矿山排土场坍塌原因及安全防范措施分析

邓红梅

广西钦州市灵山县应急管理局 广西 钦州 535400

引言

排土场又被称之为是废石场，主要就是由矿山采矿中所产生的废物堆积所形成的，沿着斜坡逐渐向上堆积，形成锥形体。这样的方式可以有效减少占地面积，并且方便运输。因此排土场作为巨型的人工松散堆垫体，随时都可能会出现坍塌，引发矿山灾害或者工程事故，给矿山的正常生产造成了一定的影响，经济效益也明显下降。为了能够避免出现以上问题，需要全面分析造成矿山排土场坍塌的原因，进而可以采取有效的安全防范措施，提升安全系数，使整个矿山的排土场处于稳定的状态。

1 矿山排土场的风险危害分析

矿山排土场作为堆放矿山在开采过程中所产生排弃物的主要场所，排土场除了容易发生坍塌与泥石流，还会造成车辆伤害和机械伤害等问题。

1.1 坍塌

坍塌主要就是针对矿山在正常作业的过程中，排土场边坡整体或者局部稳定性受到一定的破坏，所以出现了滑动，不但会给矿山企业造成严重的经济损失，还会威胁到人们的生命安全。

1.2 泥石流

泥石流主要是因为受到了山洪暴发或者地表植被破坏及地震等因素影响所出现的，矿山排土场的松散土石滑落，直接被冲到几百米或者更远的地方，也是因为失去了稳定性，一旦出现会直接给矿山企业的经济和施工人员安全造成严重的影响[1]。

1.3 车辆伤害

车辆伤害则是在矿山排土场正在开展排土工作时，因为车辆在运输过程中出现人员伤亡或者倒车时撞到相关设备，或者车辆行驶过程中轮胎爆炸和车辆互相碰撞的问题，所造成的一些成果。

1.4 机械伤害

在矿山进行排土作业的过程中，在对排土场内机械设备进行维护与检修时，对检修人员因为操作失误与机械设备的运动部件或者工具、加工件接触，造成了夹击、剪切、卷入等一系列的人员伤害。

2 矿山排土场坍塌的主要原因分析

2.1 矿山排土场的排土量比较大

因为矿山在开采作业的过程中排土量比较大，并且分布不均匀，无法全面推进，从而导致给某一方向造成了严重的负荷，在荷载量不断提升的背景下，对应的排土场底部承载无法承受，导致整个排土面出现塑性变形，所形成的裂缝越来越大，导致排土的平台开始出现开裂下沉的现象。

2.2 排土场的高差比较大

矿山排土场基本上位于正下方最低处，高程大概在500m左右，具有200多米的高差，所以对应的台阶坡面角比较大，导致矿山的排土场边坡失去稳定性。

2.3 不利的水温地质条件

一些矿山排土场下方具有20世纪90年代民间偷采所遗留下来的巷道，巷道长期有地下水流出，渗透到了排土场的底部，进而导致排土场基底变湿，容易造成滑坡面不稳定。并且因为填土层具有失水收缩和复浸水软化特征，降水会导致地表土体含水量显著提升，伊利石吸水膨胀，出现土体软化现象，整个山体蠕动变形，中后部土体也因为挤压变形出现裂缝，地表水逐渐渗入其中，土体过于饱和，容易出现滑坡事故[2]。

2.4 排土场地基的承载力比较差

大部分矿山的排土场在早期排的基本上都是松土、粉质黏土或者碎石，所以整个排土场的地基结构比较松散，具有较强湿陷性，相应的抗滑能力较差，在最开始矿山开采所产生的松土与碎石堆积在底部逐渐形成了比较软的地基层，因为上部的荷载比较大，所以承受力不够，将会出现相应的失衡现象。

3 防治矿山排土场坍塌的安全防范措施

根据矿山排土场的灾害类型，当前有许多专家针对排土场安全问题进行了全面且深入的研究，但是对于排土场安全隐患排查和风险评估方面的研究比较少。下面将根据对排土场现场的检查，掌握排土场安全隐患风险，进而为安全防治工作提供一定的参考，保证矿山排土场安全管理具有一定的有效性，为矿山企业的发展奠定坚实基础。目前，在社会科技与经济不断发展的背景下，电子技术、信息技术与控制技术全面高速的发展，为城市矿山排土场安全水平的提升提供了全面技术支持，在此过程中可以将科学发展观作为主要指导，为了实现加强矿山排土场安全管理，减少生产安全事故发生的总体目标，实现对先进技术与装备的灵活运用，促使企业技术进行全面的转型发展，优化矿山企业安全生产条件，奠定坚实的生产基础。

3.1 合理选择矿山排土场位置

矿山在进行开采作业的过程中，应选择科学合理的废石场地点，在不影响矿山工程工作的基础上，在矿山开采的附近建设排土场，节省废弃岩石运输距离。同时还应当倾向于内部排岩，利用二次转排技术经济合理性的相关理论，采取内部临时排土场的方式。对于矿山开采下来的废石，应当将一些具有利用价值的岩石分层堆放，为后续二次回收利用提供一定的便利性[3]。并且排土场需要设置在居民区或者工业场地的下风侧或者最小风侧及生活水源的下游，以免给居民或者工厂造成一定的危害。并且废石场不能截断山洪或者河流，远离一些水文地质比较复杂的地段，不受水文地质的影响，进而保证排土场具有一定的稳定性，减少矿山排土场发生滑坡或者泥石流事故的概率。一些条件比较好的地区，应在矿山的周围分别设置排土场，以能够更好地改善排土场岩石排除道路的通过能力，缓解排土场废石排弃高峰。

3.2 科学掌握矿山排土场的堆置高度

排土场阶段高主要为土台阶坡顶一直到坡底线间的垂直距离，各个阶段高度统称为排土场的堆置高度。而矿山排土场的阶段高度与堆置高度将会直接影响到最终的安全问题。所以工作人员应当全面且综合地考虑排土场地形、水文地质条件、气候条件、排岩石的设备、运输方式等多个方面[4]。在多台阶堆置的过程中，上下台阶之间还需要留出一定超前距离，进而保证下一台阶可以实现安全生产，为上一个台阶奠定坚实的基础。同时需要在高陡边坡安装检测技术，利用GPS或者遥感技术，实现边坡参数的实时监测，进而为高走边坡安全预测提供良好的技术支持。

3.3 加强管理与监督

矿山企业作为排土场安全管理的主要负责人，直接影响到最终的安全防范成果。为了可以更好地改善矿山坍塌现象，企业应当成立专门的机构，并且选择具有管理能力的工作人员来负责矿山排土场的安全管理工作，为排土场在安全生产过程中提供良好的经济支持，投入一些机械铲装设备，减少现场作业人员，实现对挖掘机或者铲装机的运用，并且通过液压机对爆破产生的岩石进行二次粉碎，减少飞石伤人事件。为了提升管理的力度，相关管理部门还要根据自身企业发展和排土场的开展情况，建立相应的规章管理制度，需要涉及排土场安全目标管理制度、排土场的安全生产责任制度、排土场的安全生产检查制度、废石场安全隐患治理制度等，明确工作人员的责任，如出现问题，给予相关人员严重的处罚。除此之外，企业需要严格落实建设项目安全设置的有关规定，针对矿山排土场的建设需要按照设计文件的要求和技术规范开展，进而保证矿山能够安全生产。如果在设计方面需要进一步的调整，则需要争取到原设计单位的同意，或者将一些资质的单位进行技术论证，不管是哪一单位或者个人都不能随意变更废石场设计，研究机构经过技术的论证后，可以得出科学合理的排土段高等参数[5]。

3.4 做好安全警告和排查工作

为了可以减少矿山坍塌所造成的人员伤亡，企业应在矿山的排土场滚石区设置比较醒目且符合标准的安全警告标志，以有效避免因为个人在排土场或者排土场危险区域去捡矿石或者食材等活动被滚落的岩石压倒。在没有经过设计或者技术论证，不管是哪一单位都不能在废石场内回采低品位矿石与石材。除此之外，在排土场坍塌后，施工队需要在周边裂缝外30m左右设置警戒线，同时需要让管理人员在现场做好值班值守工作，实施监督排土场的情况。在坍塌时间超过3天后，边排车间需要针对矿山排土场进行安全确认，在确认排土场暂时稳定的基础上，让钩机对排土场的边缘进行排险工作。而在排土场建设的过程中为了保障信息化与智能化传输系统运载信息的能力显著提升，需要针对网络中所涉及的硬件设备进行统一的安装，做好线路与设备的铺设与保护，以免被外力破坏，提升信息传播的可靠性。

3.5 构建智能管理系统，提升工作效率

企业通过构建智能管理系统，实现不同时间段或者每月灵活的排版考核方式，根据实际情况制定工作内容，保证整个工作更加井然有序，具有一定的高效性。智能设备管理系统能够实时反映出监控巡检人员的设备位置信息、行动轨迹与工作状态，根据工作人员实时数据统计，记录工作人员的工作情况与出勤情况，并且实现数据保存与备份，在历史的轨迹回放与工作情况等数据中，随时随地整理工作资料。如果巡检人员发现现场的安全隐患，可以通过手持终端拍摄现场的照片，将其上传到调度中心，而智能设备管理系统将会提醒对应的管理人员去处理，并且还可以设置隐患高发区的高度管理，以免安全问题再次发生[6]，减少不必要的安全事故。

3.6 利用先进设备，做好隐患整治工作

为了及时发现排土场分布不均匀或者出现位移，企业应采取有效的控制措施，控制坍塌事故的发生，建立对应的检测系统。在企业发展中所运用到的设备比较广泛，最不可缺少的就是自动化装置。其主要就是利用智能化、信息化技术与平台设备，将报警系统与智能救灾装备完美地融合到一起，可以在第一时间触发安全警报，并且开启自动救灾活动。为了避免偏远地区的信号不好的问题，还可以利用光纤传输与无线传输结合的技术，实现对信息的及时送达，解决信息传输速度缓慢的现象[7]。

4 结束语

综上所述，当前矿山企业的持续稳定发展，成为国家经济发展的一部分，但是在经济发展的同时也容易出现安全事故，需要引起人们的广泛关注，安全事故不但给企业自身的经济造成严重影响，还会威胁到员工的生命安全，尤其是矿山排土场容易出现各种风险危害。本文全面分析与总结了矿山排土场发生坍塌的主要原因，进而为矿山企业的安全防范管理工作提供方向，促使工作人员在实际工作中做好水文地质、堆置高度和位置选择等各方面工作，不断去探索有效的防范措施，为整个施工的安全提供全面保障。