露天矿排土场稳定性影响因素分析

露天矿排土场稳定性影响因素分析

摘要：本文通过对排土场滑塌、矿山泥石流、边坡稳定及岩爆等方面的论述，对影响露天排土场稳定性的因素进行了分析及探讨关键词：露天矿排土场稳定性因素

1影响排土场稳定性的主要因素

露天矿排土场是采场土岩经爆破、挖掘、运输和排弃过程在基底上堆筑而成的。废石堆结构或外部条件与采场内的原状土岩不同。其稳定性不同于一般的岩石质边坡。废石堆稳定化主要决定于：①排弃散体的物理力学性质。②承纳废石的基底岩土层的承载能力。③排土工艺。④排土场的物理、地理和水文地质条件。

2排土场滑塌如何防治

排土场滑塌防治措施：合理调整排土岩性的分布，采取疏水措施疏干基底地下水，引出地表水，对废石堆基底进行工程处理以及选择适当的排土工艺。

2.1合理调整排土岩性的分布

根据废石堆岩石的抗剪和抗压强度试验资料及其岩性组成的变化规律，当坚硬岩块中粘土等软岩含量不超过25%时，坚硬岩石的强度和压缩性实际上保持不变。即在废石堆物料中软岩含量小于25%

时，对废石堆稳定性不产生严重影响。当细颗粒含量达到30%以上时，对废石堆边坡的稳定性将有很大影响。

基底上硬排弃渗透性好、不易水解的大块岩石，如大颗粒砂质岩石。其上部则可排弃细粒的和粘土质岩石，这样有利于废石堆水迅速有效地自排。

为防止坡面冲蚀作用，应在排土终了之前将坡面风化细软岩土的物料储备降至最小，稳妥的办法是在中排前，于坡面上加盖一层一定厚度的新鲜、坚实、大暴雨也不致冲走的大块物料。

2.2疏水措施

疏水措施包括疏排废石堆内不含水和基底地下水以及地表截水排洪。距废石堆上部边缘的地方挖掘排水沟，进行截流和排洪，使水不进入排土场，亦可建3。-5。的防渗反向坡，以防张裂缝以远的水体注入张裂缝。用推土机平整废石堆表面，防止雨水积聚与渗入，排除基底表面积水。

2.3基底工程处理

查清基底工程地质与水文地质条件，包括表土覆盖物的力学性质和浅部岩体的结构和构造。基底内部的地下水情况，分析可能引起滑塌的因素，因地制宜选择稳定基底的工程处理方法。

3如何防治矿山泥石流

泥石流又称山洪泥石流或泥石洪流，是山地沟槽或河谷在暂时性急水流域内大量土石相互作用的洪流过程现象。其特点：过程短暂、发生突然、结束迅速、复发频繁。因采矿活动影响人为酿成的泥石流称为矿山泥石流。

对泥石流的防治，必须针对其形成条件及其形成机制、不同性质的泥石流类型、流域内地质环境以及防护对象等分别对待。

在防治泥石流具体工程措施上，需要采取水土保持以及文破产措施。以稳定排土场废石或由于爆破和崩塌引起的沿体破碎输送散物质，从而减小甚至消除矿山泥石流固体物质补给。如果不能消除形成泥石流的可能性，必须采取专门的河床水利工程设施，用来稳定加固河床，消弱泥石流活动，进行工程整治，以便保护居民区、铁路、公路以及在泥石流影响区内的其他国民经济设施使其免遭泥石流危害。

4影响边坡稳定的因素

(1)由于开挖，开挖体周围岩石中原有应力场将发生变化，在压应力增高区产生压缩变形，在压差增大区产生剪切变形，在拉伸区产生拉伸变形。

(2)一座露天矿服务年限十几年至几十年，暴露在外的岩石将逐渐风化，开挖工程使原始地形发生很大改变，坡内原地下水的水力坡度将会加陡，旱雨交替时，潜水面的涨落幅度加大，这些将加速不耐水和有膨胀性的夹层和构造岩带的瓦解，从而造成松动和滑塌。

(3)爆破而产生的位移也难以加以计算。不加控制的大爆破也是损伤岩体、造成松动和破坏。

常见的边坡滑塌模式有以下几种：

①平面滑坡。平面滑坡是指岩体沿与边坡倾角相同的单一结构面发生滑动。

②楔体滑坡。楔体滑坡是指边坡中两组结构面相交成楔形失稳体，其交线边坡倾向相近或相似时发生的滑坡。

③圆弧形滑坡。圆弧形滑坡是指滑动面基本上为圆弧形的滑坡。

④倾倒滑坡。倾倒滑坡是边坡岩体中结构面很陡时，岩体由于重力作用发生倒塌。

⑤复合滑坡。复合滑坡是上述两种或两种以上形式组合而成的滑坡。

5露天边坡的监测方法及政治办法

5.1边坡监测常用的方法

(1)钢丝伸长计监测。钢丝伸长计法是用一垂直桩安装一个带有重物的滑轮，重物的另一端由钢丝固定在发生位移的边坡岩石表面，当边坡移动时，钢丝发生形变带动重物上升，其变化值可通过设在垂直桩上的标尺读出，当重物位移超过警戒位置时，需对边坡进行安全

防范处理。

(2)地面精密测量监测。测量法监测边坡位移在我国露天矿得到广泛应用。进行测量时首先应建立观测网，然后设置各类桩，有置镜点桩、照准点桩和观测点桩、水准电桩等，各类桩的设置应根据其用途设置并达到其质量要求。测量常用的精密测量仪器是经纬仪和水准仪，也可采用光电测距仪等先进测量仪器。测量完成后，对观测资料进行分析整理，得出露天边坡位移与时间的关系图等图表，为预测提供依据。

(3)其他方法。如位移自动记录仪监测、钻孔伸长计监测、钻孔剪切带监测等。

5.2露天矿边坡整治工作主要的方法

(1)清扫维护。清扫维护是根据边坡岩体情况和工作经验对边坡进行的清理和维护工作。

(2)防排水。防排水是指边坡稳定的主要措施之一，可采用疏干的方法排出地下水，地表可采用排洪沟和防洪坝防水，具体措施可参照防水部分。

(3)改善爆破工作。为减轻爆破对边坡的危害，可采用预裂、缓冲、光面爆破等控制爆破方法。

(4)加固。边坡加固是治理滑坡，提高边坡角，减少剥离量的一

种手段。目前常用加固方法有：挡墙、抗滑桩、金属锚杆（索）、护坡等。在实际生产过程中，可根据情况采用一种或几种方法联合加固。

6岩爆的预防及处理

岩爆是岩体在高应力（极限应力状态）地段发生脆性破坏的一种深部地压现象。发生岩爆时矿石或岩石被剧烈破碎抛入巷道中，造成巷道支架破坏，严重者可导致地表建筑物倒塌。目前国外金属矿山及国内煤矿采取预防岩爆的措施有：

(1)降低回采过程中弹性应变能的释放速度。这可惜助部分回采或应用废石、尾砂、河砂、胶结材料充填采空区实现。

(2)两帮岩石在回采过程中能发生收敛闭合时，应减小矿层尺寸。

(3)采用预爆破释放应力，(4)改变矿岩的物理力学性质。煤矿采用高压注水，人为的在煤岩内部造成一系列的裂隙，并对煤岩起软化作用，降低煤岩的强度和增加塑性变形量。注水后可使煤单向压缩的塑性变形量增加13. 3:-14.5%。

(5)孔槽卸压。用大直径炮孔或切割沟槽使煤松动，达到卸压效果。