GB50421-2007 有色金属矿山排土场设计规范.pdf
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3.1.1排土场场址的选择必须与采矿设计同步进行。选址时应 考虑采掘和剥离物的分布,采掘顺序,剥离量大小,场址宜靠近采 矿场。
3.1.2排土场的容盘应能容纳矿山服务年限内所排
土;排土场地可为一个或多个。在占地多、占用先后时间不一 则宜一次规划,分期征用或租用。初期征用土地时,大型矿山 小于10年的容盘,中型矿山不宜小于7年的容量,小型矿山 小于5年的容量。
3.1.3有回收利用价值的岩土和耕植土的排土场应按要求分排、
设计技术经济进行论证比较,并应包括以下内容: 1 排弃土、石数址; 2 排弃工艺、运距; 排土场场址方案; 原地貌特征医院标准规范范本,环境因素,占用七地概况 5 压占耕地和损坏林木面积; 6 安全措施及防护带技术保证: 7 可能造成的环保问题和水土士流失危害; 8 复垦安排。 3. 1. 5 排土场场址方案的比较应包括以下内容: 1 场址的地形、工程地质及水文地质; 2建设的自然条件;
3排弃物的运输方式、运距、容过、用地; 4 对暂不能利用的资源日后利用回收的条件; 5: 安全与卫生防护距离。
3.2外部排土场场址选择
3.2.1外部排土场场址的选择应根据剥离物的运输方式,在保证 开拓运输便捷通畅的前提下,因地制宜地利用地形,适当提高堆置 高度,并应合理确定排土场各排土平台设计标高。 3.2.2外部排土场应充分利用沟谷、洼地、荒坡、劣地,不占良田 少占耕地:应避开城镇生活区,
2.3严禁将水源保护区、江河、湖泊作为排土场:严禁侵占名胜
3.2.4外部排土场场址宜选择在水文地质条件相对简单,原地形
坡度相对平缓的沟谷;不宜设在工程地质与水文地质不良地带 宜设在汇水面积大,沟谷纵坡陡,出口文不易拦截的山谷中;# 宜设在主要工业厂房、居住区及交通于干线临近处。当无法避开 必须采取有效措施,防止泥石流灾害的发生。
3.2.5外部排士场不应设在居民区或工业场地的主导风向
的卫生防护带,无地形利用时,在排土场与居住区之间应按卫 安全、防灾、环保等要求建设防护绿地
土场的设臂而影响山洪的排泄及农田灌溉。
括土地复墨和恢复良好生态系
3.3内部排土场场址选择
3.3.1有采空区或陷区的矿山,在条件充许时,应将其采空区
3.3.1有采空区或塌陷区的矿山,在条件充许时,应将其采 或塌陷区开辟为内部排士场。
3.3.1 有采空区级谢陷区的砂四,在茶件北评时,过将其米空区 或塌陷区开辟为内部排土场。 3.3.2采用充填法开采的矿山,宜将离物用作充填料。 3.3.3一个采场内有两个不同标高底平面的矿山,应考虑采用内 部排土场。
3.3.4露天矿群和分区分段开采的矿山,应合理安排采掘顺序, 选择易采矿体先行强化开采,腾出采空区用作内部排土场。
3.3.4露天矿群和分区分段开采的矿山,应合理安排采掘顺序,
场,但应与外部排土场进行技术经济比较后确定,
土场,但应与外部排土场进行技术经济比较后确定
4.0.1排土场最终坡底线与其租邻的铁路、道路、工业场地、村镇 等之间应有安全防护距离,并应根据下列因素确定: 1剥离物的颗粒组成及其性质,运输排土方式,堆置台阶高 度及其边坡坡度; 2排土场地基的稳定性和相邻建筑物及设施的性质; 3安全防护地带的原地面坡度,植被情况和工程地质; 4安全防护对象的地面与排土场最终堆置高度的相对高 差; 5气象条件。 4.0.2剥离物堆置整体稳定、排水良好、原地面坡度不大于24 的排土场,其设计最终坡底线与主要建、构筑物等的安全防护距离 按下列要求确定: 1当采取防护工程措施时,应根据所采取工程措施的不同由 设计确定; 2当未采取防护工程措施时,应按表4.0.2的规定确 定
表4.0.2排土场量终坡底线与保护对象间的安全距离
注:1安全防护距离:航道由设计水位岸边线算起:铁路、公路、道路由其设施边 缘算起:建、构筑物由其边缘算起:工业场地由其边缘或围墙算起。 2 规模较大的(0.7万人口以上)矿山居住区、存建制的镇,应按表列数值适当 加大。 3 排土场采取分层堆暨,各层间留有宽2030m安金平台时,序号1、2可取 表列距离的75%:零建、构筑物及分散的个别农舍,可取表列序号4距离 的75%:20~30m安全平台系指各台阶最终平台的宽度。 4序号1排土场坡底线外地面坡度不大于24°时,取下限值;大于24°时,应根 据需要设置防滚石危害的措施,并在滚石区加设醒目的安全警示标志。 5表中H值为排土场设计最终堆置高度,
4.0.3剥离物堆置整体稳定性较差、排水不良且具有形成泥石流
下方布置一般性建、构筑物而又无法满足安全距离要求时,必须采取 可靠的安全防护工程措施,并征得有关部门同意后方可布置。 4.0.5排土场的设计等级应根据使用期内排土总容量、排土场的 地形、排弃物堆置高度、场地地基强度和失事后的危害程度按表 4.0.5的规定划分确定。
表4.0.5排土场的设计等级
注:1剥离物雄置整体稳定性较差,排水不良,具备形成泥石流条件的排土场, 其设计等级可提高一等。 2 排土场失册将使下游居民区、工矿或交通干线遵受严重灾害者,其设计等 级可超高一等,
4.0.6排士场周围必须设置完整的排水系统。
非士场周围必须设置完整的排水
4.0.7排土场排洪设施设计频率对于大、中型矿山宜为1/25,对 于小型矿山宜为1/15,设计流量应采用调查并结合地区经验公式 或推理公式确定。排土场构筑物防洪级别根据排土场的等级及其 在工程中的作用和重要性可按表4.0.7的规定划分确定
4.0.7排土场排洪设施设计频率对于大、中型矿山宜为1/25,对
表4.0.7排土场防洪构筑物的级别
注:1主要构筑物系指失事后使村镇.主要工业场地适受产重灾害或主要交通干 线运输中断的构筑物,如整治滑坡、泥石流的主体构筑物。 2次要构筑物系指失事后不致造成人员伤害或经济损失不大的构筑物,如护 坡、谷坊、地表排水设施。
4.0.8排土线应整体均衡推进,卸载平台边缘必须设置安
挡。安全车挡的高度不应小于轮胎直径的2/5,车挡顶部和底部 宽度分别不应小于轮胎直径的1/3和1.3倍。 4.0.9排土场与村镇、居住区及其他设施的卫生防护距离,应符 合国家有关规定和标推要求。 4.0.10排土场的排土作业区宜设夜间照明,照明灯塔与安全车 挡距离宜为15~25m
5排土场分类及适用条件5.0.1排土场可按设置地点、台阶数、投资阶段等特征进行分类,并符合表5.0.1的要求。表5.0.1排土场分类分类征适用条件一个采场内有两个不间标高在露天采场或地下开底平面的矿山露天矿群或分区按设置内部排土场采境界内,不另征地,剥开采的矿山,合理安排开采顺地点离物运距较近序,可实现部分内部排弃划分剥离物堆放在采场境无采用内部排土场条件的矿外部排土场界以外山山坡排土场初始沿山坡堆放,逐步地形起伏较大的山区和重丘向外扩大堆放区优先选择沟底平缓、肚大口小按地形山沟排土场剥离物在山沟堆放划分沟谷在平缓的地面修筑较平地排土场低的初始路堤,然后交替地形平缓的地区排弃单台阶在同一场地单层排弃,剩离量少、采场出口仅一个,排土场有利于尽早复垦运距短的矿山按台阶在同一场地有两层以划分多台阶多台阶同时剥离的山坡露天上同时排弃,能充分利用排土场矿,需充分利用排弃空间的矿山空间有综合利用的岩土,剥离物堆按时间临时性排土场剥离物需要二次搬运置在采场周边或以后开采矿体划分上:可复垦的表土层永久性排土场剥离物长期堆存排奔不再回收的岩土基建剃离期间堆置剥按投资基建排土场离物的场地堆暨费用列人基建投资划分矿山生产期间堆剥生产排土场堆置费用计人生产成本离物的场地按排士方式见表5.0.2划分10:
5.0.2排土场根据矿山所采用的排土设施,按排土方式进行分 类,并符合表5.0.2的要求
注:1表中①~?说明如下: ①适合单台阶排土场和多台阶排土场下部台阶的地形坡度。 ②当推土犁作为电铲或装载机的辅助排土设备时,不受此限。 ③排土电铲和装载机的斗容,不得小于剥离电铲的斗容。 ④序号5、6排土方式的主要技术条件,亦适用于窄轨铁路。 5有可靠的安全措施时不受此限。
5.0.3人工排土宜采用单台阶排土方式。
推土机的推送距离宜为10~~50m,推刀的偏角宜在20°以内。 当推送含水量大的粘性土或块度大而硬的岩石,且坚硬岩石粒 径在0.5m以上,大块率超过30%时,宜选用功率较大的推士 机。 采用汽车运输一推土机排土工艺的排土场堆道高度问适当加 高,各台阶堆置顺序宜根据采矿场出口标高合理安排。 1米矿场运输出口标高低于排土最低台阶顶面标高时,宜先 低后高,分台堆排; 2采矿场运输出口标高等于或高于排土台阶顶面标高时,宜 采用单台阶堆排;
3采矿场运输出口标高随开拓运输台阶变动时,排土台阶顶 面标高亦应与其相适应。 5.0.5铲运机可用于采剥、运输、排土,也可与松士机配合使用 合理的平均运距为100~1000m。 5.0.6力学性质较差的岩土转排及南方多雨地区大型露天矿排 土作业宜采用准轨铁路运输一电铲排土:大中型矿山松散岩土或 挖掘机作业危险的排土作业宜采用准轨铁路运输一推土犁排土, 准轨铁路运输一移道机移道的矿山,可采用推土犁排土;在剥离物 稳定性较差的排土场,台阶高度应小于30m。 5.0.7自然条件和岩土物理力学性质较差地点排土,可采用装载 机排士。 5.0.8采用架空索道、斜坡或胶带运输机排土的排士场,应提 高堆高,减少占地及其对环境的污染。 5.0.9各种排放方式的排土场,都应根据其各自特点和以下要求 确定。
5.0.9各种排放方式的排土场,都应根据其各自特点和以下
1初始路基宽度; 2多台阶同时作业时,相邻上、下两台阶必须保持足够的排 土作业及其安全防护要求的宽度: 3多台阶排土场,下台阶的初始路基可在上台阶的排土边坡 上修建,但必须在上台阶边坡完全稳定后进行,
5.0.10山坡露天矿多台阶排土,应高土高排,低士低排,
H2= tan 45°+ D *tang—1 2
式中H2一排土场的极限堆置高度(m)。 3当无工程地质资料时,堆留的台阶高度可按表6.0.2确定
惠6.0.2剃离物雄台阶高度【m)
注:1括号内数值系工程地质及气象条件差时参考值。 2当采用窄轨铁路运输时,表列数值可略为提高。 3地基土壤(粘土类或淤泥类软土)含水量大,排土堆置后可能不稳定的排土 场,初始台阶高度可适当减少。 4排土场地基(原地面)坡度平绶,剥离物为坚硬岩石或利用狭窄山沟、谷地 堆盘的排土场,可不受此表限制。 5 剥离物运来时土石类别明显的,排土时的台阶高度可根据其不同的土石类 别,分别采用各自不同的台阶高度。当基底稳定,台阶高度可作如下估算: 堆盘坚硬岩石时宜为30~60m(山坡型排土场高度不限);堆置砂土时宜为 15~20m,堆置松软岩土时宜为10~20ml。 6多台阶排土的总高度可经过验算确定,在相邻台阶之间应留安全平台。基 底第一台阶的高度宜为10~~25m。 ,0.3剥离物堆置的目然安息角应根据其物理力学性质和含水 量,可按表6.0.3规定选取。多台阶排土场剥离物堆置的总边坡 角麻小王副密物雄置白然安自鱼
表6.0.3 剥离物堆蜜安息角
6.0.5多台阶排土场,各台阶最终平台宽度不应小于5m。 6.0.6排土场需要的有效容积按式(6.0.6)计算。
表 6,0.63 划离物的松散系数
.0.7排土场的用地面积,除应按有效容积结合实际地形和剥离 物堆置要素计算用地外,尚应增加排水设施、稳定性措施等工程月 地,且应适当增加堆场最外坡脚线至用地边界的防护距离。
7.0.1排土场设计应根据其所在地区的地形、工程地质、水文地 质、象和剥离物的物理力学性质以及排土方式、台阶高度等因 素,对有可能招致病害(滑坡、塌、泥石流、沉陷、裂缝、水土流失、 污染环境等)的原因认真分析,贯彻以防为主、防治结合的方针。 7.0.2在排土场设计时应配备病害监测所需的人员和配套仪器 与设备。
7.0.3对有可能出现滑坡班塌的排土场,应采取下列措施防
1正确处理场址地基,必要时应根据工程、水文地质勘察资 料、堆置高度分析验算边坡稳定性,对稳定性较差的士质山坡,宜 采用推土机将原坡推成台阶状,以增加稳定性:对松软潮湿土宜在 堆排土之前挖渗沟蔬干基底,倾填块碎石作垫层,以利排水;高填 这,可采用自上而下逐层放缓折线形边坡或层间留出小平台。 2合理安排排土顺序,应将大块石堆置在最底层以稳定基底 或把大块石璀在最低一个台阶;应合理确定台阶排士高度和最终 维置高度,并应符合下列要求: 1对结构松散、粒径小的土质边坡,两台阶高差宜为6~ 12m,宜设置宽度不小于1.5~2m的平台; 2)对干旱、半干阜地区,两台阶高差可大些;湿润、半湿润地 区,两台阶高差可小些: 3)当混合的碎(砾)石土高度大于30m,或在8度以上高烈 度地震区,土坡高度大于12m时,应设置宽4m以上的大 平台。 3消除水害。 4用适宜的坡脚防护,包括沿排土场外侧堆置路堤或干砌
(或浆砌)拦石堤。 5合理确定台阶的排土高度。 7.0.4排土场必须有可靠的截流、防洪、排水设施。防止水土流 失,淤塞河道,淹没农田,影响周边环境。 7.0.5沿山谷或山坡堆置的排土场,应在场外周边设置截水沟或 排洪渠。沟渠类型可根据沟渠坡降及流速大小分别采用土质、三 合士、浆砌石、预制块等形式。 7.0.6排土场分台阶排弃时,其平台应有2%~3%的逆坡,场内 的地表水应有组织排至场外。有条件时,在排土场坡脚处宜采用 大块石填筑高5~10m的渗水层
,0.7对有大量松散物质排放的陡坡场地,或具有丰富水源的排
1当坡面砂石对山沟下方可能造成危害时,应设置一级或多 级挡砂堤(或坝),用地紧张时可采用坡脚挡碴墙。 2当小规模泥石流对山沟下方可能造成危害时,应在沟谷的 收口部位设置拦碴坝等拦蓄、排导、防治构筑物。 3当滚石对山沟下方可能造成危害时,应设置拦石堤或沟 渠,并应留有足够的安全距离。拦石堤可使用当地土(或干砌片 石)筑成,宜采用梯形,其内坡陡于外坡;当拦石堤后的落石沟或落 石平台有较宽的用地时,亦可采用较缓的内侧边坡,堤顶离出计算 撞点的安全高度应为1m。 4当小规模滑坡对山沟下方可能造成危害时,应设置如重力 武抗滑挡土墙、抗滑片石垛或抗滑桩等抗滑支挡构筑物。 7.0.9建于陡坡场地的排土场应进行稳定性验算。当地面横坡 大于24时,除应保证排土场边坡的稳定外,还应预防整个场地沿 陡山坡下滑。排土场稳定性验算方法应根据边坡的类型和可能的 破坏形式,可按下列原则确定:
动法验算。边坡稳定性系数可按下式计算:
K,= 抗滑力-Vcosatan十AC 下滑力 yVsina
滑动面的倾角(°); Φ一滑动面的内摩擦角(); C一一排土场基底接触面间的粘力(kPa);亦称结构面的 粘聚力。 3对可能产生折线滑动的边坡宜采用折线滑动法计算。边 坡稳定性系数可按下式计算:
式中虾一一第i计算条块剩余下滑推力向第i十1计算条块的 传递系数。 上述三种潤动法计算出的边坡稳定系数K,取值,宜取 1.15~1.3,并应根据被保护对象的等级而定。当被保护对象为失 事后使村镇或集中居民区遭受严重灾害时,K,应取1.3;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要 建构筑物时,K。应取1.2;当被保护对象为失事后损失轻微时,K, 应取 1. 15。
1排土场上游洪水较小,可采用截水沟或排洪渠导排。 2排土场上游洪水较大,应在上游加修拦截上游洪水的挡水 坝,或视其地形特征,沿山坡修排洪梁或在排士场底部修暗涵将其 排出场外。挡水坝的安全超高不应小于1m。 3兼顾挡碴与防洪功能的拦渣坝,应有一定的拦泥库容。 7.0.11排土场内的地下水和滞留水,在排弃物透水性弱、对稳定 性不利情况下,应根据潜水大小,采用膏沟、透水管或涵洞形式将 水引出场外。 7.0.12排土场在排弃作业过程中所形成的边坡,可根据边坡 度和坡度等不同条件,分别采取下列措施:
1对于弃石不易风化的边坡,当块径较大,或粒径虽小但土 石能自然胶结、坡脚无水流淘刷的边坡,可不予加固。 2对于坡比小于1:1.5、土层较薄的土质或砂质坡面,可米 取种草护坡。种草护坡应先将坡面进行整治,宜选用生长快的低 矮匍伏型章种。 3对于坡比缓于1:2、土层较厚的土质或砂质坡面,在南方 玻面土层厚15cm以上和北方坡面土层厚40cm以上的地方可采 用造林护坡。造林护坡应采用根深与根浅相结合的养灌混交方 武,同时置选用适合当地速生的养灌木树种。坡面采用植苗造林, 宜带士栽植。 4在路旁或景观要求较高的士质或砂土质坡面,可采用浆础 块石格构或钢筋混凝土格构,在坡面上做成网格状。网格内种植 草皮。
8.0. 1 排士场必须进行复垦。
8.0.2排土场复规划应与排土规划同时编制,复垦规划内容应 包括复垦的基本原则和目标,并应明确复鼻类型、复垦工艺、复垦 率、复周期,落实设备及资金渠道、组织机构。 8.0.3排土场的复垦规划应做到技术可行、经济合理、因地制宜, 并应符合下列要求: 1复垦类型应因地制宜,宜农则农、宜林则林、置牧则牧,条 件充许时,应优先复垦为耕地或农用地。 2复垦规划宜满足开发复垦耕地与占用耕地动态平衡。 3复基后地形地貌应与当地自然环境和景观相协调,其植被 的预盖率不应低于原有覆盖率。 4坚持经济效益、生态效益和社会效益相统一。 5排土场复垦应贯穿于矿山开发的全过程,并应充分利用采 矿设备,推行采矿、排土、复垦一体化。 8.0.4排士场应通过对排弃物的合理调配,整治成为复垦场地 并应符合下列要求: 1合理安排岩土排弃次序,尽量将废石排放至底部,品质适 宜的士层(包括风化石)安排在上部。 2排土场边坡应适当放缓,宜有利于场地的稳定和开发利 用。 3快速地恢复植被,控制水土流失。 4为复凰场留下必需的进场道路。 8.0.5复垦类型的选择应根据排土场形态、土源、区域自然环境 等因地制宜确定,并应符合下列要求:
1复垦场地用作农业用地,经整治后的地面坡度宜为小于 15的平缓坡地,土质较好,气候适宜,有一定水利条件,铺土厚度 宜为0.8~1.0m。 2复垦场地用作林业和牧业用地,经整治后地面坡度不宜大 于25°;25°以内坡度可用于果园和其他经济林;超过25°坡度的复 垦场地,可种植草、灌木,植被固土封坡。铺土厚度林业用地宜大 于0.5m;牧业用地宜大于0.3m。在土源缺乏的地方,可铺一层风 化碎屑。
9.0.4排土作业区和进场运输道路应采用洒水车洒水或其
0.4排土作业区和进场运输道路应采用酒水车酒水或其他抑 措施,减少粉尘散发。排土场周围有工业场地或居民村时,宜增 喷水抑尘设施。在主导风向下风侧有居民村和基本农田保护区 ,应结合绿化工程营造卫生防护林带
0.5属矽尘矿山的排土场应有防止二次扬尘设施,其排土场应
9.0.6凡堆蜜含求、、砷、六价铬、铅、氯化物、有机磷、硫化物及 其他毒性大的可溶性废碴的排土场,必须专门设置有防水、防渗措 施的存放场所及防护工程建筑安全管理,必须制定事故处理措施,必须确保废水 中的有害物质经处理达到排放标准后方可排放,确保对相邻区域 及附近农田、水体不产生污染。
10.0.1排土场设计所需基础资料应包括以下内容: 1与采矿场相同比例的现状地形图。 2采矿工艺与开拓运输方式,剥离物的数量、块度和物理、化 学性质。 3排土场附近的气象、气候及自然条件,地震设防烈度,环境 现状资料。 4排土场及其周边地区的土地类别及利用现状,农田水利规 划,场区内拆迁工程资料。 5排土场场址的工程地质和水文地质勘察资料。 6现有排土场及其排土设施资料
1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用应”,反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示充许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可, 2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应 符合·的规定”或“应按·执行”
有色金属矿山排士场设计规范
中华人民共和国国家标准
工程质量标准规范范本总 则 (33) 3 场址选择 (36) 3.1一般规定 (36) 3.2外部排土场场址选择 (37) 3.3内部排土场场址选择 (41) 安全与卫生防护距离 (42) 排土场分类及适用条件 (51) 堆置要素 (56) 病害防治与稳定性措施 (61) 排土场复垦 (68) 环境保护 (73) 10设计所需基础资料 (78)
3.1一般规定 3.2外部排士场场址选择 3.3内部排土场场址选择 安全与卫生防护距离 排土场分类及适用条件 堆置要素 病害防治与稳定性措施 排土场复垦 环境保护 10 设计所需基础资料
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