姑山采场内排土场应用及稳定性研究
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饱 和 地下水 。
６３
总第 ５ ４期 １
现 代 矿业
２１ ０ ２年 ２月 第 ２期
表 ３ 排土场 边坡 设计 调整后结构参数
Ａ
Ｆ
剖面 平台宽度 台阶高度 名 称 ／ ｍ ／ ｍ
１１ — ２２ ． ３３ ． ４ ４ ５＿ ５ １ ６ １ ６ ｌ ６ １ ６ １ ６
失稳 的重要 原 因 。雨 季 排土场 边坡 内水 荷载 的变 化
因素 ： 土 物料 性质 、 雨 、 地地 基条 件 、 排 降 场 排土 台 阶
结构参数以及排土工艺等 。 Ｊ
２ １ 场 地地 基 条件 ．
表现 在稳定 地 下水 位 升 高 ， 定 地下 水 的升 高 是 一 稳 个 缓 慢 的过程 ， 也是 饱 和一 非 饱 和 降雨 入 渗运 动 过
稳 定性
ＭＡ Ｌ Ｂ线性规 划 ＴＡ
露天 开采 是 国 内外 矿 山开 采 的主 要 形 式之 一 ， 据 统 计 ， 世 界包 括 建筑 材料 在 内 的 固体 矿 产 总量 全 约 ８ ％ 为露 天开 采 ； 国铁 矿石 露 天 开采 占 国内 ０ 我 总量 的 ８ ％ 以上 ， 年 剥 离 的 岩 土 量 超 过 ５亿 ｔ ０ 每 。 露 天 矿排 土场 是排 弃 露 天 采 场 内剥 离 物 的场 地 ， 分
２ ２ 排 土场 散体 物料 性质 ．
排 土场散 体 物料 的物理 力学 性质 研究 是排 土场 稳定 性研 究 的基 础工 作 ， 为排 土 场 稳 定 性 分析 以及 进一 步 的排 土场 滑坡治 理提 供可 靠 的依据 。排 土场
用地约 ５％ ， ０ 而且 大 多 数 都 是 占用 耕 地 。另 外 ， 外 部 排 土场 污染 环境 ， 土场 滑坡 时常 损坏 农 田， 排 造成
为外 排土 场和 内排 土场 。冶金矿 山排 土用 地 占矿 山
四系岩 土 ，０４年 局 部 发 生 滑 坡 后 进 行 了 系 统 治 ２０
理， 将原有第 四系岩土进 行 了置换 ， 照 １ ２ ５— 按 ：． １３ ：的坡 比做成小 台阶， 经过多年的 自然沉 降， 边坡 稳 固 ； ３ｍ 以下 为矿 体 ， 一１ 坚硬 稳 固。
１ Ｏ １ Ｏ １ ０
台阶坡 面角 总体边坡角 堆排 总高度 ／（ ） 。 ／ 。 （） ／ ｍ
３ ４
３ ４ ３ ４
排 土场 是 人 工堆 积 体 ， 中地 下 水 主要 来 源 于 其 大气 降雨 ， 土场本 身是 大气 降雨 的滞水 蓄水 体 ， 排 降 雨入 渗将 改变 排土 场 边 坡 内地 下 水 渗 流 场 ， 而 引 从 起 散 体边坡 内水荷 载 的增 大 ， 是雨 季排 土 场 边 坡 这
表 １ 参与稳定性计算散体物料及基底岩石强度参数选取表
露 天 矿 的发展 ， 土 场用 地 及 管 理 问题 已经 成 为露 排
天 采 场亟 待攻 克 的课 题 。
１ 排 土 场 概 况
姑 山露 天 采场 矿 体 呈 穹 隆 状 分 布 ， 由东 、 、 北 西 三 面 向下延 伸 ， 南部 为无 矿带 ， 采场 内部 形成 岩心 在 岛 ， 面上将 露 天采 场 分 成 东 西 部 相 对 独 立 的两 部 平 分 。利 用矿 体 的这 种 分 布 特 点 ， 期 对 姑 山露 天 采 先 场 东 区进行 强 化 开 采 ， 束 形 成 约 ６ ０万 ｍ 结 ０ 的采 坑 ； 期进行 西 帮 扩 帮技 术 改 造 ， 行 西 区开 采 ， 后 进 利 用 东部 露天 采 坑进行 采 场 内部 排 土 。这样 就解 决 了 现 有外 部排 土 场容 量 不 足 、 地 、 土运 输 距 离 长 、 征 排 高 成本 、 坏环 境等 问题 。 破
摘
要
姑 山采 场根据 其矿 体 分布 特 点 ， 实行 分 区开 采 ， 区开采 时利 用先期 结束 的 东部 采 空 西
区实施 内排 土 ， 稳 定性研 究 的基础 上 ， 在 内排 土过 程 中加 强管理 ， 采取 一 系列保 障措 施 ， 确保 内排 土
场安 全运 行 。
关键 词 内排 土
２ ３ 降雨 条件 下排 土场 渗流 场分 析 ．
２ 排 土 场 稳 定 性 研 究
排 土场 的稳 定性 包 括排弃 物本 身 的稳定 及其 是 否 沿基 底发 生 滑 动 ， 弃 物 分 为 土 、 石 及 混 合 物 排 岩 料， 基底 可 为土 层 或 岩层 。影 响 排 土 场稳 定 性 主要
程。
姑山采场东部矿体出露较高， １ 一 ３ｒ ｎ以上为第
图 １为 排 土 场剖 面 水 文地 质 边 界条 件 示 意 图 。
王 章 （９ Ｏ ） 男 ， １７ 一 ， 高级工程师 ，４ ０ ０安徽省马鞍 山市 。 ２ ３０
在一 定 的降雨 条件 下 ， 土 场 台阶底 部 出现 暂 时 的 排
对 周 边环境 的破坏 。排 土场 问题 严重 制 约着 国 内外
散体岩土在沿边坡排放过程 中， 形成 自上而下物料 的自然分级。散体物料 的黏聚力值随物料粒径的增 大而降低 ， 内摩擦角值随物料粒径的增大而增大 ， 排 土场 稳定 性分 析 时其力 学强 度参 数 随排土 场高度 不
同而 分层 取 值 。 姑 山矿 剥 离 的第 四 系 “ 砂 ” 体 流 散 物料 如 大量集 中堆 放 ， 易导 致 出现 排 土场 内部 滑 容 坡 。姑 山 内排 土场 稳定 性分 析取 用 的散 体 物料及 基 底岩 石强 度参 数见 表 １ 。
现
Ｆｅ ｒ ｒ ２ ２ ｂ ｕａｙ． ０１
代
矿
业
Ｍ ０ＲＤＥＮ ＮＩ ＭＩ ＮＧ
总 第 ５ ４期 １ ２ １ 年 ２月 第 ２期 ０２
姑 山采场 内排 土场 应用 及 稳 定 性研 究
王 章 刁 虎
（． １ 马钢 集团矿 业有限公 司；． ２ 中钢集 团马鞍 山矿 院有限公司）
６３
总第 ５ ４期 １
现 代 矿业
２１ ０ ２年 ２月 第 ２期
表 ３ 排土场 边坡 设计 调整后结构参数
Ａ
Ｆ
剖面 平台宽度 台阶高度 名 称 ／ ｍ ／ ｍ
１１ — ２２ ． ３３ ． ４ ４ ５＿ ５ １ ６ １ ６ ｌ ６ １ ６ １ ６
失稳 的重要 原 因 。雨 季 排土场 边坡 内水 荷载 的变 化
因素 ： 土 物料 性质 、 雨 、 地地 基条 件 、 排 降 场 排土 台 阶
结构参数以及排土工艺等 。 Ｊ
２ １ 场 地地 基 条件 ．
表现 在稳定 地 下水 位 升 高 ， 定 地下 水 的升 高 是 一 稳 个 缓 慢 的过程 ， 也是 饱 和一 非 饱 和 降雨 入 渗运 动 过
稳 定性
ＭＡ Ｌ Ｂ线性规 划 ＴＡ
露天 开采 是 国 内外 矿 山开 采 的主 要 形 式之 一 ， 据 统 计 ， 世 界包 括 建筑 材料 在 内 的 固体 矿 产 总量 全 约 ８ ％ 为露 天开 采 ； 国铁 矿石 露 天 开采 占 国内 ０ 我 总量 的 ８ ％ 以上 ， 年 剥 离 的 岩 土 量 超 过 ５亿 ｔ ０ 每 。 露 天 矿排 土场 是排 弃 露 天 采 场 内剥 离 物 的场 地 ， 分
２ ２ 排 土场 散体 物料 性质 ．
排 土场散 体 物料 的物理 力学 性质 研究 是排 土场 稳定 性研 究 的基 础工 作 ， 为排 土 场 稳 定 性 分析 以及 进一 步 的排 土场 滑坡治 理提 供可 靠 的依据 。排 土场
用地约 ５％ ， ０ 而且 大 多 数 都 是 占用 耕 地 。另 外 ， 外 部 排 土场 污染 环境 ， 土场 滑坡 时常 损坏 农 田， 排 造成
为外 排土 场和 内排 土场 。冶金矿 山排 土用 地 占矿 山
四系岩 土 ，０４年 局 部 发 生 滑 坡 后 进 行 了 系 统 治 ２０
理， 将原有第 四系岩土进 行 了置换 ， 照 １ ２ ５— 按 ：． １３ ：的坡 比做成小 台阶， 经过多年的 自然沉 降， 边坡 稳 固 ； ３ｍ 以下 为矿 体 ， 一１ 坚硬 稳 固。
１ Ｏ １ Ｏ １ ０
台阶坡 面角 总体边坡角 堆排 总高度 ／（ ） 。 ／ 。 （） ／ ｍ
３ ４
３ ４ ３ ４
排 土场 是 人 工堆 积 体 ， 中地 下 水 主要 来 源 于 其 大气 降雨 ， 土场本 身是 大气 降雨 的滞水 蓄水 体 ， 排 降 雨入 渗将 改变 排土 场 边 坡 内地 下 水 渗 流 场 ， 而 引 从 起 散 体边坡 内水荷 载 的增 大 ， 是雨 季排 土 场 边 坡 这
表 １ 参与稳定性计算散体物料及基底岩石强度参数选取表
露 天 矿 的发展 ， 土 场用 地 及 管 理 问题 已经 成 为露 排
天 采 场亟 待攻 克 的课 题 。
１ 排 土 场 概 况
姑 山露 天 采场 矿 体 呈 穹 隆 状 分 布 ， 由东 、 、 北 西 三 面 向下延 伸 ， 南部 为无 矿带 ， 采场 内部 形成 岩心 在 岛 ， 面上将 露 天采 场 分 成 东 西 部 相 对 独 立 的两 部 平 分 。利 用矿 体 的这 种 分 布 特 点 ， 期 对 姑 山露 天 采 先 场 东 区进行 强 化 开 采 ， 束 形 成 约 ６ ０万 ｍ 结 ０ 的采 坑 ； 期进行 西 帮 扩 帮技 术 改 造 ， 行 西 区开 采 ， 后 进 利 用 东部 露天 采 坑进行 采 场 内部 排 土 。这样 就解 决 了 现 有外 部排 土 场容 量 不 足 、 地 、 土运 输 距 离 长 、 征 排 高 成本 、 坏环 境等 问题 。 破
摘
要
姑 山采 场根据 其矿 体 分布 特 点 ， 实行 分 区开 采 ， 区开采 时利 用先期 结束 的 东部 采 空 西
区实施 内排 土 ， 稳 定性研 究 的基础 上 ， 在 内排 土过 程 中加 强管理 ， 采取 一 系列保 障措 施 ， 确保 内排 土
场安 全运 行 。
关键 词 内排 土
２ ３ 降雨 条件 下排 土场 渗流 场分 析 ．
２ 排 土 场 稳 定 性 研 究
排 土场 的稳 定性 包 括排弃 物本 身 的稳定 及其 是 否 沿基 底发 生 滑 动 ， 弃 物 分 为 土 、 石 及 混 合 物 排 岩 料， 基底 可 为土 层 或 岩层 。影 响 排 土 场稳 定 性 主要
程。
姑山采场东部矿体出露较高， １ 一 ３ｒ ｎ以上为第
图 １为 排 土 场剖 面 水 文地 质 边 界条 件 示 意 图 。
王 章 （９ Ｏ ） 男 ， １７ 一 ， 高级工程师 ，４ ０ ０安徽省马鞍 山市 。 ２ ３０
在一 定 的降雨 条件 下 ， 土 场 台阶底 部 出现 暂 时 的 排
对 周 边环境 的破坏 。排 土场 问题 严重 制 约着 国 内外
散体岩土在沿边坡排放过程 中， 形成 自上而下物料 的自然分级。散体物料 的黏聚力值随物料粒径的增 大而降低 ， 内摩擦角值随物料粒径的增大而增大 ， 排 土场 稳定 性分 析 时其力 学强 度参 数 随排土 场高度 不
同而 分层 取 值 。 姑 山矿 剥 离 的第 四 系 “ 砂 ” 体 流 散 物料 如 大量集 中堆 放 ， 易导 致 出现 排 土场 内部 滑 容 坡 。姑 山 内排 土场 稳定 性分 析取 用 的散 体 物料及 基 底岩 石强 度参 数见 表 １ 。
现
Ｆｅ ｒ ｒ ２ ２ ｂ ｕａｙ． ０１
代
矿
业
Ｍ ０ＲＤＥＮ ＮＩ ＭＩ ＮＧ
总 第 ５ ４期 １ ２ １ 年 ２月 第 ２期 ０２
姑 山采场 内排 土场 应用 及 稳 定 性研 究
王 章 刁 虎
（． １ 马钢 集团矿 业有限公 司；． ２ 中钢集 团马鞍 山矿 院有限公司）