广西某金矿露天开采废石场设计.doc

广西某金矿露天开采废石场设计 【摘 要】在简要介绍矿区条件基础上，着重从废石场的位置选择、废石场的设计、废石场的稳定性等几个方面来论述废石场的设计。 【关键词】废石场；露天开采；边坡；台阶 废石场是堆置地下矿掘出的岩石或露天矿剥离的表土和岩石的场地，又称排土场。露天矿的废石量大，剥离量常为采矿量的几倍以上，堆置废石都需要占用大量的土地，破坏耕地，产生岩土流失，污染环境，对矿区产生不利影响。所以合理的选择废石场位置和堆积废石的方法是至关重要的。下面具体以广西某金矿露天开采来论述废石场的设计。 1、矿区概况 1.1矿区地理位置及地形地貌 矿区地理位置矿区位于田东县思林镇，位于田东县东南110直距30km处。 矿区地形地貌矿区地貌属侵蚀中低山地形，山体坡陡，多在20～ 30，最高海拔525.4m，最低海拔为180.0 m，相对高差345.4m。地势地貌特征为总体东高西低。矿区范围内大部分种植果树，少部分为荒地，无基本农田。 1.2矿区气象、水文地质、工程地质、环境保护条件 气象条件矿区属亚热带季风湿润气候区，雨量充沛，但季节分配不均，春雨不足，夏雨涝害，秋雨急减，冬雨稀少。降雨时间多集中在5～9月份，占年降雨量的75.5，为丰水期。12月到次年3月降雨量占全年降雨量的9，为枯水期，4月、10月、11月为平水期。多年平均蒸发量为1954.5mm，最大月份为4～7月份，月地面蒸发量一般为110mm～200mm。矿区最热为8月份，年最高温度29.5C， 年极端最高气温33℃～35℃，最冷为元月份，最低14.5C，极端最低气温为-1℃～-3℃，一般温度为21.5 ～22.1 ℃，平均气温11℃～12℃，月平均气温22.6C。 水文地质条件已发现的金矿体产于半坡之上，位于当地基准侵蚀面之上，大气降水绝大部分在地表以径流形式排走，或通过断裂裂隙流走；地下水对矿体开采基本无影响。水流主要分布于距矿体约500m的沟体，矿点地下水以构造裂隙水和节理带裂隙水为主，但水量极少。矿区内第四系以山坡上的残坡积层为主，厚度较小，属弱富水性至富水性，水文地质条件属于简单类型。 工程地质条件矿体及顶板岩性属坚硬半坚硬裂隙破碎为主的中厚层状砂岩夹薄层泥岩，风化裂隙发育，顶板岩性中等风化，裂隙发育，且泥岩夹层属软弱夹层，稳定性较差。矿体底板岩性属坚硬中厚块状层理砂岩夹泥岩，弱风化微风化，裂隙少量发育，稳固性好。部分岩层倾向与露采场边坡呈同向，破坏了边坡岩层的稳定性。综上所述，矿区内矿床工程地质条件属简单中等类型。 环境保护条件矿区周围1000m内无学校及村庄，15km内无自然保护区和旅游景点，环境本底条件好。 1.3矿区地震烈度 据GB18306-2001中国地震动参数区划图划分，田东县处于Ⅶ度基本烈度区。 1.4矿区露天采场 矿区露天采场位于那矿屯南面二者岭山坡上，开采方式为自上而下水平分台阶的露天开采方式。采场地表境界长300m，宽250m；采场底部长70m，最小底宽≥20m；采场最高标高500m，采场底部标高370m，露天采场最大开采深度130m。矿山开拓运输采用公路汽车开拓运输方案，矿山可采矿量2.05万m3，岩土总剥离量34.8万m3，岩石松散系数K松1.5，下沉率K沉0.18。 2、废石场位置选择 2.1废石场位置选择原则 （1）场址的选择必须与采矿设计同步进行，选址时应考虑采掘和剥离物的分布，采掘顺序，剥离量大小，场址宜靠近采场； （2）废石场的容量应能够容纳矿山服务年限内所有排弃的全部岩土； （3）废石场宜应充分利用沟谷、洼地、荒坡、劣地，不占良田，少占耕地，避开城镇生活区； （4）严禁将水源保护区、江河、湖泊作为废石场；严禁侵占名胜古迹、自然保护区； （5）废石场场址宜选择在水文地质条件相对简单，原地形坡度相对平缓的沟谷；不宜设在工程地质与水文地质不良地带，不宜设在汇水面积大，沟谷纵坡陡，出口又不宜拦截的山谷中；也不宜设在主要工业厂房、居住区及交通干线临近处，当无法避开时，必须采取有效措施，防止泥石流的发生； （6）废石场不应设在居民区或工业场地的主导风向的上风侧和生活水源的上游，并不应设在废弃物扬散、流失的场所以及饮用水源的近旁； （7）废石场宜利用山岗、山丘、竹木林地等有利地形地貌作为废石场的卫生防护带，无地形利用时，在场地与居住区之间应按卫生、安全、防灾、环保等要求建设防护绿地； （8）建于沟谷的废石场，设计时应设排洪设施，避免因废石场的设置而影响山洪的排泄及农田灌溉。 2.2废石场位置选择 根据废石场选择原则和矿区的地形地貌、水文地质等条件，结合现场踏勘情况，在采场西面山沟和南面山沟各选了一个废石场进行比较，对两废石场场址方案比较结果如下表1 经比较，南面山沟下游有一村庄和河流，汇水面积较大，运距较长，且安全措施和防护带技术得不到保证；西面山沟汇水面积小，下游无村庄，无农田，运距较短，容量能满足矿山要求，安全措施和防护带技术得到保证，不会成为危险源，废石场道路的施工和废石排放方式简单，同建设单位共同确定，西面山沟作为本矿山的废石场。 3、废石场设计 本露天采场所剥离岩土的实方数V实为34.8万m3，需废石场的有效容积为 V效V实K松/（1K沉）44.24万m3，设计采场西面山沟的废石场堆放标高为250.00m-350.00m，堆放总高度为100m，堆放坡度11.75。废石场分四个台阶堆放，台阶标高分别为275.00m、300.00m、325.00m、350.00m，一次最大堆高约25m，最终堆积标高为350.00m，台阶平台宽度为45m，设计计算废石场总堆置容量约为55.14万m3，可满足矿山开采废石排放需要。如图2 从采场出来的废石通过汽车运至废石场，再通过推土机进行推排，堆排时场地形成约5的反向坡度，防止流水冲刷废石场边坡。 排除废石场渗入的雨水及底部渗出的地下水，在废石场底部埋设管径￠800mm管壁能透水的暗管。 为了防止废石场土石滑落和形成泥石流，在废石场坡脚设置5m高拦石坝，可采用废石堆砌；在距坡脚100m处设置5m高浆砌片石拦泥坝，如图5。 5、结语 露天开采中，排土工作是整个矿山主要的生产过程之一，所以合理选择废石场，合理的进行排土工作，不仅关系到矿山的正常生产和经济效益，还关系到周边农业、环境保护等的问题。废石场的设计应引起我们的重视。 参考文献 [1]总图运输设计资料汇编组 黑色金属矿山企业总图运输设计资料汇编 [2]中国有色金属工业协会 有色金属企业总图运输设计规范GB50544 中国计划出版社 [3]中国有色金属工业协会 有色金属矿山排土场设计规范GB50421 中国计划出版社