内排土场的变形破坏及防治

     露天矿内排土场是排弃露天采场内剥离物的场地。包括排弃物本身及其基底两部分。排弃物分为土、岩石或土和岩石的混合物料，基底可为土层或岩层。
    内排土方案及排土参数的选择、合理排土工艺的确定等均影响排土场的稳定性与排土场占地的大小。排土场的失稳可影响到露天采场和排土场的正常生产及人员、设备的安全。
    排土场稳定性的研究内容主要包括分析影响排土场稳定性的各种因素，确定排土场的合理边坡角与高度，排土场的变形机理与防治等。
    1 内排土场的变形破坏类型
    内排土场的变形破坏类型按其发生的形态可分为以下几种。
    （1）滑动、即滑坡，是指有明显滑动面的排土场边坡变形破坏。按滑动面位置，排土场滑坡又可分为：①排弃物内部滑动，即滑动面全部产生在排弃物中的滑动；②排弃物沿基底面滑动，即滑动面通过排弃物和基底二者接触面的滑动；③排土场基底滑动，即滑动面通过基底内岩层中的软弱夹层滑动。
    （2）流动，即泥石流，是指排弃物经暴雨冲刷浸透，混合成粘稠流体，迅速沿坡面向下的移动。
    （3）沉降，是指新堆筑的松散排弃物在自重作用下压密下沉，这种变形没有明显的滑动，变形速度初期较大，以后逐渐减小。
    2 影响内排土场稳定性的因素
     （1）自然地理、基底岩层埋藏特征。自然地理因素包括排土场基底地形、地表水流特征、大气降水强度、边坡冻结和融化等因素。基底岩层埋藏特征主要指层状基底内的层面、软弱夹层等大型结构面的产状及它们离基底面的远近等。
    （2）水文地质因素。考虑排土场的含水情况时，不但要考虑原剥离土岩的含水情况、内排土场地形、大气降水情况，而且要考虑内排土场基底含水条件。
    （3）开采工艺因素。影响内排土场稳定性的开采工艺因素有多种，主要有不同岩种剥离台阶的开采程序与排土程序，排弃岩石的块度，排土方法，排土带宽度与排土工作线的推进强度，排土台阶与排土场的高度等。
    （4）排弃物及基底的物理力学性质。采场内岩体的种类不同，又因开采程序、爆破、采掘、运输方法、排土程序、排土方法、排土段高、水的作用等不同，因而排弃物的混合成份、粒度组成、结构、含水等也不同，其物理力学性质比较复杂，主要包括排弃物容重、排弃物的抗剪强度指标。
    排土场基底的物理力学性质，应结合内排土场的特点，通过一定的工作之后来确定。
    3 内排土场的稳定性分析
   根据目前掌握的资料来看，排土台阶坡面角一般都是自然形成的，基本上为35°，排土台阶段高、多台阶排土场稳定系数和边坡角大都由经验确定的，有些排土场的高度和边坡角则是由排土工艺条件确定的。
    根据上述分析，内排土场的稳定分析的工作重点，应放在对滑动变形的研究上，并结合内排土场的具体特点给出排土台阶或排土场的稳定性的定量概念，即稳定系数，以便确定排土台阶或排土场的稳定段高和边坡角。
    （1）稳定基底排土场。指基底的岩层相对排弃物来说比较坚硬，因而滑动面全部发生在排弃物内，或部分在排弃物内，部分沿基底面，在排弃物内的滑动面通常为圆弧形。
    （2）软弱基底排土场。如果基底的土岩强度较低且较厚，则基底中可产生完整的圆弧形滑动面；如果基底中软弱层较薄，则滑动面的底部可能沿坚硬层表面；如果坚硬基底中有软弱夹层，则滑动面可能沿此面。
    （3）倾斜基底排土场。若排弃物的基底是倾斜的，排弃物可能沿基底面滑动，可按滑动面的倾角将滑落体分条块进行稳定分析。
    4 内排土场变形破坏的防治
     （1）土岩按性质要求安排剥离工程计划，实现不同土岩的合理运输及排弃程序。靠近基底，应排弃渗透性好的岩石，如大块、大颗粒砂质土岩，其上排弃细粒和粘土质土岩，这样不仅能增加排土场的透水性，而且也能提高排弃物下部的抗剪能力。
    （2）疏干排水。排土场防止地面水的措施大致有：在排土场上部修建水沟，拦截流向排土场的大气降水和地表水；用推土机整平排土场表面，防止雨水积聚和渗入；内排前在基底修建横向排水沟或建永久性暗渠。
    （3）基底工程处理。内排前将表面的松软岩石、岩土用推土机清理后再内排，以提高排弃物基底的抗剪能力，或者在局部地段先打钢轨抗滑桩加固基底，然后再进行内排。
    （4）排土工艺。应采用自下而上的逆序排土，待下部排土留出足够宽的平盘后，再由上一个排土台阶进行内排。以保证人员、设备等的安全和排土工作的顺利进行。
    （5）根据实际情况，适当调整排土高度与边坡角，用减缓排土场总边坡角的方法来增加每个排土台阶的平盘宽度。
    （6）在内排土场初具规模之后，就应加强内排土场的地面和地下变形的观测，研究掌握排土场所变形的规律。例如：新排弃物的排土台阶一般都有压实沉降，但有其规律性，即初期沉降幅度大，后期沉降幅度小。若发现有加速沉降，台阶上出现走向裂缝，则可能是滑坡的先兆。因而研究内排土场的变形规律，加强观测、监控，有利于防止事故发生。
    （7）支挡工程。内排土场形成后，若发现有局部滑坡的可能，可采用抗滑桩、抗滑挡坝、挡墙等工程措施，来保证排土场的稳定。
    抚顺西露天矿西区西端的内排，是我矿执行“分区开采，联合运输，内部排土”方案的最后一个环节，标志着我矿已进入一个新的时期，西区的内排开始，将为我矿的内部排土拉开序幕，对我矿今后的生产具有重要意义。内排土场能否保证稳定，将直接影响到露天采场和内排土场的正常生产及人员、设备的安全。随着内排土场的逐步形成，应对内排土场的变形类型、影响内排土场稳定的因素、内排土场的稳定性研究以及内排土场的变形破坏和整治工程措施进行深入细致的研究，提出符合实际的对策和措施。