第五章排岩工程

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1、第四节排岩工程金属矿床露天开采的一个重要特征：必须首先剥离矿体上覆的表土与岩石、暴露出矿体、再实施矿石的开采。因而，矿体上覆岩石与表土(在此统称为废石)的剥离与排弃工作是金属矿床露天开采中必不可少的生产环节。为了保证金属矿床安全、持续地开采、通常废石的剥离量要比矿石的釆掘量大几倍，而剥离下的废石又须运到指定场地(通常称为废石场或排土场)进行堆放。因而，废石的排弃工作量与废石场的占地都是相当大的。据统计，我国金属露天矿山废石场的平均占地而积约为矿山总占地而积的39%~55%,排岩工作人员约占全矿总人数的10%~15%,

2、排岩成本约占剥离单位成本的6%,因此如何提高排岩工作的劳动生产率与机械化程度是捉高露天开采经济效益的重要手段。通常将运输剥离下的废石到废石场进行排弄称作摊岩工捏。排岩工程的经济效率主要取决于废石场的位置、排岩方法和排岩工艺的合理选择。排岩工程是一项系统工程，其内容涉及废石的排弃工艺、废石场的建立与发展规划、废石场的稳固性、废石场污染的防治、废石场的复山等方而。排岩工程必须同采矿场的生产工艺相联系并全而规划，因地制宜地选择废石场，合理地规划排岩工程，科养地管理排岩作业，不仅关系到矿山的生产能力和经济效益，而且对社会环境

3、和生态平衡也有着十分重耍的意义。目前，露天矿排岩技术为废石场治理方面的发展趋势主要表现在三个方面：(1)釆用高效率的排岩工艺为排岩设备，提高排岩强度；(2)提高堆置高度，增加废石场单位面积的排岩容量，提高废石场的利用率，减少废石场的占地面积；(3)适时进行废石场的复星，减少废石场对生态环境的污染。一、废石场的位置及要素(-)废石场的位置选择科学合理的废石场地选择必须综合考虑废石场的地形、环境、废石场容量、矿床的远景分布、废石排弃运距、废石场对坏境的污染、日后的废石回收利用及废石场复垦等因索。废石场规划的经济准则是露天

4、开釆的整个时期内，折算到单位矿石成本中的废石运输、排弄、废石场的复垦与污染防治等费用的总贴现值最小。按与采场的相对位置，废石场可分为内部废石场与外部废石场。内部废石场是把剥离下的废石直接排弃到露天采场内的采空区。这是一种最经济而乂不占农田的废石排弃方案，不仅运距短、剥离费用低、而且减少了矿山废石场的占地，有利于回填和复垦采空区。但内部废石场的应用受到一定条件的限制，只有开采水平或缓倾斜的矿体(矿体倾角小于12。)或在一•个采场内有两个不同标高底平而以及分区开釆的矿山才适用。绝大多数露天矿山都不具备设置内部废石场的条件

5、，而需在采场附近设置一个或多个废石场，根据采场和剥离废石的分布情况，可以实行分散或集中排111o废石场地选择时应遵循下列原则：(1)不占良山、少占耕地，尽量利用山坡、山谷的荒地，避免村庄的迁移。(2)在不影响矿山工程发展的前提下，尽可能靠近采场布置废石场，以便缩短岩石运距。(3)尽可能采用内部排岩，通过二次转排的技术经济合理性的论证，积极采用内部临时废石场。(4)废石场应设置在居民区或工-业场地的下风侧或最小风侧以及牛活水源的下游，以免对居民或工厂造成危害。(5)废石场不应截断山洪和河流，避免设置在水文地质复杂的地段

6、，以保证废石场的稳定，避免废石场发生滑坡和泥石流事故。(6)剥离下的废石中可利用的部分要单独堆置以便日后二次回收利用。(7)有条件的地区靠近釆场的废石场宜分散布置，以利于多出口运输，疏散排岩道路的通过能力，缓和废石排弃高峰。(8)废石场地的选择要有利于征用土地的复星。(二)废石场的堆置要素1.废石场的堆置高度：废石场的份凌觀首排土台阶坡顶线至坡底线间的垂直距离，各阶段的高度总和称为废石场的堆置瘟度。废石场的阶段高与堆置高度主要取决于废石场的地形与水文地质条件、气候条件、废石的物理力学性质(岩石成份、粒度、回收率等)以

7、及排岩设备和废石运输方式、生产管理等因索。在确定靠近地而第一层阶段高度时，应避免在地质条件差时堆置过高，以免造成严重的基础门起使局部废石场下沉，造成台阶边坡滑落而引起上层阶段的不稳定现象。在多台阶堆置时，上下台阶要留有一定的超前距离，即保证下一台阶的安全生产，也为上台阶的稳定创造条件。2.堆置阶段的平盘宽度：废石场的工作平台宽度主耍取决于上一台阶的高度、大块废石的滚动距离、采用的排弃设备、运输方式、运输线路的条数及移道步距等因素，其宽度应达到上下相邻排岩台阶互不影响的基本耍求。3.废石场容积的确定(1)有效容积计算：

8、(19-1)3心式中：Vy废石场的设计有效容积，米Vs剥离岩土的实方数，米、C岩土的松散系数，英取值可参考表19-1；K<・岩土的下沉率，％，其取值可参考表19-2。表19-1岩土松散系数种类砂砂质粘土粘土带夹石的粘土岩块度不大的岩石大块岩石岩土类别IIImWVVI初始松散系数1.1、1.21.2、1.31.24、1.31.35〜1.451.4