露天礦山排土場災害分析與防治措施

【摘 要】 露天礦山工程災害后果嚴重，會帶來人身傷亡，而排土場是災害的易發部位，對礦山企業而言，排土場災害治理是件意義重大的工作，本文筆者對排土場災害從表現形式、產生機理及原因三個角度進行分析，并從其三個主要表現形式方面，提出針對性的相應防治措施。

【關鍵詞】 客露天礦山，排土場災害，防治措施

一、前言

露天礦山生產中，排土場對廢石進行接納，執行排土這一露天礦開采的基本工序。在礦山整個生產時期以及閉坑后相當長時期內，排土場作為露天礦組織生產不可缺少的一項永久性工程建筑，礦山經營管理者都需要對此慎重考慮。一旦排土場發生重大變化，勢必嚴重影響礦山生產，甚至有可能迫使礦山停產。

然而實際工作中，排土場的前期建設，因各種客觀主觀愿意，沒有做到周到、全面的考慮，在建設和使用過程中，又容易發生對各種影響因素考慮不周的問題，包括排土場的不科學選址、不合格的建設質量、不到位的生產管理等等，而這些都導致排土場災害的發生，嚴重危害礦山企業的財產安全，甚至會給社會帶來嚴重危害。礦山企業的安全生產中，必須切實關注和預防排土場災害。

二、露天礦山排土場災害的表現形式以及各自成因

根據地質、地理、氣候等自然條件的不同，排土場的災害有不同的表現形式，這里按照災害對環境危害的表現形式，分為以下3種：

一是排土場滑坡，表現為松散固體的大規模移動；二是排土場泥石流，表現為液體流體的大規模流動；三是排土場環境污染，表現為氣體或液體中攜帶了有害的粉塵或泥沙。

1. 排土場滑坡，可謂是排土場災害中十分常見而發生頻率非常高的事故，它分為三種類型，分別是排土場與基底接觸面滑坡、排土場內部滑坡和排土場沿基巖軟弱層滑坡。不論是哪種滑坡類型，它們的機理在總體上是一致的，不過產生的原因還是有所不同，主要成因如下所述：

a.建設初期設計不夠完善，建設考慮不夠周全。通常，在基建初期過程，礦山企業，一般都沒有采用富有礦山生產經驗的基建管理決策員，或者說這類基建管理決策員本身就很缺乏，。礦石企業在土場建設質量的重要性方面，沒有足夠的認識，對其在一開始就沒有給予足夠的重視，導致涉及到排土場建設質量的重要環節都沒有得到足夠的重視，包括排土場工程的地質勘察以及排土規劃設計等各項工作都被礦山企業所忽視。

b.生產中排土沒有科學進行，沒有嚴格地按照相關的規范和要求進行安全的排土作業。排土初期，排土場排棄了大量厚度不夠的疏水性塊石，或者是在生產的某一個時期，執行了巖土混排工作，而這些都將人為地給排土場帶來威脅，在排土場內部，引起軟弱面的形成。

c.排永設施沒有健全設置。大氣降雨和地表水都會浸潤排土場，改變排土場初始的穩定狀態，使其穩定條件惡化。

2. 礦山泥石流，可以從成因上將其分為2類，一是水動力成因的泥石流，二是重力成因的泥石流。

數量巨大的松散的固體物料，在匯水面積很大的山谷地帶堆積，由于動水的沖刷作用下，將沿著陡坡地形急速地流動，形成水動力成因的泥石流，它主要受到地表水系的影響。

重力成因的泥石流，則是吸水巖土在遇水后軟化，含水量達到一定程度時，便轉化為黏狀流體。另外，它也可能直接由坍塌和坡體轉變成為泥石流。泥石流的基本形成條件如下：一是，有十分豐富的松散巖土；二是，山坡地形十分陡峻，具有較大的溝床縱坡；三是，有較大的水面積和充足的水源。

另外，通常情況下，礦山排土場都會建在山溝里，因此排土場的水面積較大，而且溝床縱坡也比較大，一旦出現集中降雨，便很有可能導致排土場泥石流的發生。

3.排土場環境污染

礦山排土場，是礦山開采中收容廢石的場所，存在著大量的細微固體顆粒，不管是哪種排土工藝，工作時都有大量灰塵形成，它們隨風飛揚，不但不利于工人的身體健康，還會給排土場周圍帶來危害，對空氣和農作物造成污染，使得莊稼的質量和收成受到影響。排土場通常都會設在一個比較高的位置，風力在高處得到加大，灰塵的污染范圍也會隨之擴大。再者，排土場的水土流失將導致水污染，也直接危害到生態環境。

三、露天礦山排土場災害的防治措施

1. 完善排土規劃設計和修整排土工藝

排土工藝表面上看似簡單，在排土場建設的初期，其穩定性方面的技術問題往往被忽視，因此排土規劃不很完善。及時采取有效措施，改善和提高排土場的穩定性。按照現場條件，礦山企業可以選擇適當的方法方式，治理安全條件差的排土場。不論采取什么措施，都應該牢記一個前提，那就是切實保證排土場的長期穩定，在此基礎上，將排土場的容納能力充分利用，極大發揮。

2.重視排土場建設質量

很多礦山排土場，都有一個環境問題，那就是覆蓋著一層表土或風化軟巖的基底，而這一點很容易導致排土場滑坡的發生。所以，針對那些比較薄的基底或軟巖，需要在排土之前進行挖掉處理，針對那些較厚的，可以通過爆破進行處理，強化排土場的穩定性。

再者，可靠的工程地質勘察，才能夠產生安全的排土場建設。應當盡量避開那些基巖弱面的地方，比如斷層和原生地質軟弱層等。如果出現排土場選擇困難或是某些無法避開的因素，此時，建議針對工程穩定性進行設計計算，一定要確保可靠的工程防治措施，保障安全穩定的運行。

3.確保排土場的排水設計

水是引發排土場災害的一大誘因，水的治理和疏排需要得到高度重視，可采取以下措施來進行：

一是，排土場上方可以建筑截水溝。排土場上方的山坡上，選擇一個適宜的位置，進行截水溝的修建，并要做到定期修繕，有助于雨水和地表水集中排到外圍的低洼處。

二是，排土平臺的反坡作業。修正排土場的排土平臺為反坡，保持排土場平臺的平整，有助于平臺匯水自然流向排土場坡跟處通過排水溝將水引導出界外。

三是，打排水鉆孔和修筑涵洞。一旦出現排土場中的巖石物料中含有孔隙水和排土場基底內存在承壓水的情況，可以在適當部位打排水鉆孔將水排出或開挖涵洞進行疏通。

4.排土場環境污染治理

這項工作應當與排土作業計劃進行統一規劃，按照實際情況進行排土場環境污染治理。另外，還需要采用生物治理措施，對排土場揚塵、水土流失和污染進行預防，比如排土場植被。可以根據廢石的理化性質，選擇一些適宜的植物。在植物完成播種或栽植后，建議派專人維護，以確保其成活。最后，在排土場下部溝谷的收口部位，還應當修筑不同形式的攔擋壩，以形成泥抄沉淀池，這可以幫助攔擋排土場水土流失和防止污染農田和水系。

四、結語

排土場，作為露天礦山組織生產中不可缺少的場所，其安全建設和管理有著重要意義，排土場管理工作一旦出現問題，比如監督不到位，防治措施沒有及時跟進，將會影響到整個生產的安全進行，繼續給企業帶來損失，給社會帶來危害。礦山企業都應當高度重視排土場的治理，將各種排土場災害扼殺于萌芽之處。企業可以結合自身的實際清況，因地制宜，采取適合自身生產工作的防治措施，確保排土場的安全運行，保障整個生產工作的正常進行，更好地進行礦山建設。

參考文獻

[1] 孫秀玲，孔令偉.黑岱溝露天礦拉鏟倒堆剝離內排土場穩定性研究 能源技術與管理2008（5）

[2] 崔斌，趙汝輝，楊曉晨，豆林濤.影響露天礦排土場穩定性因素研究 山東煤炭科技2011（3）

[3] 孔令偉，孫秀玲.魏庭賓 勝利東二號露天礦外排土場穩定性研究 露天采礦技術2010（z1）

[4] 郭紅霞.松散堆積體邊坡防排水技術研究 中外公路2010（5）

[5] 程力，董隴軍.東戈壁鉬礦露天坑排土場位置與邊坡穩定性分析 武漢理工大學學報 2012（1）