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1、矿山排弃场滑坡事故如何预防和治理？ 一、矿业经济中的一个古老而又现实的问题：索取与保护的矛盾人类的采矿历史实际上是一部人类对自然界的征战史，通过不断地征服自然，索取天然资源，以求得人类的生存和发展。但是，从古至今，人类一直没有解决好对自然的索取和有效保护这一矿业经济中的一个古老而又现实的问题，非煤矿山排弃场滑坡灾害引发安全事故，就是其中的一个重要问题。迄今为止，我国的采矿业多是以粗放为主导的方式获取财富，常常是以牺牲资源和环境为代价。我们已经在承受着自然界对人类的无情的惩罚：我省闽东某矿山排弃场在1997年由于滑坡造成死亡17人，矿山下游整个自然村毁于一旦，后果严重。现在，各种人为的和灾害性的
2、矿山事故呈上升趋势，尚未形成矿山灾害事故的潜在隐患增加，特别是我国众多的小矿山安全生产条件和管理都比较差，安全生产和生态环境的形势都不容乐观；其后果是既严重危害广大生产者的生命安全，又严重制约着我国矿业经济的可持续发展。本文是笔者根据自己多年的设计和实践体会，对福建省非煤矿山排弃场滑坡灾害事故的主要问题进行分析，并根据排弃场设施的特点，提出防治建议。二、非煤矿山排弃场滑坡灾害事故的成因及其表现1、基本原因2004年9月20日，国家安全生产监督局就出台了金属非金属矿山排弃场安全生产规则，国家安全生产科技发展规划也把预防和治理非煤矿山排弃场灾害事故列为非煤矿山安全生产科技发展的重点任务之一。但从有
3、法可依到有法必依通常要走一段较长的路。在矿山的实际开采中，由于从业人员特别是矿山业主对排弃场安全问题认识有限，特别是受经济利益的驱使，短视和掠夺式经营的理念盛行，废石的随意排弃或排弃场的不当设置仍相当普遍。排弃场危害的产生与形成在时间上具有滞后的表现。我省小型矿山的兴起是在上个世纪七、八十年代，至目前由其引发自然灾害的频率尚未引起人们足够的重视。故建设初期工程勘探和排弃规划设计等涉及到排弃场建设的许多重要方面常被忽视，不经设计随意堆置的排弃场不在少数。我省为山区省份，矿山多分布于高山、丘陵地带，这类随意堆置的排弃场常存在场址选择不合理、堆排工艺不科学等问题。这就给排弃场留下了不少安全隐患。2、
4、主要表现一是排弃场滑坡。排弃场是露天矿组织生产不可缺少的附属工程，它作为露天矿山存放废石的场地，是以人工排入形式把大小各异、形状不同的废石块堆积在一起，这些杂乱无章、离散分布的废石块又承受着上方堆体荷重。排弃场基底与废石块之间接触是不连续的、离散的蜂窝状，刚性与塑性体之间呈嵌合式接触。特殊的结构极易使岩土体依附于其内在或潜在的软弱结构面(带)，在重力、雨水等综合因素作用下，失去原有的平衡条件，长期堆放累积形成的废岩边坡失稳，致使松散废岩弃土整体大规模错动、滑移，造成滑坡。排弃场滑坡的类型通常有：推动式滑坡和牵引式滑坡。前者是生产中排弃工艺不科学，如堆排边坡太大、加载过快、人为干扰、或自然不可抗
5、力的作用引起，其活动方式是上部先滑动，而后推动下部一起滑动。后者是基底存在的软弱层在基建期处理不当，或排水设施不健全等原因，致使排弃场荷载作用下的基底抗剪阻力急剧下降，受荷变形、造成整体剪切破坏，其活动方式是底部滑动而引发排弃场整体失去平衡。二是泥石流。泥石流实际上是滑坡的特例。我省地处季风气候区，降水量大而集中，排弃场选址不当是降雨引发泥石流的根本原因。它是一种高浓度固体和液体的混合颗粒流。它爆发突然、历时短暂、来势凶猛、具有极强的破坏力。排弃场泥石流从成因上一般分为水力侵蚀型和重力侵蚀型。水力侵蚀类型泥石流是排弃场设置在汇水面积大的山谷地带,由于暴雨或水库崩坝等原因突然形成急剧的径流，在水
6、流冲刷作用下洪水夹杂着大量的泥沙和石块沿陡坡地形急速流动。石块数量不断增加，而且在运动中又不断搅拌成为具有特殊性质和流态的流体，这就是泥石流。这类泥石流形成的条件，必须是水体的流动力要大于固体碎屑颗粒间的总阻力。重力侵蚀类型泥石流是排弃场堆积的废弃渣土受降水、径流的浸润渗透，含水量逐渐增加，自身重力随之增大，致使堆积物的内聚力和内摩擦角相应减小，堆积的废弃渣土因内聚力和内摩擦角相应减小而逐渐出现液化，其稳定性下降而沿坡面滑动。经过一定的时间和一段距离的混合搅拌，生成泥石流体。此外,亦可能由坍塌、滑坡体直接转变为泥石流。三、治理和预防非煤矿山排弃场滑坡灾害事故的思路针对排弃场灾害事故的上述成因和
7、表现，除了加强相关的行政管理外，还要积极研究有利于排弃场安全的治理措施和设计方案。根据多年现场调查和踏勘经验，笔者提出以下在我省治理和预防非煤矿山排弃场滑坡灾害事故的基本思路。1、治理措施对建设初期考虑不周或随意堆置的排弃场，应当尽可能予以补救。针对推动式滑坡的生成机制，要结合排弃场现状对排弃场的稳定性进行重新验算,修正排弃场技术参数，重新制定合理可行的堆排工艺，对超载的堆场自上而下分层进行人工卸载。针对牵引式滑坡的生成机制，要克服由于相关条件的先天不足而产生的治理困难，治理措施要三管齐下：排水、改善滑动带土的工程性质并加强支挡。使排弃场获得新的平衡。针对泥石流的形成机制，对水力侵蚀类型泥石流
8、采用蓄水、引水和截水工程，控制地表径流削减水动力，使水土分离。对重力侵蚀类型泥石流可设置拦挡构筑物，拦蓄固体物质，用排水及支护等手段防止继续发生边坡崩塌和滑坡。总之就是要釜底抽薪，破坏其生成条件。对暂时无法解决安全隐患的困难地段应搬迁下游民居，以防事故的发生。2、对新建排土场应以防为主多管齐下，其预治措施应着眼以下几个方面(1)选择最合适的场址建设排弃场。这是最基本的防治思路。要从优选地形、水文和工程地质条件、植被及周边环境等因素入手，进行合理设计。避开塌方老滑坡、老泥石流、地下河，断层、破碎带、软弱基底等不良地质区，避免跨越流水量大的沟谷等不利因素，适当改造有关条件，以使之适应实际需要。设立
9、截水沟，建立废石坝、拦泥坝等配套设施，防止水土流失造成滑坡和泥土流失等灾害的发生，增强排弃场的稳定性。(2)合理控制排岩顺序避免形成软弱结构层。露天矿山一般采用的是汽车运输，推土机排弃工艺。岩土在排弃过程中不加以控制易造成岩、土成水平或倾斜分层。水平分层，是由于岩土按其采出顺序堆排形成不同的结构分层；倾斜分层，是由于岩石比重不同，加之排土强度的不均衡性，形成排弃物料沿自然边坡角的倾斜分层。岩、土分层易形成软弱结构层，造成滑坡。为尽量减少分层作用，在排土过程中，宜采用选择性排土法，即将排土场分为若干分区，分别排弃不同构造性质的岩土，并采用排岩机械及时整理排卸平台。在堆排过程中底部应先以大块废石垫
10、底，以利渗透，并用大块岩石堆置在最底一个台阶反压坡脚，增强废石场稳定，防止滑坡形成。(3)控制排土推进强度和堆置边坡。设计要严格控制排弃推进强度、排弃强度。排弃强度的大小，对排弃物料及其基底内压力增长速度有很大的影响,当应力增长速度超过一定数值，与排弃物料和基底土层性质不相适应时，就会破坏排弃场的应力平衡状态,导致滑坡。因此，在排弃过程中，应通过试验和观察确定合理的堆排速度，严格控制排土强度，防止由于排弃物料及基底土层超载而导致边坡失稳，还应注意排弃场最终堆置边坡应小于岩堆的最小安息角。(4)排水。设计应沿排弃场上方设排洪沟，当排洪沟设于破碎岩体或土基上时，应选用浆砌沟。将排弃场上游水有组织引
11、至排土场拦截坝的下游，排弃场堆排平台应用推土机推成反向坡度，让平台上的雨水排入排水沟，平台上如发现有下沉，裂缝时应及时回填，以防雨水渗入。(5)积极处理排土场基底。排弃场在投入使用前应将基底植被清除干净，自然地形坡度大于1：5的坡地应做成台阶状，也可在基底进行爆破，形成凹凸不平的抗滑面增加稳定性。对于基底表土或较薄的软岩层，可在排土之前开挖掉；若软岩基底较厚，则预先开挖处理是不经济的，此时则要控制排岩阶段的堆置高度，以使基底得到压实和逐渐分散基底的承载压力。对地下水、沼泽地可设置盲沟、渗沟排水。(6)坡面防渗层。为防止大气降水沿坡面渗入，恶化边坡条件，对经过清理、整平、压实后的平盘和斜坡，进行坡面防渗处理。防渗材料可选用采场剥离粘土，沿坡面堆放后，由推土机推平碾压，并结合进行地表绿化固土。(7)选择合理的林木种植方法绿化排弃场坡面。在排弃场坡面合理地栽植林木，发挥林木对土壤的固持力作用来增强抗滑性能。首先，在坡面的被动段宜种植深根性的高大林木。这些林木长大后，根系深入危险滑面的纵深处，斜坡的抗滑性能会大为增强。其次，等到被动段林木长大后，再在斜坡主动段种植沙棘等耐旱性强、这类树干矮而根多且深、消耗水分大和蒸发量高的灌木，同时尽量修剪其地上部分，以减轻其自身重量。这样可以利用其自身重量小，助滑力小的优点，提高排弃场稳定性。
矿山排弃场滑坡事故如何预防和治理？
