鄭登文（四川東方浩遠(yuǎn)礦山工程有限責(zé)任公司，四川 攀枝花 617000）

?

徐家溝鐵礦排土場安全運行實踐

鄭登文
（四川東方浩遠(yuǎn)礦山工程有限責(zé)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(chǎn)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(chǎn)生，保證了排土場的穩(wěn)定，保障了鐵礦持續(xù)安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：排土場；安全管理；安全危害分析

1 排土場的建設(shè)情況

徐家溝鐵礦位于四川省攀枝花市東區(qū)銀江鎮(zhèn)境內(nèi)，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(qū)南部外側(cè)通過，礦區(qū)現(xiàn)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(qū)內(nèi)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(qū)，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(cè)相對較陡，可達(dá)60°～70°。排土場地形為東西高，中間凹的地形，場區(qū)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(qū)總占地面積為40.40萬m2，排土場最大標(biāo)高1380m，最低標(biāo)高1170m，總排土高度為210m，排土場總?cè)莘e1636萬m3，整個排土場分七個階段布置，共設(shè)七個臺階，其標(biāo)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(nèi)配備裝載機(jī)進(jìn)行推土作業(yè)，主要排棄的巖土為中風(fēng)化輝長巖、輝巖、粉砂質(zhì)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(nèi)部匯水面不斷加大。

2.2 影響徐家溝鐵礦排土場穩(wěn)定的因素

（1）自然因素。徐家溝鐵礦區(qū)屬我國南方山區(qū)，雨量大，雨季長。且還會出現(xiàn)暴雨，排土場內(nèi)有季節(jié)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(nèi)及四周的匯水如不及時排出排土場，雨水滲入內(nèi)部后，排土場原來的平衡狀態(tài)會發(fā)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(nèi)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(biāo)高1170m高出210m。因礦山前期開采剝離的表土多為穩(wěn)定性差的巖土，影響前期排土場邊坡穩(wěn)定性，雨季時容易滑坡和產(chǎn)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(dāng)，容易造成滑坡和泥石流以及次生地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害，從而影響到排土場的穩(wěn)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(chǎn)和持續(xù)發(fā)展也會受到嚴(yán)重的影響。

3 排土場的安全技術(shù)與管理措施

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

3.1 排土場基底構(gòu)筑的安全管理

排土場基底構(gòu)筑物建設(shè)的目的是形成“導(dǎo)水型”的基底，確?；椎孛媾潘〞?，達(dá)到整個排土場不發(fā)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(shè)，不得截彎取直。在最底層排土?xí)r盡量排放堅硬大塊巖石，使排土場形成后的基底具有更強(qiáng)的疏水導(dǎo)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(xiàn)的泥石流，預(yù)防下游污染。根據(jù)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(jié)合的工藝，對不同土類進(jìn)行分區(qū)排土，保證排土過程中邊坡的穩(wěn)定，防止滑坡和泥石流的發(fā)生，階段高度30m，采用汽車運輸，裝載機(jī)轉(zhuǎn)排。

排土前要對排土場場區(qū)內(nèi)進(jìn)行清基，清基至強(qiáng)—中風(fēng)化灰?guī)r。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(shè)置安全平臺，不僅能適應(yīng)排土的要求，同時起到了降低邊坡作業(yè)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(qiáng)風(fēng)化類巖石運至1380m平臺排棄，1320m以下區(qū)域必須堆置石渣料。在滿足這樣的要求下，先在1200m標(biāo)高進(jìn)行排土，當(dāng)1230m平寬度大于30m時，可開始在1260m標(biāo)高進(jìn)行排土。依次上堆，形成尾隨式排土作業(yè)。

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(hù)坡面的完整性和邊坡的穩(wěn)定性。

定期檢查邊坡動穩(wěn)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(yè)結(jié)束后可恢復(fù)植被進(jìn)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(nèi)的積水，以避免水浸引起邊坡坍塌。

發(fā)現(xiàn)強(qiáng)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(wěn)。

3.4 排土場地表匯水的處理

礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單，巖層富水性差。排土場1170m標(biāo)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(tǒng)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(qū)周圍設(shè)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(nèi)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(jìn)水口設(shè)1.3m的鋼筋架，鋼筋上圍鐵絲網(wǎng)，防止廢石進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shè)置了安全機(jī)構(gòu)及人員。

（1）排土場安全管理機(jī)構(gòu)組織系統(tǒng)

為保證排土場安全生產(chǎn)，徐家溝鐵礦排土場業(yè)主設(shè)置了安全管理機(jī)構(gòu)，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(yè)知識和安全工作經(jīng)驗，負(fù)責(zé)對自然災(zāi)害和生產(chǎn)過程中的問題和隱患及時處理解決，并對涉崗人員進(jìn)行安全教育和培訓(xùn)。

（2）制定并執(zhí)行了安全生產(chǎn)責(zé)任制和安全規(guī)章制度。

（3）在雨季期間經(jīng)常檢查和清理排水系統(tǒng)。

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

結(jié)語

排土場穩(wěn)定是露天礦山持續(xù)安全生產(chǎn)的必要條件，科學(xué)安全管理是排土場穩(wěn)定的重要保證。攀枝花市東區(qū)徐家溝鐵礦排土場通過科學(xué)管理基地構(gòu)筑物、排堆作業(yè)過程、排土平臺邊坡及排水系統(tǒng)，通過相關(guān)手段降低排土場造成危害，確保排土場穩(wěn)定，保障生產(chǎn)安全，為鐵礦的生產(chǎn)運營與發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

［1］《采礦工程師手冊》上冊露天開采篇［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

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

［3］《露天礦采礦技術(shù)》4露天中深孔爆破篇［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

［4］牛弩韜.非煤露天礦山生產(chǎn)現(xiàn)場管理［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2013.

中圖分類號：TD825

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A