徐家沟铁矿排土场安全运行实践

郑登文（四川东方浩远矿山工程有限责任公司，四川 攀枝花 617000）



徐家沟铁矿排土场安全运行实践

郑登文
（四川东方浩远矿山工程有限责任公司，四川 攀枝花 617000）

摘 要：本文针对徐家沟铁矿排土场的特点，分析其安全隐患及可能产生的危害，在实践中采取了有效管理措施，防止了排土场危害的产生，保证了排土场的稳定，保障了铁矿持续安全生产。

关键词：排土场；安全管理；安全危害分析

1 排土场的建设情况

徐家沟铁矿位于四川省攀枝花市东区银江镇境内，南面紧邻金沙江，北距兰尖铁矿约5km。攀枝花市渡—雅公路从矿区南部外侧通过，矿区现有公路连接渡—雅公路。徐家沟铁矿排土场为新建排土场，场址区内属亚热带河谷干旱型气候，旱季一般为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，空气较为干燥、炎热。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%。排土场位置为中山区，最高点高程1500m，最低点高程1140m，相对高差210m，地形坡度15°～35°，冲沟两侧相对较陡，可达60°～70°。排土场地形为东西高，中间凹的地形，场区总体上为北高南低的单斜山坡。简言之，该排土场为沟谷型山坡排土场。场区总占地面积为40.40万m2，排土场最大标高1380m，最低标高1170m，总排土高度为210m，排土场总容积1636万m3，整个排土场分七个阶段布置，共设七个台阶，其标高分别为1380m、1350m、1320m、1290m、1260m、1230m和1200m，台阶坡面角33.6°，平台宽度30m。距排土场下部600m有部分民居，密—格铁路支线和渡—雅公路距金沙江河道1km，排土场采用45t自卸式汽车运排，废石场内配备装载机进行推土作业，主要排弃的岩土为中风化辉长岩、辉岩、粉砂质泥岩。

2 排土场的特殊性及安全危害分析

2.1 徐家沟铁矿排土场的特点

（1）排土场属山坡型排土场并具有较大的沟床纵坡。

（2）排土场下游有部分民居、铁路支线、公路。

（3）排土场上宽下窄，尾部具有逐渐收敛的特点。

（4）由于排土场地形陡，因此每分层平台排土量小，并且随着排土不断向上推置，排土场的内部汇水面不断加大。

2.2 影响徐家沟铁矿排土场稳定的因素

（1）自然因素。徐家沟铁矿区属我国南方山区，雨量大，雨季长。且还会出现暴雨，排土场内有季节性泉水，南北纵向长度约4.5km，高差210m，自然坡度为17%，且徐家沟矿山排土场汇水面积较大，在暴雨时，排土场内及四周的汇水如不及时排出排土场，雨水渗入内部后，排土场原来的平衡状态会发生变化，排土场充水饱和，一方面增加了排土场重量，同时又降低了排土场内部潜在滑动面的摩擦力，从而容易引起排土场的滑坡。

（2）由于徐家沟铁矿排土场的沟床纵坡较大，各排土台阶较小，存在较多平台排土，裸露的临时边坡面积大，雨季时坡面水土流失较大。

（3）初期排土的1380m平台比排土场最低标高1170m高出210m。因矿山前期开采剥离的表土多为稳定性差的岩土，影响前期排土场边坡稳定性，雨季时容易滑坡和产生泥石流。

2.3 徐家沟铁矿排土场可能造成的危害

由于徐家沟铁矿排土场以上特点及其影响因素，如果对排土场的安全管理不当，容易造成滑坡和泥石流以及次生地质环境灾害，从而影响到排土场的稳定并可能危及下游重要铁路、公路及民居等，矿山的正常生产和持续发展也会受到严重的影响。

3 排土场的安全技术与管理措施

针对徐家沟铁矿排土场的特点及影响稳定的因素，在生产实践中主要采取以下安全技术与管理措施：

3.1 排土场基底构筑的安全管理

排土场基底构筑物建设的目的是形成“导水型”的基底，确保基底地面排水通畅，达到整个排土场不发生基底滑坡的目的。为了确保排土场基底的排水通畅，须在排土场底部沿主冲沟及尾部支沟增加布置排渗盲沟，有效地疏排地下渗水。具体做法是沿主冲沟布置排渗盲沟，断面尺寸为：沟深2m，下底尺寸2m，上底尺寸5m。沿两分支沟布置分支排渗盲沟，分支盲沟梯形断面尺寸为：下底尺寸2m，上底尺寸3.5m，沟深1m。分支盲沟和主盲沟纵坡与自然地形坡度一致，沿自然冲沟布设，不得截弯取直。在最底层排土时尽量排放坚硬大块岩石，使排土场形成后的基底具有更强的疏水导水功能。

3.2 修筑拦渣坝

拦渣坝修建的目的是拦挡暴雨时期排土场被雨水冲刷出现的泥石流，预防下游污染。根据徐家沟铁矿排土场的特点，在排土场前端沟谷锁口部位使用石渣料堆置透水坝作为拦渣坝，拦渣坝的主要是起到阻挡初期排土滚石，防止水土流失的作用。

3.3 排堆方法的管理

徐家沟铁矿排土场针对实际地形条件，采用高台阶压坡脚排土与分层排土相结合的工艺，对不同土类进行分区排土，保证排土过程中边坡的稳定，防止滑坡和泥石流的发生，阶段高度30m，采用汽车运输，装载机转排。

排土前要对排土场场区内进行清基，清基至强—中风化灰岩。在排土过程中，注意对边坡的控制，分段压坡脚保证对最大高度的有效控制；设置安全平台，不仅能适应排土的要求，同时起到了降低边坡作业高度，降低了最终边坡高度，提高了整个排土场边坡的安全性，具体做法是将表土和强风化类岩石运至1380m平台排弃，1320m以下区域必须堆置石渣料。在满足这样的要求下，先在1200m标高进行排土，当1230m平宽度大于30m时，可开始在1260m标高进行排土。依次上堆，形成尾随式排土作业。

在排土过程中要保持排土平台有2%～3%的反坡，保持排土车挡高度和宽度，排土到临近最终边坡的坡面时，及时平整平台，保护坡面的完整性和边坡的稳定性。

定期检查边坡动稳定状况，及时清理整平，防止拉沟形成，防止地表水集中形成较大的股流冲刷排土场边坡。一旦弃土作业结束后可恢复植被进行绿化。

及时修筑分段截水沟和平台排水沟，及时排出排土场内的积水，以避免水浸引起边坡坍塌。

发现强排土形成的不均匀沉降缝要及时封闭，以免雨水浸入，致使边坡整体或局部失稳。

3.4 排土场地表汇水的处理

矿区水文地质条件简单，岩层富水性差。排土场1170m标高以上汇水面积7.5km2，地表汇水大，鉴于实际情况，排土场防排水系统采用竖井加排洪隧洞加排洪涵洞的排水方式排放1380m以上地表汇水。1380m以下汇水由场区周围设置截洪沟，截流地表汇水。

排洪竖井采用φ3m圆形竖井，井底与排洪隧洞净洞净断面3m×3.2m，底破3.5%。

排洪涵洞内径为3m，底坡20%。

场周截洪沟采用梯形断面，顶宽2.7m，底宽1.5m，深1.5m。截洪沟底坡取2%，留有0.4m安全超高保证过流能力，满足过流要求。

排洪竖井采取了如下安全措施：

竖井进水口设1.3m的钢筋架，钢筋上围铁丝网，防止废石进入堆塞排洪竖井，也防止人员掉入竖井造成人身伤害，同时也可有效防止树枝、树叶、杂草等杂物进入竖井造成堵塞或排洪不畅，影响排洪效果，保证了四周汇水不致进入排土场造成危害。

3.5 其他安全管理措施

徐家沟矿山排土场除实施科技措施外，还设置了安全机构及人员。

（1）排土场安全管理机构组织系统

为保证排土场安全生产，徐家沟铁矿排土场业主设置了安全管理机构，配置专职的安全管理人员。专职安全管理人员具备必要的专业知识和安全工作经验，负责对自然灾害和生产过程中的问题和隐患及时处理解决，并对涉岗人员进行安全教育和培训。

（2）制定并执行了安全生产责任制和安全规章制度。

（3）在雨季期间经常检查和清理排水系统。

（4）实施排土场监测工作，在排土场两侧山脊设置固定观测基准点，排土场平台设置位移观测点，对排土场随时进行位移观测。遇到拦渣坝或排土场边坡出现裂缝、坍塌、滑坡、沉陷等现象时，要查明原因，制定整治方案，及时采取补救措施。

结语

排土场稳定是露天矿山持续安全生产的必要条件，科学安全管理是排土场稳定的重要保证。攀枝花市东区徐家沟铁矿排土场通过科学管理基地构筑物、排堆作业过程、排土平台边坡及排水系统，通过相关手段降低排土场造成危害，确保排土场稳定，保障生产安全，为铁矿的生产运营与发展具有重要意义。

参考文献

［1］《采矿工程师手册》上册露天开采篇［M］.北京：冶金工业出版社，2011.

［2］《采矿手册》编辑委员会露天开采篇［M］.北京：冶金工业出版社，1990.

［3］《露天矿采矿技术》4露天中深孔爆破篇［M］.北京：冶金工业出版社，2008.

［4］牛弩韬.非煤露天矿山生产现场管理［M］.北京：冶金工业出版社，2013.

中图分类号：TD825

文献标识码：A