太和鐵礦排土場滑坡變形地質災害原因分析及治理措施探討

■何華

（重鋼西昌礦業公司太和鐵礦 四川涼山 615041）

太和鐵礦排土場滑坡變形地質災害原因分析及治理措施探討

■何華

（重鋼西昌礦業公司太和鐵礦 四川涼山 615041）

闡述了太和鐵礦排土場存在的崩塌、滑坡變形等主要不良地質災害問題，分析了其影響因素及成因，闡述了預防和治理措施。

排土場滑坡變形原因防治治理措施

1 前言

太和鐵礦排土場位于四川省涼山彝族自治州西昌市太和鎮，位于太和礦區露天采礦場北側、西漂尾礦庫的西南側，占地約114.27hm2。經過30多年的建設，該排土場已形成了一個較大排土區域，現已堆存廢石量估計達4000萬m3。排土高度約210m，平臺寬度不一致，同一個臺階高度相差太大，有的臺階高度從0～10m，有的從10m～40m，有的臺階中斷，造成局部段高太高，排土場臺階單邊坡角在25～38度之間，有的部分邊坡角達38度，目前出現填土邊坡滑坡變形和填土邊坡的坡肩附近出現的多處地面裂縫的主要不良地質作用和地質災害，裂縫長度一般為5m～25m，最長可達33m，縫寬一般為1cm～5cm，可見深度20cm～60cm，局部位置發育多條平行裂縫，可見邊坡已發生變形，若在連續暴雨狀態下很可能引起邊坡的局部垮塌。給排土場帶來安全隱患，嚴重影響排土場下游居民生命財產安全。

2 滑坡變形災害形成原因

礦山排土場的災害形式因地質、地理、氣候等自然條件不同而異，按其對環境危害的表現形式，大體上可分為兩大類：因過度集中和較快排土，使排土場散體物料沒有充分的固結時間，松散的物料極易發生排土場邊坡不穩定而滑坡；因大氣降雨和地表水對排土場散體的浸潤和沖蝕作用，排土場邊坡初始穩定狀態發生改變，其穩定性條件迅速的惡化，排土場散體邊坡在雨水作用下直接轉變為泥石流。我礦排土場滑坡變形災害主要有以下幾個方面：

（1）大氣降水。西昌地區降雨主要集中在6-10月份，往往連續降暴雨，而排土場為粘性土、粉土、輝綠巖（廢石）、碎石、塊石等形成的松散堆積體，現有排土場在各臺階的坡肩位置出現多處平行于坡肩方向的張拉裂縫，局部位置發育多條平行裂縫，在雨季，大氣降水沿裂縫下滲到地下，使下層土體處于飽和，抗剪強度降低而導致滑坡垮塌。

（2）排土速度過快、集中。由于近幾年礦山規模不斷擴大，由最初的采礦規模70萬t/a發展到現在的300萬t/a，該排土場為太和礦區原有唯一的排土場，采礦場的所有廢石均排至1#排土場，造成排土場量大，排土速度快，過于集中，廢石土固結時間短，廢石土基本處于松散狀態，固結強度幾乎為零，上部荷載全部壓在強度較低的土層上，再加上原始地形較陡，廢石土松散欠固結，排土體本身抗剪強度較低，產生滑坡變形。

（3）排土工藝管理不到位。由于排土管理混亂，造成現有排土場平整度差，平臺寬度不一，沒有形成反坡，沒有形成完善的水系統，影響排土場穩定，產生滑坡。

1#排土場以前是高段排土，2005年因連降暴雨，發生了大面積滑坡后，調整為20米一個段高排土，最高點標高約為1860m，坡腳底部最低點標高約為1650m，排土高度約210m，現已形成9個臺階，但是由于工藝管理不到位，臺階平整度差，很多同一個臺階高度相差太大，排土場不平整，影響排土場內部雨水不能安全有效的排出，雨水滲人地下，誘發滑坡。

排土場平臺設計要求向內形成4%的反坡，而現有排土平臺全部是向邊坡方向一個坡度，造成所有雨水向邊坡沖刷，極易產生局部垮塌，引起滑坡。

1#排土場未有完整的排水系統，由于排土場是上世紀80年代初建設的，當時排土場未專門做排土場設計，故內部自然溝未整理且未建設盲溝。現排土場周圍形成了一定的排水系統，但均為土溝，并且排土場內部平臺坡腳處未開挖排水溝，造成雨水在排土場內部自由徑流并沖刷邊坡，引起了現有排土場部分邊坡垮塌。

排土不規范排也造成了每個平臺寬度相差太大，寬度從10m～110m，不符合排土場設計安全寬度要求；臺階高度不一，有的臺階高度從0～10m，有的從10m～40m，有的臺階中斷，造成上下段高連在一體，段高高達近50m，造成了局部段高太高，都給排土場穩定性帶來安全隱患。

3 滑坡變形治理措施

影響太和鐵礦排土場穩定，造成滑坡的主要原因是排土物料性質，水（地下水、地下水）和排土工藝。因此，我們采取以下措施治理排土場，預防滑坡等地質災害的發生。

（1）完善排水系統。由于現狀排土場除排土場周圍有一定的排水溝系統外，在排土場內部無有序的排水系統，為了保證現狀排土場排水順暢，除在排土場周圍開挖臨時排水土溝，防止采場外地表水進入排土場，同時在排土場現有的排土平臺坡腳處根據地形情況開挖內部臨時排水土溝，臨時排水溝挖成梯形溝，形成一定的縱坡，并與周圍的排水系統相連，保證排水暢通。

（2）排土平臺平整度治理。為了防止雨水對排土場邊坡的沖刷，采用推土機對現有排土平臺進行整治，將排土平臺整理為4%的反坡，使雨水向坡腳處的臨時排水溝匯集，再經排土場臨時排水系統排出，減少雨水對排土場邊坡的沖刷。

（3）裂縫治理。排土場平臺出現多條裂縫，如裂縫處理不好，在雨季，雨水沿裂縫下滲到地下，形成靜水壓力或使下層土體處于飽和，抗剪強度降低而導致滑坡或泥石流，故需對現有排土場裂縫整治。在排土場平臺治理成4%的反向平臺時，對于裂縫利用粘土對其覆蓋并加以平整，防止雨水沿裂縫下滲到地下。

（4）嚴格排土工藝管理。加強排土工藝管理，嚴格按設計要求執行，嚴禁集中快速排土，采取分臺階、分區域排棄，確保堆積物有充足的固結時間。巖石與土盡可能混排，下部有條件時排棄巖石，以保證排土物料配比合理。排土臺階高度嚴格控制在20米高，排土臺階控制在30米以上。嚴格信號工、推土機司機的管理，禁止汽車亂堆亂倒，及時形成形成反坡，確保排土工藝規范。

（5）加強排土場監測。為了安全生產，對排土場滑坡變形及時準確預警預報，每周對排土場沉降壓縮變形進行監測，并安排專人進行巡查，檢查排土場基底及裂隙變化情況。同時要求雨季來臨前，對排水系統進行檢查，確保水系統暢通。

4 結束語

重鋼西昌礦業有限公司太和鐵礦排土場滑坡變形地質災害產生原因主要是水和排土工藝管理不到位引起，當然排土場滑坡形成的機理很復雜，太和鐵礦排土物料也很特殊，在以后的生產中，應根據實際情況進一步找出符合公司安全生產的排土工藝措施，預防排土場滑坡、泥石流地質災害的發生。

[1]四川省地質局113地質隊 四川省西昌太和"8.20"礦區最終地質勘探報告 [R]，西昌：四川省地質局113地質隊，1970.

[2]周玉新.重鋼集團礦業有限公司太和鐵礦第一排土場穩定性分析和堆置方案設計[R]，馬鞍山礦山研究院工程勘察設計研究院，2006.

[3]岳境，鄒繼興.露天礦山地質災害治理方案.河北理工學院學報2007，2.

P694[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-345-1