持反向坡。
某矿山排土场堆置要素优化及稳定性分析研究安全科学研究的重点之一是将事故消灭在萌芽状态,即本质安全。
本文研究在排土场设计之初,就考虑到影响排土场安全性的各种因素,设计优化出一类既安全又经济的排土场。
本文以云南省某金属矿山拟建二号排土场为工程背景,基于极限平衡、饱和-非饱和理论、可靠度等理论,在排土场初步设计的基础上探索了该排土场设计优化及稳定性分析的方法,为将来排土场的安全高效稳定排放提供了指导,取得的主要成果如下:(1)为研究不同堆置方式的时空效应对排土场稳定性的影响,在初步设计的基础上,以不同堆置方式形成的排土场模型为分析基础,研究排土场各区域堆置过程中堆置参数优化设计与安全系数的变化规律。
研究结果表明,多台阶覆盖式排土场有较高的安全系数;压坡脚式排土场在初始堆置时,安全系数低,第6-8台阶以后安全系数递增幅度不断增大,由危险值逐渐趋于安全值。
实际中可灵活组合压坡脚式与覆盖式两种堆置方式,合理利用不同的堆置顺序、坡脚阻滑等空间效应,促进排土场的稳定堆置。
(2)运用饱和—非饱和渗流理论和边坡稳定性的分析理论,在不同降雨工况入渗的条件下,对二号排土场的排土终了边坡的渗流场进行分析。
为了使降雨条件下排土场破坏规律更加明显突出,特别设置了极端降雨工况,即持续24小时暴雨,降雨停止后再继续动态模拟10天时间内排土场内部水力运移分布情况和安全系数变化规律;模拟结果表明排土场堆放的废石土料的渗透系数较大,不易于地下水存储,当有降雨时坡脚处的地下水位就会在较短时间迅速升高,排土场边坡整体稳定性降低;坡脚处的地下水位线接近地表,持续降雨入渗条件下坡脚处的散体物料会出现过快饱和现象,如此导致发生牵引式滑坡的概率大大增加。
随着降雨情况的持续,坡脚处的水力渗流方向发生改变,即流线由之前的从坡脚处渗入坡内转变为逸出坡体,这加大了带走土层中的细小土粒的可能性,长期发展下去,极易引起坡脚松软情况的发生;(3)利用蒙特卡洛法分析,探索了排土场在正常工况下、不同降雨条件下、降雨加地震三种工况下其整体安全系数小于标准值的概率。
排土场边坡稳定性分析及安全评价分析马永明(甘肃省建设项目咨询中心有限公司,甘肃 兰州 730070)摘 要:安全评价在矿山项目建设阶段有着不可或缺的作用,大型露天矿山通过安全评价合理建设,了解排土场边坡稳定性,以确保后期生产稳定开展。
文章以某地区矿山开发为例的进行分析,结合矿山实际问题,对排土场边坡稳定性分析并进行安全评价,为相关矿山开发工程稳定开展奠定坚实基础。
关键词:排土场边坡;稳定性;建设;安全评价中图分类号:TD804 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)05-0193-2Stability analysis and safety evaluation analysis of waste dump slopeMA Yong-ming(Gansu Construction Project Consulting Center Co., Ltd,Lanzhou 730070,China)Abstract: Safety assessment plays an indispensable role in the construction stage of mine projects. Large open-pit mines can understand the slope stability of waste dump through reasonable construction of safety assessment, so as to ensure the stable development of later production. Taking the mine development in a certain area as an example, this paper analyzes the slope stability of waste dump and evaluates the safety, which lays a solid foundation for the stable development of related mine development projects.Keywords: drainage slope; Stability; Construction; Safety evaluation1 矿山概况以某地区矿山(后统称为a矿山)为例进行分析,该矿山位于我国北方某地区,地质储量达到22441Mt,实际生产能力达到20.0Mt/a。
一、项目的必要性:矿山工业的迅速发展与征地之间的矛盾,使得矿山排土技术强调运距短、少占土地,在露天开采境界外就近排土,从而导致露天排土场岩土量大而集中。
由于排土场由松散的剥离物组成,稳定性差,季节性灾害比较明显,排土工程一直是露天矿生产的薄弱环节。
因此, 合理规划排土工程,科学管理排土场所,不仅是保证全面完成矿山生产任务的必须手段,而且对社会和生态平衡也有着十分重要的意义。
**************** 严格按照有关标准、规范、规程要求,完成了**************** 索尔库都克铜矿(以下简称索矿)排土场初步设计,索矿排土场设计采用多台阶排土,底部标高740m顶部标高830m 最终排土高度90m排土场每一台阶排弃坡度为35°,最终堆积边坡角28°,台阶高度15m排土场投入使用后,一直十分稳定,足见设计的合理性。
因矿区地处戈壁,遍布矿区的第四系风成沙、残坡、洪积层和第三系乌伦古河组卵砾石孔隙发育;近年来,因北疆地区雨雪较多,第四系表土接受大气降水的渗入补给,随着雨水入渗使得岩土体的抗剪强度降低或软化;水入渗导致的渗流作用也使排土场岩体的下滑力增加,两者的相互作用导致索矿排土场发生了几次小规模的滑坡现象。
荷载压力而产生的滑坡和底鼓,然后牵动排土场滑坡,这类牵引式滑 坡在排土场破坏事例中经常看到,约占矿山排土场重大滑坡事故的 1/3,1983年11月,石录铜矿2号排土场因段高过大、含土量高、排土场内部滑移破坏裂隙(拍摄于 2015年6月)排土场西侧地基破坏(拍摄于 2015年9月)实践表明,当排土场坐落于软弱地层上时,由于地基受排土场地基为黄土层并有沉淀泥浆挤出等原因,发生两次牵引式滑坡,滑坡体总体积高达50万立方米。
国家高度重视露天矿山排土场稳定性工作,《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006第5.7.28条明文规定“排土场应由有资质条件的中介机构,每5年进行一次检测和稳定性分析”,索矿排土场自2008年投入使用至今的7年的时间里,尚未进行过系统的排土场检测和稳定性分析。