白馬鐵礦Ⅱ號排土場邊坡穩(wěn)定性分析及病害防治探討

寸銀華

摘 要：白馬鐵礦Ⅱ號排土場等級為二級，屬礦山和周邊設(shè)施的重大危險源，排土場失穩(wěn)、滑坡和泥石流災(zāi)害發(fā)生，將嚴(yán)重威脅到礦山的安全生產(chǎn)。因此，定期對排土場邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，有利于規(guī)避相應(yīng)的災(zāi)害風(fēng)險，確保排土場整體安全性。本文采用極限平衡法、強度折減法對排土場現(xiàn)狀邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析，并提出排土場邊坡病害防治措施。

關(guān)鍵詞：排土場;強度折減法;極限平衡;病害防治

中圖分類號：TD861文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）28-0077-03

Stability Analysis of the Current Slope of No. Ⅱ Dump Site of

Baima Iron Mine and Discussion on Disease Prevention

CUN Yinhua

（Panzhihua Group Panzhihua New Baima Mining Co.， Ltd. Baima Iron Mine，Panzhihua Sichuan 617000）

Abstract： Baima Iron Mine No. Ⅱ dumping site is grade II， which is a major danger source for the mine and surrounding facilities. Unstable dumping sites， landslides and debris flow disasters will seriously threaten the mine's safe production. Therefore， regular analysis of dump slope stability is conducive to avoid the corresponding disaster risk and ensure the overall safety of waste dump. In this paper， the limit equilibrium method and the strength reduction method were used to conduct stability analysis on the current slope of the dump， and the prevention and treatment measures of the slope in the dump were proposed.

Keywords： dump site;strength reduction method;limit equilibrium;disease prevention

白馬鐵礦Ⅱ號排土場設(shè)計廢石總?cè)莘e為737.98萬m3，總高度為332 m，其為二級排土場。整體邊坡角為26°，臺階坡面角為35°，最高排土水平為2 070 m，最低堆置標(biāo)高為1 738 m。在1 738 m堆砌鋼筋石籠網(wǎng)擋渣壩，阻擋土場下部滾石。

1 概況

白馬鐵礦Ⅱ號排土場場址位于新白馬礦業(yè)有限責(zé)任公司及坪采場東北側(cè)的溝壑內(nèi)，隸屬米易縣白馬鎮(zhèn)白馬村二社。根據(jù)攀鋼集團(tuán)研究院有限公司礦業(yè)設(shè)計研究院2010年12月《攀鋼集團(tuán)攀枝花新白馬礦業(yè)有限責(zé)任公司重新啟用2#土場排土方案設(shè)計》，利用白石堆土場已形成的運輸公路，從1 998 m修建一公路至1 920 m初始受土平臺，在1 920 m水平開始進(jìn)行排土，1 920 m以下采用高臺階排土，最低受土標(biāo)高為1 740 m，受土高度為180 m;1 980 m和2 040 m臺階高度為60 m，1 920 m和1 980 m受土終了平臺寬度為80 m，2 040 m受土終了平臺寬度為30 m，2 070 m受土終了平臺寬度為15～80 m，臺階坡面角為35°，最終坡面角為26°，排土場總高度為332 m，排土場受土總?cè)莘e為737.98萬m3。按《冶金礦山排土場設(shè)計規(guī)范》（GB 51119—2015）規(guī)定，排土場設(shè)計等級為二級。排土工藝采用覆蓋式排土工藝，排土方式采用汽車-推土機排土，同時在1 738 m堆砌鋼筋石籠網(wǎng)擋渣壩，阻擋土場下部滾石。

截至2020年4月末，Ⅱ號排土場已受土區(qū)域主要位于斑鳩灣溝1 960 m下部區(qū)域，最高受土水平為1 960 m，并形成1 960 m和1920 m兩個受土平臺，1 960 m受土平臺寬度約20 m，1920 m受土平臺寬度為60～160 m，受土工作線長度為260～350 m不等。該排土場現(xiàn)狀受土水平主要采用汽車-推土機排土方式。2016年7月至2020年5月，土場處于暫停狀態(tài)，未排棄廢石。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

場地總體屬中山斜坡剝蝕構(gòu)造地貌。場地內(nèi)主要以斜坡、中型沖溝及陡崖地形為主，溝谷局部切割較深。場地內(nèi)有一“V”字型沖溝，自西南向東北分布，沖溝兩側(cè)均為陡坡，右側(cè)坡度為52°～65°，左側(cè)坡度為35°～50°。場地地面標(biāo)高介于1 738.0～2 070.0 m，相對高差約332.0m。

2.2 工程地質(zhì)條件

排土區(qū)域地層主要有第四系全新統(tǒng)人工堆積層，排入排土場中的廢石料主要巖性有輝長巖、偉晶輝綠巖、輝綠巖、閃長巖、角閃正長巖、橄欖輝綠巖等，下伏基巖層為二迭系石英正長巖，按風(fēng)化程度劃分為全風(fēng)化、強風(fēng)化、中等風(fēng)化[1]。

3 強度折減法

3.1 強度折減法原理

折減系數(shù)定義為：在外荷載保持不變的情況下，邊坡內(nèi)土體所發(fā)揮的最大抗剪強度與外荷載在邊坡內(nèi)所產(chǎn)生的實際剪應(yīng)力之比。

所謂強度折減法就是將土體的抗剪強度指標(biāo)黏聚力[c]和內(nèi)摩擦角[φ]用一個折減系數(shù)[Fs]按照如式（1）和（2）所示的形式進(jìn)行折減，然后用折減后的虛擬抗剪強度指標(biāo)[cF]和[φF]，取代原來的抗剪強度指標(biāo)[c]和[φ][2]。