浅谈矿山排土场设计及优化治理

浅谈矿山排土场设计及优化治理

作者：贾同福

来源：《中国新技术新产品》2012年第23期

摘 要：排土工序是露天矿开采的基本工序之一，作为露天矿山接纳废石的场所，是露天矿组织生产不可缺少的一项永久性工程建筑。因此，排土场在矿山整个生产时期以及闭坑后相当长时期内能否长期保持安全运行是矿山经营管理者必须考虑的重大问题。排土场一旦发生重大变化，就会对矿山生产和周围生态环境产生严重影响。本文将从环境保护角度出发，谈谈矿山排土场的设计和日常的管护治理。

关键词：排土场；生态系统；治理

中图分类号： X171.1 文献标识码：A

矿区生态系统修复近十年来，我国矿山开发发展迅猛，矿业在国民中的地位、作用直线上升， 吸引的资本无论增幅还是增速度是前几十年不能比拟的， 生产的不少金属品种跃居或稳居世界名列前茅。矿山开采业的经济贡献令人注目。但随着我国生活水平不断提高，对自身生存环境的关注度和要求也在提高。矿业资源开采严重影响自然生态环境。我们正在经历矿山经济快速发展与矿山环境恶化矛盾挑战的重要阶段。可持续发展的矿业经济，必须直面这一矛盾的挑战。

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1 矿山排土场功能

矿山排土场作为矿山开采中收容废石的场所，其中必然存在大量的固体小颗粒。无论是哪种排土工艺，在卸土和转排时，随排弃的废石在排土场坡面滚动及风力的作用，产生大量的粉尘，四处飞扬，影响作业人员的身体健康，造成空气污染。另外，排土场污水中含有有害重金属和强酸性物质对下游水系造成严重污染。

在采场外围迎水面挖截（排）水沟，拦截和疏导可能进入采场外部汇水，对收集的雨水用于防尘洒水；在矿石或围岩中含硫较高形成酸性矿坑水时，加石灰进行中和处理；采场、排土场产生的淋溶水，经收集沉淀净化处理后用于矿山防尘洒水；工业场地生产废水隔油后作洒水除尘用。排土场上部设截流沟拦截大气降水，下部设拦渣坝，降低水土流失，减少对环境的影响。

2 矿山排土场设计

2.1矿山排土场设计原则

排土场设计时，应本着全面规划与分期建设、开发与治理并重方针，排土场设计选址应遵循的原则外，一般还应遵循以下原则：贯彻安全第一的方针，排土与土地复垦相结合，内部排土场设计不得影响矿山正常开采和边坡稳定，排土场坡脚与矿体开采点和其他构筑物之间应有一定的安全距离，排土场设计的阶段高度、总堆置高度、安全平台宽度、总边坡角、相邻阶段同时作业的超前堆置高度等参数，应满足安全生产的要求在设计中明确规定。

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2.2矿山酸性排土场设计

2.2.1矿山排土场治理设计必须明确要尽量收集原始地质资料，并对其周边出露地层进行详细踏勘、槽探和钻探，推测基岩地质条件。勘察可采用综合勘探手段，钻探、物探、地质调查、堆积体力学试验，工程地质类比法等。排土场的潜在失稳模式有四种：排土本体近程滑动、沿原始山体表面滑坡、排土场基础山体滑坡、排土泥石流。

2.2.2对本排土场及其周边区域土体与基岩的地形、地质结构、物质组成进行踏勘和槽探，获取排土场基岩地质结构信息；同时对类似排土场的稳定性状况进行资料调查，进行类比分析；开展坡面表层土体及堆积土体的大型力学试验获得其强度和变形参数。

2.2.3要依照《金属非金属矿山排土场安全生产规则》对排土场进行安全评价。进行稳定性计算时，要对堆置要素进行验算、评价，看其是否满足要求。如堆置总高度、台阶高度、岩土自然安息角与边坡角。最小平台宽度、有效容积、占地面积等。看看这些指标是否超过规范要求。

2.3矿山酸性排土场位置的选择

矿山酸性排土场位置的选择，应保证排弃土滑坡、塌方等威胁采矿场、排土场位置选定后，应进行地形测绘，分析确定排土参数。内部排土场不得影响矿山正常开采和边坡稳定，排土场坡脚与矿体开采点和其他构筑物之间应有一定的安全距离，必要时应建设滚石或泥石流拦挡设施。排土场选址时应避免成为矿山泥石流重大危险源，无法避开时要采取切实有效的措施防止泥石流灾害的发生。

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3 酸性排土场的修复保护和管理

应该注重酸性排土场周边的环境保护，在施工过程中环境保护的重点是水土流失防治、植被保护以及扬尘和噪声控制、水域污染防治。

3.1水土流失防治

弃土场弃土填筑施工前，必须在山腰位置依照山势条件设置一定数量的汇水沟渠，将降雨时的地表水流通过汇水沟进行汇流，做好拦排水，防止雨水在新弃土表面形成径流，对新地表冲刷造成水土流失，对弃土场下方造成污染。在弃土过程中，严格按照摊铺、碾压程序施工，严禁未经碾压直接摊铺新土层。土层摊铺过程中，依照施工进展形成内高外低的坡势，在汇流沟渠上设臵一定数量的集流槽，将水流中的泥土进行沉淀。及时掌握天气变化情况及当地汛情，提前做好排水沟与集流槽的清淤工作，完善排水沟等设施。

3.2植被保护

施工作业前，将弃土场地表林木进行移植，地表土清理到用地边界，清表时，严禁烧荒，避免引发火灾。弃土完成后，对弃土场进行全面环保处理，坡面进行植草防护，以减少水土流失及绿地、耕地的损坏。

3.3酸性排土场设计时要在建设初期做好修复计划，排土时地表土壤单独堆放，同时利用附近岩土在排土场底部铺设较为隔水土层，然后才开始堆排低品位矿石及岩土，闭坑前顶部铺设准备好的表土，表土层种植草本或灌木类植物，减少雨水进入表土下层含酸

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性低品位岩土层生成酸性废水污染环境。

3.4加强了酸性排土场安全检查工作，明确作业管理检查内容。如排土场出现不均匀沉降、裂缝时，应查明沉降量，裂缝的长度、宽度、走向等，并判断危害程度；排土场周边环境是否存在危及排土场安全运行的因素；排土场发生滑坡时，应检查滑坡位置、范围、形态和滑坡的动态趋势及成因；明确排土场安全设施检查内容等。

3.5完善防（排）洪系统。山坡排土场周围应修筑可靠的截洪和排水设施拦截山坡汇水。排土场内平台应实施2%-3%的反坡，并在排土场平台修筑排水沟拦截平台表面山坡汇水。排土场下游必须设拦挡坝，并留设排水孔。

结语

排土场能够得到有效的治理，不仅降低对排土场下游及周边小选矿厂、农田的灾害威胁，同时大大减少了雕暴雨产生泥石流的可能性，可以有效地控制的水土流失，改善矿区的环境，密切企业与地方关系，为矿山职工及周边人民群众创造一个良好的生活与工作环境。

参考文献

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