排土場(chǎng)穩(wěn)定性及災(zāi)害防治

王運(yùn)敏，教授級(jí)高級(jí)工程師，享受政府特殊津貼?，F(xiàn)任中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院院長(zhǎng)，兼任中國(guó)金屬學(xué)會(huì)理事、采礦學(xué)會(huì)副主任，中國(guó)冶金礦山企業(yè)協(xié)會(huì)理事，全國(guó)錳業(yè)技術(shù)委員會(huì)主任，金屬礦山雜志社和現(xiàn)代礦業(yè)雜志社社長(zhǎng)等。近30年來(lái)，先后牽頭組織和參加完成了“六五”到“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，還承擔(dān)了國(guó)家“863”項(xiàng)目、“973”項(xiàng)目、院所基金項(xiàng)目、省市項(xiàng)目及企業(yè)委托研究課題等80余項(xiàng)，在露天開采工藝和安全技術(shù)方面取得了一系列科技成果，先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，部級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)4項(xiàng)、二等獎(jiǎng)5項(xiàng)，獲授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)，出版專著2部、主持編制國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2部，發(fā)表論文30多篇。

項(xiàng)宏海，教授級(jí)高級(jí)工程師，享受政府特殊津貼?，F(xiàn)任中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院副院長(zhǎng)，兼任中國(guó)大洋協(xié)會(huì)理事，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)非煤礦山技術(shù)委員會(huì)副主任，安徽省地質(zhì)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)等。近30年來(lái)，先后組織或參加完成了國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家“973”項(xiàng)目、院所基金項(xiàng)目、省市項(xiàng)目及企業(yè)委托研究課題等30余項(xiàng)，在礦山邊坡、排土場(chǎng)、尾礦庫(kù)等巖土工程技術(shù)方面取得了大量科技成果，先后獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，其他獎(jiǎng)項(xiàng)5項(xiàng)，出版著作2部，發(fā)表論文10多篇。2100433B

《排土場(chǎng)穩(wěn)定性及災(zāi)害防治》既可用于指導(dǎo)排土場(chǎng)災(zāi)害防治研究、教學(xué)，又可用于指導(dǎo)礦山企業(yè)排土場(chǎng)安全生產(chǎn)管理，也可作為排土場(chǎng)設(shè)計(jì)參考。主要讀者包括從事排土場(chǎng)科研、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員及高等學(xué)校的師生。

是為進(jìn)行露天礦排土場(chǎng)的設(shè)計(jì)、選址和了解排土場(chǎng)使用現(xiàn)狀等進(jìn)行的測(cè)量工作。包括測(cè)定排土場(chǎng)的面積和高度、計(jì)算排土場(chǎng)的接受能力、在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定排土場(chǎng)境界、進(jìn)行排土場(chǎng)的碎部測(cè)量以及對(duì)排土場(chǎng)的下沉和變形進(jìn)行觀測(cè)。

江西某銅礦排土場(chǎng)位于天排山西側(cè)山麓,地勢(shì)總的變化是東南高西北低。場(chǎng)區(qū)山體較陡峻,地形高差較大。自采場(chǎng)擴(kuò)幫以來(lái)排土場(chǎng)急速堆高,再加上擴(kuò)幫排出的大多是粘土,排土場(chǎng)曾發(fā)生兩起重大事故: 2004年9月,在該排土場(chǎng)堆存過(guò)程中由于邊坡失穩(wěn),排土車輛滑到坡腳,差點(diǎn)造成車毀人亡; 2005年1月份,在該排土場(chǎng)排土過(guò)程中造成了1人死亡。

該排土場(chǎng)的下游是鐵路和農(nóng)田,一旦排土場(chǎng)出現(xiàn)滑坡,不僅會(huì)影響到該礦的正常生產(chǎn),而且會(huì)危及到下游的鐵路和農(nóng)田,因此,亟需對(duì)該礦排土場(chǎng)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析,以預(yù)測(cè)邊坡發(fā)展趨勢(shì) 。

結(jié)合具體的工程實(shí)例,利用FLAC3D對(duì)江西某銅礦排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。結(jié)果表明,隨著計(jì)算迭代時(shí)步的增加,最大不平衡力趨向于極小值,坡面頂點(diǎn)水平方向位移和垂直方向位移均趨向于一定值。邊坡位移變化比較大是因?yàn)榕磐翀?chǎng)堆積高度較大,散體物料和基底軟弱層力學(xué)強(qiáng)度低,對(duì)地基軟弱層的處理是邊坡穩(wěn)定性防治的重要措施。塑性區(qū)主要集中在排土場(chǎng)堆積體內(nèi),但并未貫通。邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)為1. 16。計(jì)算結(jié)果表明邊坡整體上處于穩(wěn)定狀態(tài) 。