摘要 排土場是露天礦山災害的多發部位,排土場使用情況的好壞,直接關系到礦山是否順利生產。本文介紹了尖山鐵礦寺溝排土場發生事故后,通過采用削坡減載,修筑排水盲溝、攔截壩、地表截水溝等綜合治理措施,使排土場具備安全生產的條件和要求,同時介紹了尖山鐵礦對排土場安全生產的日常管理與控制措施,對露天礦排土場治理與安全管理有一定的借鑒作用。
??????? 關鍵詞 露天礦排土場治理安全管理
??????? l礦山開采簡介
??????? 尖山鐵礦是黑色大型露天礦山之一,1994年投入試生產,原設計年產鐵礦石400萬t,采剝總量1300萬t,年產精礦161萬t,精礦品位66%。后幾經擴建,目前已形成年產鐵礦石900萬t/a,采剝總量4500萬t的生產能力。礦山開采方式自上而下、由東向西沿走向(或斜交)推進的緩幫采剝方法。采出的廢石采用汽車運輸在外部排土場排土,排土工藝為汽車直排與推土機排土相結合。尖山鐵礦排土場分南部排土場和北部排土場,目前,北部排土場為外委施工單位表土剝離用土場,礦山現用排土場主要集中在南部,從上而下依次為1740、1668、1585、1540排土場。南部排土場發展方向為向西南方向排巖,排往都交曲方向山溝和寺溝西溝。
??????? 2寺溝排土場基本情況
??????? 寺溝排土場屬于南排土場一部分,在原寺溝村的西北部。2008年8月1日,因長時間下雨,寺溝排土場發生垮塌事故,造成重大地質災害,給地方和礦山造成重大損失。事故發生后,太鋼(集團)有限公司立即組織了搶險救援及應急治理,應急治理工程結束后,對排土場進行了削坡減載施工。
??????? 為了礦山下一步的安全生產,太鋼(集團)有限公司礦業分公司委托中勘冶金勘察設計研究院有限責任公司進行尖山鐵礦寺溝排土場治理工程設計。2009年6月至10月由山西礦山建設股份有限公司在寺溝排土場進行治理工程施工。2009年12月組織竣工驗收。
??????? 3治理思路及工程措施
??????? 3.1排水盲溝
??????? 由于受滑坡體的堵塞的影響,1620排土場坡腳滲水,形成一處積水坑,積水坑直徑約22.6m,積水面標高1538m,坑底標高1535m。積水浸泡1620排土場坡腳,當時采用的應急措施為用抽水機進行排水。2008年9-10月測量結果,平時涌水量0.61m3/h,雨后最大流量10m3/h。,考慮長久之計,設計排水盲溝排疏積水。
??????? 治理要求:疏干積水坑地表積水,并把水位降至1534m以下。設置排水盲溝,盲溝上游進水口在積水坑處,下游出水口在寺溝谷現地面標高為1513m處,出水順溝底流走。
??????? 施工工藝為:施工放樣→基坑開挖→地基碾壓→鋪HDPE防滲膜→鋪細砂墊層→回填碎石→鋪土工布→碎石土回填。
??????? 3.2攔截壩
??????? 結合填壓坡腳的設計,在溝谷下游設置攔截壩,攔截壩的作用是防止雨季時上游物質瀉向下游給下游造成災害,另外,攔截壩作為將來渣土坡體的一部分,可起到加強土體強度,提高阻滑程度,增加坡體安全性的作用。
??????? 攔截壩設計:攔截壩設置在已征地線范圍內,攔截壩外坡腳設在征地線上,壩軸線設計為直線,壩型為碾壓式碎石壩。本攔截壩的作用之一是攔截上游的土石材料,但應當具透水性。所以設計為均質壩。壩體材料考慮尖山礦廢棄料的利用,筑壩施工用碎石分層碾壓筑壩,分層厚度為1.5m。每層碾壓遍數為6遍。坡面可在施工過程中,邊分層碾壓邊整理,使之平整且達到設計坡度。攔截壩的施工在排水盲溝施工完成后進行。
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??????? 施工工藝流程為:壩基開挖→基底碾壓→分層回填、攤平→碾壓密實→找平驗收。
??????? 3.3地表截水溝
??????? 地表排水的目的是攔截排土場邊坡地段以外的地表水,不使水流入邊坡區內而降低土體強度導致發生滑坡災害,引導地表水在坡體外的地段處排走。截水溝設置在排土場坡頂后緣,根據地形特征,能截斷上游流向排土場的匯水的位置。
??????? 施工工藝流程為:基礎開挖→基底碾壓→碾壓密實→砌筑→驗收。
??????? 3.4坡腳填壓
??????? 寺溝排土場包括1632排土場和1620排土場,已進行過前期削方減載工程達到目前現狀。經對現狀排土場穩定性驗算,排土場邊坡欠穩定,所以進行坡腳填壓設計。在寺溝中填壓坡腳不僅填壓1620排土場坡腳,同時也填壓了1632排土場滑坡體的坡腳,從而增強排土場穩定性,滿足安全生產的要求。
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