徐家溝鐵礦排土場安全運行實踐

鄭登文（四川東方浩遠礦山工程有限責任公司，四川 攀枝花 617000）

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徐家溝鐵礦排土場安全運行實踐

鄭登文
（四川東方浩遠礦山工程有限責任公司，四川 攀枝花 617000）

摘 要：本文針對徐家溝鐵礦排土場的特點，分析其安全隱患及可能產生的危害，在實踐中采取了有效管理措施，防止了排土場危害的產生，保證了排土場的穩定，保障了鐵礦持續安全生產。

關鍵詞：排土場；安全管理；安全危害分析

1 排土場的建設情況

徐家溝鐵礦位于四川省攀枝花市東區銀江鎮境內，南面緊鄰金沙江，北距蘭尖鐵礦約5km。攀枝花市渡—雅公路從礦區南部外側通過，礦區現有公路連接渡—雅公路。徐家溝鐵礦排土場為新建排土場，場址區內屬亞熱帶河谷干旱型氣候，旱季一般為11月至次年5月，夏季多雨，降雨集中在6～10月，降水量是年降水量的80%左右，空氣較為干燥、炎熱。年平均降水量1140mm，雨季6～10月平均降水量956.46mm，占全年平均降水量的83.9%。排土場位置為中山區，最高點高程1500m，最低點高程1140m，相對高差210m，地形坡度15°～35°，沖溝兩側相對較陡，可達60°～70°。排土場地形為東西高，中間凹的地形，場區總體上為北高南低的單斜山坡。簡言之，該排土場為溝谷型山坡排土場。場區總占地面積為40.40萬m2，排土場最大標高1380m，最低標高1170m，總排土高度為210m，排土場總容積1636萬m3，整個排土場分七個階段布置，共設七個臺階，其標高分別為1380m、1350m、1320m、1290m、1260m、1230m和1200m，臺階坡面角33.6°，平臺寬度30m。距排土場下部600m有部分民居，密—格鐵路支線和渡—雅公路距金沙江河道1km，排土場采用45t自卸式汽車運排，廢石場內配備裝載機進行推土作業，主要排棄的巖土為中風化輝長巖、輝巖、粉砂質泥巖。

2 排土場的特殊性及安全危害分析

2.1 徐家溝鐵礦排土場的特點

（1）排土場屬山坡型排土場并具有較大的溝床縱坡。

（2）排土場下游有部分民居、鐵路支線、公路。

（3）排土場上寬下窄，尾部具有逐漸收斂的特點。

（4）由于排土場地形陡，因此每分層平臺排土量小，并且隨著排土不斷向上推置，排土場的內部匯水面不斷加大。

2.2 影響徐家溝鐵礦排土場穩定的因素

（1）自然因素。徐家溝鐵礦區屬我國南方山區，雨量大，雨季長。且還會出現暴雨，排土場內有季節性泉水，南北縱向長度約4.5km，高差210m，自然坡度為17%，且徐家溝礦山排土場匯水面積較大，在暴雨時，排土場內及四周的匯水如不及時排出排土場，雨水滲入內部后，排土場原來的平衡狀態會發生變化，排土場充水飽和，一方面增加了排土場重量，同時又降低了排土場內部潛在滑動面的摩擦力，從而容易引起排土場的滑坡。

（2）由于徐家溝鐵礦排土場的溝床縱坡較大，各排土臺階較小，存在較多平臺排土，裸露的臨時邊坡面積大，雨季時坡面水土流失較大。

（3）初期排土的1380m平臺比排土場最低標高1170m高出210m。因礦山前期開采剝離的表土多為穩定性差的巖土，影響前期排土場邊坡穩定性，雨季時容易滑坡和產生泥石流。

2.3 徐家溝鐵礦排土場可能造成的危害

由于徐家溝鐵礦排土場以上特點及其影響因素，如果對排土場的安全管理不當，容易造成滑坡和泥石流以及次生地質環境災害，從而影響到排土場的穩定并可能危及下游重要鐵路、公路及民居等，礦山的正常生產和持續發展也會受到嚴重的影響。

3 排土場的安全技術與管理措施

針對徐家溝鐵礦排土場的特點及影響穩定的因素，在生產實踐中主要采取以下安全技術與管理措施：

3.1 排土場基底構筑的安全管理

排土場基底構筑物建設的目的是形成“導水型”的基底，確保基底地面排水通暢，達到整個排土場不發生基底滑坡的目的。為了確保排土場基底的排水通暢，須在排土場底部沿主沖溝及尾部支溝增加布置排滲盲溝，有效地疏排地下滲水。具體做法是沿主沖溝布置排滲盲溝，斷面尺寸為：溝深2m，下底尺寸2m，上底尺寸5m。沿兩分支溝布置分支排滲盲溝，分支盲溝梯形斷面尺寸為：下底尺寸2m，上底尺寸3.5m，溝深1m。分支盲溝和主盲溝縱坡與自然地形坡度一致，沿自然沖溝布設，不得截彎取直。在最底層排土時盡量排放堅硬大塊巖石，使排土場形成后的基底具有更強的疏水導水功能。

3.2 修筑攔渣壩

攔渣壩修建的目的是攔擋暴雨時期排土場被雨水沖刷出現的泥石流，預防下游污染。根據徐家溝鐵礦排土場的特點，在排土場前端溝谷鎖口部位使用石渣料堆置透水壩作為攔渣壩，攔渣壩的主要是起到阻擋初期排土滾石，防止水土流失的作用。

3.3 排堆方法的管理

徐家溝鐵礦排土場針對實際地形條件，采用高臺階壓坡腳排土與分層排土相結合的工藝，對不同土類進行分區排土，保證排土過程中邊坡的穩定，防止滑坡和泥石流的發生，階段高度30m，采用汽車運輸，裝載機轉排。

排土前要對排土場場區內進行清基，清基至強—中風化灰巖。在排土過程中，注意對邊坡的控制，分段壓坡腳保證對最大高度的有效控制；設置安全平臺，不僅能適應排土的要求，同時起到了降低邊坡作業高度，降低了最終邊坡高度，提高了整個排土場邊坡的安全性，具體做法是將表土和強風化類巖石運至1380m平臺排棄，1320m以下區域必須堆置石渣料。在滿足這樣的要求下，先在1200m標高進行排土，當1230m平寬度大于30m時，可開始在1260m標高進行排土。依次上堆，形成尾隨式排土作業。

在排土過程中要保持排土平臺有2%～3%的反坡，保持排土車擋高度和寬度，排土到臨近最終邊坡的坡面時，及時平整平臺，保護坡面的完整性和邊坡的穩定性。

定期檢查邊坡動穩定狀況，及時清理整平，防止拉溝形成，防止地表水集中形成較大的股流沖刷排土場邊坡。一旦棄土作業結束后可恢復植被進行綠化。

及時修筑分段截水溝和平臺排水溝，及時排出排土場內的積水，以避免水浸引起邊坡坍塌。

發現強排土形成的不均勻沉降縫要及時封閉，以免雨水浸入，致使邊坡整體或局部失穩。

3.4 排土場地表匯水的處理

礦區水文地質條件簡單，巖層富水性差。排土場1170m標高以上匯水面積7.5km2，地表匯水大，鑒于實際情況，排土場防排水系統采用豎井加排洪隧洞加排洪涵洞的排水方式排放1380m以上地表匯水。1380m以下匯水由場區周圍設置截洪溝，截流地表匯水。

排洪豎井采用φ3m圓形豎井，井底與排洪隧洞凈洞凈斷面3m×3.2m，底破3.5%。

排洪涵洞內徑為3m，底坡20%。

場周截洪溝采用梯形斷面，頂寬2.7m，底寬1.5m，深1.5m。截洪溝底坡取2%，留有0.4m安全超高保證過流能力，滿足過流要求。

排洪豎井采取了如下安全措施：

豎井進水口設1.3m的鋼筋架，鋼筋上圍鐵絲網，防止廢石進入堆塞排洪豎井，也防止人員掉入豎井造成人身傷害，同時也可有效防止樹枝、樹葉、雜草等雜物進入豎井造成堵塞或排洪不暢，影響排洪效果，保證了四周匯水不致進入排土場造成危害。

3.5 其他安全管理措施

徐家溝礦山排土場除實施科技措施外，還設置了安全機構及人員。

（1）排土場安全管理機構組織系統

為保證排土場安全生產，徐家溝鐵礦排土場業主設置了安全管理機構，配置專職的安全管理人員。專職安全管理人員具備必要的專業知識和安全工作經驗，負責對自然災害和生產過程中的問題和隱患及時處理解決，并對涉崗人員進行安全教育和培訓。

（2）制定并執行了安全生產責任制和安全規章制度。

（3）在雨季期間經常檢查和清理排水系統。

（4）實施排土場監測工作，在排土場兩側山脊設置固定觀測基準點，排土場平臺設置位移觀測點，對排土場隨時進行位移觀測。遇到攔渣壩或排土場邊坡出現裂縫、坍塌、滑坡、沉陷等現象時，要查明原因，制定整治方案，及時采取補救措施。

結語

排土場穩定是露天礦山持續安全生產的必要條件，科學安全管理是排土場穩定的重要保證。攀枝花市東區徐家溝鐵礦排土場通過科學管理基地構筑物、排堆作業過程、排土平臺邊坡及排水系統，通過相關手段降低排土場造成危害，確保排土場穩定，保障生產安全，為鐵礦的生產運營與發展具有重要意義。

參考文獻

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［2］《采礦手冊》編輯委員會露天開采篇［M］.北京：冶金工業出版社，1990.

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［4］牛弩韜.非煤露天礦山生產現場管理［M］.北京：冶金工業出版社，2013.

中圖分類號：TD825

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