江西某铜矿排土场位于天排山西侧山麓,地势总的变化是东南高西北低。场区山体较陡峻,地形高差较大。自采场扩帮以来排土场急速堆高,再加上扩帮排出的大多是粘土,排土场曾发生两起重大事故: 2004年9月,在该排土场堆存过程中由于边坡失稳,排土车辆滑到坡脚,差点造成车毁人亡; 2005年1月份,在该排土场排土过程中造成了1人死亡。
该排土场的下游是铁路和农田,一旦排土场出现滑坡,不仅会影响到该矿的正常生产,而且会危及到下游的铁路和农田,因此,亟需对该矿排土场边坡进行稳定性分析,以预测边坡发展趋势[1] 。
江西某铜矿排土场原始地貌形态以构造剥蚀为主,沿东南向西北有五条沟谷,沟谷纵坡靠近山脊处较陡,前部较为平缓,沟谷上游呈“V”字型,下游呈“U”字型,沟谷中沉积有粘土和亚粘土及排土场流失下来的松散堆积物。场区山坡上灌木杂草丛生,地表几乎全部为植被所覆盖,仅局部见有中、强风化基岩裸露。
排土场地基岩层主要为混合岩,主要岩石为混合岩化的黑云母斜长片麻岩,斑状结构,裂隙较发育,上部表层属强～中风化层,厚度0. 60～12. 9 m,岩性松软,下部原岩灰绿色,完整坚硬。场区第四系表土分布较多,有植物层(厚0. 1～0. 4 m) 、第四系淤泥质亚粘土(厚1. 0～2. 0 m) 、第四系坡积亚粘土(厚0. 7～2. 3m) 、第四系冲积亚粘土(厚1. 31～4. 50 m) 、第四系残积亚粘土(厚0. 40～5. 00 m) 。矿区F1、F2断层未穿过排土场,场区内无大的断层和断裂构造。潜在滑坡体为人工堆积物,最大堆积高度为78 m,平均堆积坡角为34°。
排土场区内无常年地表水流,其最低标高约90m,附近的桐木江标高为50 m,故排土场不受桐木江影响。排土场区水文地质条件属简单类型[2] 。
是为进行露天矿排土场的设计、选址和了解排土场使用现状等进行的测量工作。包括测定排土场的面积和高度、计算排土场的接受能力、在现场标定排土场境界、进行排土场的碎部测量以及对排土场的下沉和变形进行观测。
排土场岩土物理力学性质研究
影响排土场边坡的主要因素包括基底软层及排弃物的强度,因此有必要对其进行物理力学性质研究,以便进行计算分析。
1 地基土物理力学性质
排土场区内普遍覆盖一层厚度不大的第四系表土,其力学强度较低,是排土场稳定性研究必须考虑的因素。为此在地基土中采集有代表性的岩土试样进行土的物理力学性质试验。
2 散体物料物理力学性质研究
排土场散体物质组成是决定排土场堆料的力学性态的主要依据。为此采用精度高的筛分法,结合摄影法和直接量测法,来测定岩石的粒度组成。除了在排放中的随机因素外,各块度级别沿边坡高度分布存在着明显的规律性,由上而下,块度逐渐增大,总的趋向是小块集中在上部,大块在下部,中间部分各种块度参差不齐,但以中等块度居多。