1、排土场安全技术排土场安全技术第二节第二节 排土场安全技术排土场安全技术一、排土场简介一、排土场简介 1.1.将露天开采剥离覆盖在矿床上部及其周围的表土将露天开采剥离覆盖在矿床上部及其周围的表土和岩石，运至专设的场地废弃，这种专设的场地称为排和岩石，运至专设的场地废弃，这种专设的场地称为排土场或废石场。土场或废石场。2.2.合理选择排土场和组织排土作业，不仅关系着生合理选择排土场和组织排土作业，不仅关系着生产能力和经济效益，同时涉及到对农业生产和环境保护产能力和经济效益，同时涉及到对农业生产和环境保护的影响。的影响。3.3.排土场分类：排土场分类：1 1）内部排土场。将岩土直接排弃在露天矿场的采2、）内部排土场。将岩土直接排弃在露天矿场的采空区内，这是最经济的排土方法，适用于开采深度空区内，这是最经济的排土方法，适用于开采深度30305050米之内，倾角小于米之内，倾角小于5 51010的矿体；的矿体；2 2）外部排土场。另外选址堆放废弃的岩土。）外部排土场。另外选址堆放废弃的岩土。二、排土场位置选择的原则二、排土场位置选择的原则 1 1、应选择在山坡、山谷的荒地，尽量、应选择在山坡、山谷的荒地，尽量少占耕地农田，避免迁移村庄；少占耕地农田，避免迁移村庄；2 2、尽量选择在位于露天采场、井口、尽量选择在位于露天采场、井口、硐口附近的开采境界以外，缩短运距；硐口附近的开采境界以外，缩短运距3、；3 3、应保证不致威胁采矿场、工业场地、应保证不致威胁采矿场、工业场地、居民区、道路、耕作区、水域、隧洞等的居民区、道路、耕作区、水域、隧洞等的安全。应符合安全距离的规定；安全。应符合安全距离的规定；4 4、选址应有可靠的地质资料、不宜建、选址应有可靠的地质资料、不宜建在可能有地质灾害发生的地段；在可能有地质灾害发生的地段；一、排土场位置选择的原则排土场位置选择的原则 5 5、依山而建的排土场，应将山坡植被和第四系、依山而建的排土场，应将山坡植被和第四系软弱层全部清除，削成阶梯状，增强基底摩擦力，提软弱层全部清除，削成阶梯状，增强基底摩擦力，提高稳定性；高稳定性；6 6、不能影响矿山的正常开4、采和边坡稳定，排土、不能影响矿山的正常开采和边坡稳定，排土场坡脚与矿体开采点之间应有一定的安全距离；场坡脚与矿体开采点之间应有一定的安全距离；7 7、排土总容量应与设计的总剥离量相适应；、排土总容量应与设计的总剥离量相适应；8 8、应尽可能选在居民点的下风地带，防止粉尘、应尽可能选在居民点的下风地带，防止粉尘污染居民区，防止有害成分带入河流和农田；污染居民区，防止有害成分带入河流和农田；9 9、设计时就要考虑复垦造田的可能性。制定造、设计时就要考虑复垦造田的可能性。制定造田规划。田规划。三、排土方法的选择三、排土方法的选择 1.根据露天矿运输方法和排土机械的不同，根据露天矿运输方法和排土机械的5、不同，排土方法可分为：汽车运输排土方法可分为：汽车运输推土机排土、推土机排土、铁路运输铁路运输挖掘机排土、排土犁排土、前装挖掘机排土、排土犁排土、前装机排土、胶带机排土。机排土、胶带机排土。2.发展趋势及要求发展趋势及要求 1）尽量采用高效率的排土工艺，提高排土）尽量采用高效率的排土工艺，提高排土强度；强度；2）增加单位面积的排土容量，提高堆置高）增加单位面积的排土容量，提高堆置高度，减少排土场占地面积；度，减少排土场占地面积；3.注意排土场的复垦工作，减少环境污染。注意排土场的复垦工作，减少环境污染。四、四、排土场的安全工作排土场的安全工作 1.1.矿山排土场应由有资质的中介机构进行设计，矿6、山排土场应由有资质的中介机构进行设计，排土场的阶段高度、总堆置高度、平台高度、相邻阶排土场的阶段高度、总堆置高度、平台高度、相邻阶段同时作业的超前堆置宽度，均应在设计中明确规定。段同时作业的超前堆置宽度，均应在设计中明确规定。2.2.排土场的稳定至关重要，新设置的排土台阶岩排土场的稳定至关重要，新设置的排土台阶岩土松散、空隙率高，台阶的沉降变形频繁，应经常注土松散、空隙率高，台阶的沉降变形频繁，应经常注意平整压实。意平整压实。3.3.排土场产生滑坡和泥石流的主要影响因素，是排土场产生滑坡和泥石流的主要影响因素，是基低的软弱岩层，除开始要注意清表和清除软弱地层基低的软弱岩层，除开始要注意清表和清7、除软弱地层外，平时还要注意疏通排水沟，不使地表水和雨水渗外，平时还要注意疏通排水沟，不使地表水和雨水渗入软化地基。入软化地基。1 1、铁路运输排土场随着路基下沉要经常垫道以、铁路运输排土场随着路基下沉要经常垫道以保持路基的平稳。保持路基的平稳。2 2、挖掘机位于新排弃的平台边缘，应随时观察、挖掘机位于新排弃的平台边缘，应随时观察平台的稳定情况，遇到滑坡预兆，要立即将机械撤离平台的稳定情况，遇到滑坡预兆，要立即将机械撤离现场。现场。3 3、汽车排土在平台边缘留设安全车挡，保护卸、汽车排土在平台边缘留设安全车挡，保护卸载时的安全。在排土线上，应分区间歇式排土，让新载时的安全。在排土线上，应分区间歇8、式排土，让新排弃的岩土有充分的时间沉降和压实。排弃的岩土有充分的时间沉降和压实。4 4、铁路卸车地段，要设反坡，线路一般为直线。、铁路卸车地段，要设反坡，线路一般为直线。困难条件下，其最小曲率半径不应小于表困难条件下，其最小曲率半径不应小于表6-56-5的规定，的规定，并且应外轨超高。线路尽头前的一个列车长度内，应并且应外轨超高。线路尽头前的一个列车长度内，应有不小于有不小于2.52.5的反坡。的反坡。五、五、排土时应注意的安全规定排土时应注意的安全规定 5 5、排弃作业时，须圈定危险范围，设警戒标志，、排弃作业时，须圈定危险范围，设警戒标志，危险区内严禁人员进入。高阶段排土场应有专人观测危险9、区内严禁人员进入。高阶段排土场应有专人观测和管理，发现危险征兆，必须采取相应措施处理。和管理，发现危险征兆，必须采取相应措施处理。6 6、汽车排土时应有专人指挥，同一地段不准同时、汽车排土时应有专人指挥，同一地段不准同时进行卸排和堆排作业，平台边缘应有牢固的挡车设施。进行卸排和堆排作业，平台边缘应有牢固的挡车设施。7 7、列车在卸载线运行，运行速度不超过、列车在卸载线运行，运行速度不超过15km/h15km/h，在排土线上不超过在排土线上不超过8km/h8km/h。运行中不准卸载（侧卸式。运行中不准卸载（侧卸式和底卸式除外）。卸载顺序应从尾部向机车方向进行，和底卸式除外）。卸载顺序应从尾部向机10、车方向进行，机车应以推进方式进入独头线路。列车推送时，应有机车应以推进方式进入独头线路。列车推送时，应有调车员在前引导。调车员在前引导。8 8、推土机排土应在设计中进行不均匀沉降、推土机排土应在设计中进行不均匀沉降计算并提出反坡坡度，排土时，推土机距眉线计算并提出反坡坡度，排土时，推土机距眉线应留安全距离。应留安全距离。9 9、排土犁推排作业时，在作业线上，排土、排土犁推排作业时，在作业线上，排土犁犁板和支出机构上严禁站人。其行走速度不犁犁板和支出机构上严禁站人。其行走速度不超过超过5km/h5km/h。1010、挖掘机挖排作业时，严禁超挖卸车线、挖掘机挖排作业时，严禁超挖卸车线路基。路基。111、111、人工排土时，禁止人员站在车架上卸、人工排土时，禁止人员站在车架上卸载或在卸载侧处理粘车。载或在卸载侧处理粘车。六、排土场常见事故的原因和预防措施六、排土场常见事故的原因和预防措施（一）（一）排土场常见事故及其原因：排土场常见事故及其原因：排土场常见事故分为三大类：排土场常见事故分为三大类：排土场滑坡排土场滑坡；排土场泥石流排土场泥石流；排土场环境污染排土场环境污染；1 1、排土场滑坡产生的原因：、排土场滑坡产生的原因：（1 1）建设初期设计、建设考虑不周建设初期设计、建设考虑不周。重视不够，排土场。重视不够，排土场不搞工程地质勘查，设计中涉及排土场建设质量的许多方面不搞工程地质勘查，设12、计中涉及排土场建设质量的许多方面被忽视，底部清理软弱层不砌底等留下滑坡隐患。被忽视，底部清理软弱层不砌底等留下滑坡隐患。（2 2）生产中排土不科学，没有严格按设计要求组织排土生产中排土不科学，没有严格按设计要求组织排土作业。作业。比如底部疏水性块石厚度不够，平时岩土混排，比如底部疏水性块石厚度不够，平时岩土混排，人人为地在排土场内部形成了软弱面，随着排土场废石堆积高度为地在排土场内部形成了软弱面，随着排土场废石堆积高度的加大，当剪应力超过其抗剪强度时，便会沿此弱面发生滑的加大，当剪应力超过其抗剪强度时，便会沿此弱面发生滑坡。坡。1 1、排土场滑坡产生的原因排土场滑坡产生的原因：（3 3）排水设13、施不健全排水设施不健全。大气降雨和地表水对排土场。大气降雨和地表水对排土场的浸润作用，是造成滑坡的另一重要原因。如暴雨时排的浸润作用，是造成滑坡的另一重要原因。如暴雨时排水不及时，大量地表水汇入排土场，充水饱和，一方面水不及时，大量地表水汇入排土场，充水饱和，一方面增加了排土场重量，同时降低了排土场内部潜在滑动面增加了排土场重量，同时降低了排土场内部潜在滑动面的摩擦力，从而形成排土场滑坡。的摩擦力，从而形成排土场滑坡。（4 4）人为因素人为因素。附近村民缺乏环保意识，滥采滥挖。附近村民缺乏环保意识，滥采滥挖现象严重。在靠近排土场的坡底和两侧进行采石、取土、现象严重。在靠近排土场的坡底和两侧进行14、采石、取土、开矿都会影响排土场的稳定性，也可能引起排土场滑坡。开矿都会影响排土场的稳定性，也可能引起排土场滑坡。（5 5）其他人力不可抗拒的因素其他人力不可抗拒的因素。如地震、海啸以及。如地震、海啸以及大暴雨等。大暴雨等。总之排土场滑坡的原因主要由设计、施工和生产管总之排土场滑坡的原因主要由设计、施工和生产管理等方面原因造成的。理等方面原因造成的。2 2、排土场泥石流产生的原因排土场泥石流产生的原因：（1 1）矿山泥石流从成因上一般分为水动成因泥石流和）矿山泥石流从成因上一般分为水动成因泥石流和重力成因泥石流。重力成因泥石流。水动力成因泥石流水动力成因泥石流是大量松散的固体物料堆积在是大量松散15、的固体物料堆积在汇水面积大的山谷地带，在动水冲刷作用下沿陡坡地形汇水面积大的山谷地带，在动水冲刷作用下沿陡坡地形急速流动。主要是受发达的地表水系影响而成的。急速流动。主要是受发达的地表水系影响而成的。重力成因泥石流重力成因泥石流是吸水岩土遇水软化，当含水量是吸水岩土遇水软化，当含水量达一定时，便转化为黏稠状流体。亦可能由坍塌、滑坡达一定时，便转化为黏稠状流体。亦可能由坍塌、滑坡体直接转变为泥石流体直接转变为泥石流。被水软化成似液态的泥化母岩。被水软化成似液态的泥化母岩（如粘土、风化岩）与岩土块及水混合成浆体（液固相）（如粘土、风化岩）与岩土块及水混合成浆体（液固相）在滑坡势能转化来的动能作用下16、，促使滑体向流动转化，在滑坡势能转化来的动能作用下，促使滑体向流动转化，酿成泥石流。酿成泥石流。2 2、排土场泥石流产生的原因排土场泥石流产生的原因：（2 2）形成泥石流的三个基本条件：）形成泥石流的三个基本条件：泥石流区内含有丰富的松散岩土；泥石流区内含有丰富的松散岩土；山坡地形陡峻，具有较大的沟床纵坡；山坡地形陡峻，具有较大的沟床纵坡；泥石流区的上中游有较大的汇水面积和充足的水泥石流区的上中游有较大的汇水面积和充足的水源。源。3 3、排土场污染排土场污染 （1 1）在风力作用下，产生大量的灰尘，随风飞扬，）在风力作用下，产生大量的灰尘，随风飞扬，影响作业人员身体健康，对周围造成危害，污染空17、气，影响作业人员身体健康，对周围造成危害，污染空气，污染农田，影响庄稼的质量和收成。污染农田，影响庄稼的质量和收成。（2 2）水土流失造成水系污染，影响生态环境。）水土流失造成水系污染，影响生态环境。（二）（二）预防措施：预防措施：1 1、对选择的排土场要作好水文地质、工程地质勘查。、对选择的排土场要作好水文地质、工程地质勘查。避开软弱避开软弱 基底，有不良地质条件时，在设计中要有处基底，有不良地质条件时，在设计中要有处理的措施，从源头上把好关。理的措施，从源头上把好关。2 2、重视排土场建设质量。清基要彻底，台阶要规范，、重视排土场建设质量。清基要彻底，台阶要规范，不留后患。不留后患。3 318、建设和完善排土场的排水设施。疏导大气降水，、建设和完善排土场的排水设施。疏导大气降水，预筑渗堤，修排水沟和排水盲沟等，将水排出。预筑渗堤，修排水沟和排水盲沟等，将水排出。4 4、改进排土工艺。将坚硬大块岩石堆在底层以稳固、改进排土工艺。将坚硬大块岩石堆在底层以稳固基底又便于排水，控制推土顺序，避免形成软弱夹层。基底又便于排水，控制推土顺序，避免形成软弱夹层。5 5、修建防护挡墙。、修建防护挡墙。6 6、排土场环境污染治理。采用生物治理措施，预防、排土场环境污染治理。采用生物治理措施，预防排土场扬尘和水土流失，比如植被，它除了具有阻止雨排土场扬尘和水土流失，比如植被，它除了具有阻止雨水往内部渗19、透作用外，本身还能吸收大量水份。建栏挡水往内部渗透作用外，本身还能吸收大量水份。建栏挡坝形成泥砂沉淀池，也能起到保护水土流失，防止污染坝形成泥砂沉淀池，也能起到保护水土流失，防止污染农田和水系的作用。农田和水系的作用。排土场安全技术复习参考题排土场安全技术复习参考题1.排土场最容易发生哪些事故？排土场最容易发生哪些事故？2.泥石流形成需要哪三个条件？泥石流形成需要哪三个条件？山西娄烦县排土场特大跨塌事故 2008年年8月月1日，山西省太原市娄烦县寺沟村的日，山西省太原市娄烦县寺沟村的太原钢铁集团尖山铁矿发生排土场特大跨塌事故，太原钢铁集团尖山铁矿发生排土场特大跨塌事故，45人遇难。调查组认为这20、是一起重大责任事故。人遇难。调查组认为这是一起重大责任事故。事故的直接原因：排土场地基土质松软，承载事故的直接原因：排土场地基土质松软，承载能力差，企业超排；排土场设计依据不充分，地质资能力差，企业超排；排土场设计依据不充分，地质资料不全，而且没有施工图；排土场下游的民房和散居料不全，而且没有施工图；排土场下游的民房和散居人员没有得到转移；有关部门对排土场没有实施安全人员没有得到转移；有关部门对排土场没有实施安全检测，检测，4月份就有裂缝，但没有采取有效措施。月份就有裂缝，但没有采取有效措施。事故的间接原因：企业对安全生产不落实，隐事故的间接原因：企业对安全生产不落实，隐患整改不力；政府监管不21、力，采取措施不到位，没有患整改不力；政府监管不力，采取措施不到位，没有从根本上解决问题，导致事故发生。从根本上解决问题，导致事故发生。该事故存在严重瞒报（一开始只报该事故存在严重瞒报（一开始只报11人遇难）。人遇难）。娄烦事故的瞒报问题 在刚发生事故后的在刚发生事故后的45天里，报道的遇难人数天里，报道的遇难人数一直为一直为11人，但接下来的人，但接下来的4天里，就找到了所有天里，就找到了所有45具遇难者的遗体，这说明了什么？具遇难者的遗体，这说明了什么？事故发生后，向上汇报有三种渠道，一是政事故发生后，向上汇报有三种渠道，一是政府渠道，即现场指挥部府渠道，即现场指挥部到太原市政府到太原市政府22、山山西省政府西省政府国务院办公厅；二是安监渠道，即国务院办公厅；二是安监渠道，即现场指挥部现场指挥部山西省安监局山西省安监局国家安监总局；国家安监总局；三是公安渠道，即现场指挥部三是公安渠道，即现场指挥部县公安局县公安局太原市公安局太原市公安局山西省公安厅山西省公安厅公安部。三公安部。三条渠道都受阻，看来责任人不止一个。条渠道都受阻，看来责任人不止一个。记者的良知 嘹望东方周刊嘹望东方周刊社会新闻调查部主笔社会新闻调查部主笔孙春龙在孙春龙在8月月3日了解到该事故的遇难人数为日了解到该事故的遇难人数为9名，这是个敏感的数字，他就怀疑有瞒报，名，这是个敏感的数字，他就怀疑有瞒报，因为因为10是一个坎，超过就属重大事故；是一个坎，超过就属重大事故；30又又是个坎，超过属特别重大事故。于是他到实是个坎，超过属特别重大事故。于是他到实地调查，一家一家去落实遇难者人数，晚上地调查，一家一家去落实遇难者人数，晚上也不敢住宾馆，最后落实遇难者为也不敢住宾馆，最后落实遇难者为41名。于名。于是他于是他于9月月14日给山西代省长王君写了一封检日给山西代省长王君写了一封检举信，他的博客被大量转载，直至惊动了中举信，他的博客被大量转载，直至惊动了中央，温家宝总理下令成立事故调查组彻查。央，温家宝总理下令成立事故调查组彻查。他的检举才得到了官方的认可。他的检举才得到了官方的认可。