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排土场初步设计安全专篇

排土场初步设计安全专篇第一章设计依据1.1 建设项目依据的批准文件和相关的合法证明1、采矿许可证;2、企业营业执照。

1.2 国家、地方政府和主管部门的有关规定1、《安全生产许可证条例》;2、《中华人民共和国矿产资源法实施细则》;3、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》;4、《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》;5、《国家发展和改革委员会,国家安全生产监督管理局〈关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知〉》;6、《非煤矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》;7、《湖南省安全生产条例》。

1.3 采用的主要技术规范、规程、标准1、《有色金属矿山排土场设计规范》(GB50421-2007);2、《机械防护安全规程》(GB12265-90);3、《矿山电力装置设计规范》(GBJ70);4、《生产过程安全卫生要求总则》(GB12801-91);5、《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93);6、《生产设备安全卫生设计总则》(GB5083-1999);7、《建筑设计防火规范》(2001年修订版,GBJ16-87);8、《建筑物防雷设计规范》(2001年修订版,GB50057-94);9、《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006);10、《工业与民用供电系统设计规范》(GBL52-83);11、《电气设备安全设计导则》(GB4064-83);12、《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001);13、《生产性粉尘作业危害程度分级》(GB5817-86)。

1.4 其他设计依据1、南矿排土场设计任务书;2、《南矿排土场工程地质勘察报告》;3、矿山提供的其它相关资料;第二章工程概述2.1 建设工程基本概况2.2排土场附近的气象及自然条件区内属大陆性亚热带季风湿润气候区,由于地势较高,表现为雾多、霜季较长,冬季较寒冷、夏季较凉爽。

据冷水江市气象局1949~2002年气象统计资料,多年平均降水量为1381.6mm,最大年降水量2125mm(1996年)、最小降水量为1047.3mm(1978年),月最大降水量425.8 mm(1990.6),日最大降水量156.8 mm(1974.7.12)短时间最大降雨量65.3 mm(1986.6.26),一次过程降雨量最大值327.4 mm,暴雨主要集中在6月;年蒸发量1136.9~1687.6 mm,多年平均蒸发量903.3 mm,月最大蒸发量为355.8 mm(1977.7)。

区内多年平均气温16.7℃,多年最低气温-10.9℃(1977.1.30)、最高气温39.7℃(1971.7.26)。

区内相对平均湿度为80%,绝对湿度为16.7毫巴,潮湿系数 1.61。

冬春季节多西北风,夏秋季节多东南风,最大风速17m/s,年无霜期平均292.5天,最大积雪深度为90mm。

区内以溶蚀-侵蚀-构造型低山沟谷地貌为主。

山峦起伏,沟谷深切,山势较为陡峻,属山地地形。

山脊线与河谷走向呈北东向展布,与区域构造线走向基本一致,主要岩溶形态以峰丛-峡谷和溶丘-谷地为主,局部发育有岩溶漏斗和短小溶洞。

区内最低点位于南东侧的玄山河谷内,标高约355m,最高点位于北部的岳高岭,标高823.0m,最大高差约468m。

受采矿与冶炼工业影响,区内植被多遭破坏,岩石裸露,形成许多高低不平、大小不一的溶沟,或突起的石灰岩块。

2.3排土场场址及周边地区的水文地质矿区内属资江水系,主要溪流有三条,大多以矿区中部仙人界为分水岭,或向北、或向南。

北区小溪归于朱溪,经新化县青峰河流入资江。

南区小溪于放水巷汇合成涟溪,从冷水江漩塘湾注入资江。

上述山溪均系季节性小溪,河床切割较深,落差大,河面狭窄,流速快,流量变化大,大部分秋季干枯无水或缺水。

其中对排土场场址有影响的有玄山河,飞水岩水系。

玄山河与飞水岩河组成矿区含水层的地域排泄基准面。

1、玄山河:位于工作区东部,发源于十八毛湾,由北东向南西流过船山村至光大湾汇于中连溪,全长约8788m,,河床宽度4-9 m,,最大流量20016m3/h,最小流量18.0 m3/h。

2、飞水岩河:发源于龙虎山,上游为黄光村溪,由北西向南东流,全长4850 m,,溪宽3-8 m。

最大流量3384 m3/h,最小流量3.60 m3/h。

一、地下水类型与含、隔水层特征根据含水介质与含水空间的特征及其分布组合情况,区内地下水主要分为三类:松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水。

根据区水文地质资料,各含水层及隔水层特征详细如下:1、含水层(1)第四系冲洪积孔隙潜水含水层(Q):主要分布于玄山河河谷内,含水层为含泥砂砾石、卵砾石层,厚度1-3 m,含孔隙潜水、冨水性弱,其分布标高为355~380m,。

(2)石磴子段中下部岩溶含水层(C1d1):分布于矿区外围西部,厚度约100m,,岩性主要为灰岩及泥晶灰岩,地表灰岩多见溶槽、溶沟、溶蚀裂隙;据钻孔资料岩溶大部分发育于浅部50m,以内,泉水流量0.01-0.99L/S,属冨水性较弱的裂隙岩溶水,水质类型属HCO3-Ca型水。

(3)孟公坳段裂隙岩溶含水层(C1y2):分布于矿区外围东侧及南西侧零星分布,厚度76m左右,岩性主要为灰岩组成,夹石英砂岩及薄层页岩,岩溶发育弱,冨水性弱。

(4)马牯脑段裂隙岩溶含水层(D3x4):分布于矿山南、中、北部,大面积出露,厚度238m,,岩性为中厚层状泥晶灰岩、砂质页岩,浅部岩溶较发育,地表发育有小型溶槽、溶沟、溶蚀裂隙、溶斗、溶洞及落水洞,据246队施工的58个钻孔统计,见溶洞5个,最大溶洞高度为8.70 m,整个灰岩岩溶率为0.24%,岩溶一般发育于浅部,上部纯灰岩含水层平均厚度为23.35 m,,平均渗透系数为0.0092 m/d。

(5)兔子塘段裂隙岩溶含水层(D3x2):为泥晶灰岩夹薄层页岩,厚度约25-40 m,含裂隙溶洞水。

(6)佘田桥组灰岩段裂隙岩溶含水层(D3s):分布于矿山中部,厚度220m左右,岩性主要为灰岩或泥晶灰岩,上部含硅化灰岩,大小溶洞及裂隙发育,硅化灰岩致密硬脆,浅部岩性破碎强烈,往深部及南部减弱,其冨水性由浅部至深部减弱,硅化灰岩底部及未硅化灰岩接触带处常发育一些溶洞,最大溶洞高度为 2.59 m,岩溶率为0.274%,这些溶洞与上部硅化灰岩连通性好,组成矿床统一含水层,泉水流量0.0057-0.912L/S。

含水性总体较弱。

2、相对隔水层相对隔水层主要有刘家塘段(C1Y3),邵东段(C1Y1)、欧家冲段(D3x5)锡矿山组长龙界段至佘田桥组页岩段(D3x1-D3s3),主要岩石为通透性较差的页岩、灰岩及泥灰岩。

坑道接露基本干燥,钻孔中基本不露水,为相对隔水层。

3、断层带含、导水性区内断层主要分为北东组、北西组和近东西向组。

北东向断层是矿床内规模较大且力学性质基本相同的正断层,断层带全充填页岩、灰岩、砂岩等碎块,其含水性、导水性较差。

北西组和近东西向断层切过主要含、隔水层,对隔水层有破坏作有。

次级断层及更小的断层具有明显的导水性。

地下水位明显受地形影响,以垂向运动为主,总体上由北向南径流。

2.4 采矿工艺简述2.5 排土工艺1、排土场地形地貌:采选厂排土场场址高程为670m,地形坡度陡峻。

2、排土方式:采选厂排土场选用汽车运输加推土机转排的排土方式。

3、排土段高(H)和坡面角(α)的确定:取排土段高(H)为80m。

坡面角为36.5°。

4、排土容积的确定及服务年限:据排土场地形图以及段高和现场测量资料,确定排土场总容积为:190万m3;其中已排容积为:65万m3,待排容积为:125万m3,采选厂近十年来的废石量大约3万m3/a,确定服务年限为:125÷3=42a5、排土场地表水排除原则的确定当地降水十分丰富,尤其是春季,且排土场地形坡度陡峻,因此需在场外周边设置截洪沟(断面400mm×600mm),拦截场外来水,避免冲刷坡面。

6、排土场泥石流防治原则的确定为防止崩落、滑坡、坍塌等地质灾害对下方造成危害,设计确定了强化基底稳定性,抑制坡面及冲沟恶化,最大可能的减少地表水和地下水对排土场的危害等综合治理泥石流的原则。

其具体技术措施是:1)建立源头截水工程,源头截水墙布设在排土场源头,以堵拦上部来水,使本来发育的坡面沟冲沟得到抑制。

2)截洪沟布设在排土坡面下部坡脚外处,其功能是截走自然山体上部的所有水流,使之达到排土场外来水不至冲刷坡脚,增强排土场整体稳定性。

3)为防止崩落、滑坡、坍塌、泥石流对山沟下方造成危害,在下方砌筑了坡脚挡土墙。

6、排土场地下水引出原则的确定排土场地下水水量很小,由于水对排土场有着特别敏感的危害,设计考虑了在坡脚挡土墙预留泄水孔进行排水,目前排水效果良好。

7、排土场整体稳定性分析由于采选厂排土场场址地形是大规模的碎裂结构岩质边坡,设计采用圆弧滑动法验算,根据有色金属矿山排土场设计规范GB50421-2007中公式7.0.9-1~7.0.9-4,当被保护对象为失事后不致造成人员伤亡或者造成经济损失不大的次要建筑物时,Ks应取 1.2。

经计算K=1.20~1.25,经生产实践检验安全系数与现场实际基本相符。

8、排土场的复垦复垦土地经整治后,可种植草、灌木、植被固土封坡,铺土厚度大于0.5m。

2.6 排土场防治工程1、截洪沟工程根据排土场区域的降水与表面径流,水文地质、地形等特征,在排土场平台内侧设置截洪沟,以最大限度地将外来水全部截住,引出排土场。

2、排土场区域内部排水工程排土场区域水文地质条件简单,排弃物为废石,稳定性、透水性良好,排土场地段地下水水量很小,大气降雨是唯一的补给水源,排土场汇水面积不大。

排土场顶面平台作2%的逆坡,使雨水不至冲刷边坡,增强排土场边坡整体稳定性。

场内地表水通过台阶上的排水沟自流排出场外。

场内地下水和滞留水通过坡脚挡土墙埋设的泄水孔引出场外。

3、挡土墙工程目的是将排土场大量的废石拦截停积在设计库容内,以保护下游河道、农田、道路及建(构)筑物。

挡土墙采用重力式浆砌毛石挡土墙,沿排土场坡脚通长设置。

4、主排水沟工程在排土场坡脚挡土墙外设置3000x1500主排水沟,排土场内雨水通过坡脚挡土墙埋设的泄水孔(φ300@2000)排入排水沟,泄水孔(φ300@2000)内侧设置土工布过滤泥砂,以免泥砂淤塞河道及农田,影响周边环境。

5、排土场复垦工程排土场复垦应贯穿于矿山开发的全过程,推行采矿、排土、复垦一体化,坚持经济效益、生态效益和社会效益想统一的原则。

排土场服务期满停排关闭后,应及时对排土场进行复垦,未复垦或未完全复垦,应留有足够的复垦资金。

复垦工程内容:1)排土场边坡修整:现场测量自然形成的边坡为36.5度(即1:1.35),为了保证排土场边坡稳定和安全,边坡坡度适当放缓,参照龙王池尾矿库废石坝设计资料,修整后的坝体边坡坡度定为33.69度(即1:1.5)。

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