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露天礦內(nèi)排土場是排棄露天采場內(nèi)剝離物的場地。包括排棄物本身及其基底兩部分。排棄物分為土、巖石或土和巖石的混合物料，基底可為土層或巖層。

內(nèi)排土方案及排土參數(shù)的選擇、合理排土工藝的確定等均影響排土場的穩(wěn)定性與排土場占地的大小。排土場的失穩(wěn)可影響到露天采場和排土場的正常生產(chǎn)及人員、設(shè)備的安全。

排土場穩(wěn)定性的研究內(nèi)容主要包括分析影響排土場穩(wěn)定性的各種因素，確定排土場的合理邊坡角與高度，排土場的變形機(jī)理與防治等。

1 內(nèi)排土場的變形破壞類型

內(nèi)排土場的變形破壞類型按其發(fā)生的形態(tài)可分為以下幾種。

（1）滑動、即滑坡，是指有明顯滑動面的排土場邊坡變形破壞。按滑動面位置，排土場滑坡又可分為：①排棄物內(nèi)部滑動，即滑動面全部產(chǎn)生在排棄物中的滑動；②排棄物沿基底面滑動，即滑動面通過排棄物和基底二者接觸面的滑動；③排土場基底滑動，即滑動面通過基底內(nèi)巖層中的軟弱夾層滑動。

（2）流動，即泥石流，是指排棄物經(jīng)暴雨沖刷浸透，混合成粘稠流體，迅速沿坡面向下的移動。

（3）沉降，是指新堆筑的松散排棄物在自重作用下壓密下沉，這種變形沒有明顯的滑動，變形速度初期較大，以后逐漸減小。

2 影響內(nèi)排土場穩(wěn)定性的因素

（1）自然地理、基底巖層埋藏特征。自然地理因素包括排土場基底地形、地表水流特征、大氣降水強(qiáng)度、邊坡凍結(jié)和融化等因素?；讕r層埋藏特征主要指層狀基底內(nèi)的層面、軟弱夾層等大型結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀及它們離基底面的遠(yuǎn)近等。

（2）水文地質(zhì)因素?？紤]排土場的含水情況時(shí)，不但要考慮原剝離土巖的含水情況、內(nèi)排土場地形、大氣降水情況，而且要考慮內(nèi)排土場基底含水條件。

（3）開采工藝因素。影響內(nèi)排土場穩(wěn)定性的開采工藝因素有多種，主要有不同巖種剝離臺階的開采程序與排土程序，排棄巖石的塊度，排土方法，排土帶寬度與排土工作線的推進(jìn)強(qiáng)度，排土臺階與排土場的高度等。

（4）排棄物及基底的物理力學(xué)性質(zhì)。采場內(nèi)巖體的種類不同，又因開采程序、爆破、采掘、運(yùn)輸方法、排土程序、排土方法、排土段高、水的作用等不同，因而排棄物的混合成份、粒度組成、結(jié)構(gòu)、含水等也不同，其物理力學(xué)性質(zhì)比較復(fù)雜，主要包括排棄物容重、排棄物的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。

排土場基底的物理力學(xué)性質(zhì)，應(yīng)結(jié)合內(nèi)排土場的特點(diǎn)，通過一定的工作之后來確定。

3 內(nèi)排土場的穩(wěn)定性分析

根據(jù)目前掌握的資料來看，排土臺階坡面角一般都是自然形成的，基本上為35%uB0，排土臺階段高、多臺階排土場穩(wěn)定系數(shù)和邊坡角大都由經(jīng)驗(yàn)確定的，有些排土場的高度和邊坡角則是由排土工藝條件確定的。

根據(jù)上述分析，內(nèi)排土場的穩(wěn)定分析的工作重點(diǎn)，應(yīng)放在對滑動變形的研究上，并結(jié)合內(nèi)排土場的具體特點(diǎn)給出排土臺階或排土場的穩(wěn)定性的定量概念，即穩(wěn)定系數(shù)，以便確定排土臺階或排土場的穩(wěn)定段高和邊坡角。

（1）穩(wěn)定基底排土場。指基底的巖層相對排棄物來說比較堅(jiān)硬，因而滑動面全部發(fā)生在排棄物內(nèi)，或部分在排棄物內(nèi)，部分沿基底面，在排棄物內(nèi)的滑動面通常為圓弧形。

（2）軟弱基底排土場。如果基底的土巖強(qiáng)度較低且較厚，則基底中可產(chǎn)生完整的圓弧形滑動面；如果基底中軟弱層較薄，則滑動面的底部可能沿堅(jiān)硬層表面；如果堅(jiān)硬基底中有軟弱夾層，則滑動面可能沿此面。

（3）傾斜基底排土場。若排棄物的基底是傾斜的，排棄物可能沿基底面滑動，可按滑動面的傾角將滑落體分條塊進(jìn)行穩(wěn)定分析。

4 內(nèi)排土場變形破壞的防治

（1）土巖按性質(zhì)要求安排剝離工程計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)不同土巖的合理運(yùn)輸及排棄程序?？拷祝瑧?yīng)排棄滲透性好的巖石，如大塊、大顆粒砂質(zhì)土巖，其上排棄細(xì)粒和粘土質(zhì)土巖，這樣不僅能增加排土場的透水性，而且也能提高排棄物下部的抗剪能力。

（2）疏干排水。排土場防止地面水的措施大致有：在排土場上部修建水溝，攔截流向排土場的大氣降水和地表水；用推土機(jī)整平排土場表面，防止雨水積聚和滲入；內(nèi)排前在基底修建橫向排水溝或建永久性暗渠。

（3）基底工程處理。內(nèi)排前將表面的松軟巖石、巖土用推土機(jī)清理后再內(nèi)排，以提高排棄物基底的抗剪能力，或者在局部地段先打鋼軌抗滑樁加固基底，然后再進(jìn)行內(nèi)排。

（4）排土工藝。應(yīng)采用自下而上的逆序排土，待下部排土留出足夠?qū)挼钠奖P后，再由上一個(gè)排土臺階進(jìn)行內(nèi)排。以保證人員、設(shè)備等的安全和排土工作的順利進(jìn)行。

（5）根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整排土高度與邊坡角，用減緩排土場總邊坡角的方法來增加每個(gè)排土臺階的平盤寬度。

（6）在內(nèi)排土場初具規(guī)模之后，就應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)排土場的地面和地下變形的觀測，研究掌握排土場所變形的規(guī)律。例如：新排棄物的排土臺階一般都有壓實(shí)沉降，但有其規(guī)律性，即初期沉降幅度大，后期沉降幅度小。若發(fā)現(xiàn)有加速沉降，臺階上出現(xiàn)走向裂縫，則可能是滑坡的先兆。因而研究內(nèi)排土場的變形規(guī)律，加強(qiáng)觀測、監(jiān)控，有利于防止事故發(fā)生。

（7）支擋工程。內(nèi)排土場形成后，若發(fā)現(xiàn)有局部滑坡的可能，可采用抗滑樁、抗滑擋壩、擋墻等工程措施，來保證排土場的穩(wěn)定。

撫順西露天礦西區(qū)西端的內(nèi)排，是我礦執(zhí)行“分區(qū)開采，聯(lián)合運(yùn)輸，內(nèi)部排土”方案的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，標(biāo)志著我礦已進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)期，西區(qū)的內(nèi)排開始，將為我礦的內(nèi)部排土拉開序幕，對我礦今后的生產(chǎn)具有重要意義。內(nèi)排土場能否保證穩(wěn)定，將直接影響到露天采場和內(nèi)排土場???正常生產(chǎn)及人員、設(shè)備的安全。隨著內(nèi)排土場的逐步形成，應(yīng)對內(nèi)排土場的變形類型、影響內(nèi)排土場穩(wěn)定的因素、內(nèi)排土場的穩(wěn)定性研究以及內(nèi)排土場的變形破壞和整治工程措施進(jìn)行深入細(xì)致的研究，提出符合實(shí)際的對策和措施。

（鄭曉鵬）

北京優(yōu)質(zhì)消防檢測、材料檢測、燒樣檢測提供機(jī)構(gòu)。

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