《有色金属矿山排土场设计标准+GB+50421-2018》详细解读

《有色金属矿山排土场设计标准GB50421-2018》详细解读目录1总则2术语3基本规定4场址选择5安全防护6排土工艺及堆置要素7稳定性分析与评价8排土场病害防治目录9排土场复垦10环境保护11排土场关闭附录A排土场分类附录B排土工艺分类本标准用词说明引用标准名录编制说明011总则01021.1制定目的促进有色金属矿山行业的可持续发展，保障人民生命财产安全。规范有色金属矿山排土场设计，提高排土场建设质量和安全水平。本标准适用于新建、改建和扩建的有色金属矿山排土场设计。不适用于放射性矿山排土场设计。1.2适用范围安全原则排土场设计应确保在建设和生产过程中具有足够的安全性和稳定性。经济原则在满足安全要求的前提下，应充分考虑工程的经济合理性。环保原则排土场设计应符合国家环保法规，减少对环境的污染和破坏。1.3设计原则排土场设计应根据矿山地形、地质条件、气候条件、排土工艺等因素进行综合考虑。排土场应设置有效的防护措施，防止滚石、滑坡等灾害的发生。排土场应设置完善的排水系统，防止水患对排土场稳定性的影响。排土场应进行定期监测和维护，确保其长期稳定和安全。1.4设计要求022术语定义指有色金属矿山采矿过程中，剥离或挖掘出的废石、尾矿等废弃物集中堆放的场地。分类根据堆放物料的不同，可分为废石场、尾矿库等；根据地形条件，可分为山谷型、山坡型和平原型等。2.1排土场指将剥离或挖掘出的废弃物运输至排土场，并进行合理堆放的工艺过程。根据运输方式的不同，可分为汽车运输排土工艺、带式输送机运输排土工艺等；根据堆放方式的不同，可分为分层排土、分段排土等。定义分类2.2排土工艺2.3排土场稳定性定义指排土场在自重和外力作用下，保持整体稳定，不发生大规模滑动、坍塌等灾害的能力。影响因素主要包括排土场的物料性质、地形条件、气候条件、排土工艺等。指由于排土场稳定性破坏而引发的各种灾害，如滑坡、泥石流、溃坝等。定义主要包括合理设计排土场、加强监测预警、制定应急预案等。防范措施2.4排土场灾害033基本规定排土场设计应确保在建设和生产过程中人员和设备的安全，采取必要的安全措施，防止发生滑坡、泥石流等灾害。安全原则在满足安全、环保等要求的前提下，排土场设计应充分考虑经济合理性，降低建设成本。经济原则排土场设计应尽量减少对周边环境的影响，采取有效的环保措施，防止水土流失、环境污染等问题。环保原则排土场设计应考虑资源的可持续利用，为未来的生态恢复和土地复垦创造条件。可持续发展原则3.1设计原则监测系统设计设计完善的监测系统，对排土场的变形、土压力、土壤含水率等进行实时监测。环保措施设计设计有效的水土流失防治措施、排水系统、植被恢复方案等。排土场稳定性分析对排土场的边坡稳定性进行分析，确保排土场的安全稳定。排土场场址选择根据地形、地质、气象等条件，选择适宜的排土场场址。排土工艺设计确定合理的排土顺序、排土方式、排土设备等。3.2设计内容3.3排土场等级根据排土场容量、地形地质条件、排土工艺等因素，将排土场划分为不同等级，以便于管理和监督。不同等级的排土场应采取相应的安全措施和环保措施，确保其安全稳定运行。排土场应设置完善的防洪设施，包括截水沟、排水沟、拦渣坝等，防止洪水对排土场的冲刷和侵蚀。对排土场周边的河流、山洪等危险源进行调查和分析，制定相应的防洪预案和应急措施。3.4排土场防洪3.5设计基础资料提供排土场场址及周边区域的地形图，比例尺不小于1:2000。提供排土场场址的地质勘察报告，包括地层结构、岩土性质、水文地质条件等。提供排土场所在地区的气象资料，包括降雨量、气温、风速等。包括环保要求、土地利用规划、交通运输条件等。地形图地质勘察报告气象资料其他相关资料044场址选择场址选择应符合当地城乡规划、土地利用总体规划、环境保护、水土保持、安全生产等法律法规要求。不应选在汇水面积大、洪水位高的低洼地带，以及不良工程地质条件的地段。应避开居民区、风景名胜区、文物古迹保护区、饮用水源保护区等环境敏感区。应考虑排土场最终境界可能影响的范围，避免对周边环境造成不良影响。4.1一般规定外部排土场应优先选用荒废山谷、洼地、平地等，并考虑与周边地形的协调性。应选择地质条件稳定、地基承载力满足要求的地段，避免滑坡、泥石流等不良地质现象。应考虑排土场与周边道路、管线等基础设施的相互影响，确保安全距离。应考虑排土场最终堆置高度和边坡稳定性，确保排土场安全稳定。010203044.2外部排土场场址选择0102044.3内部排土场场址选择内部排土场应充分利用矿山采空区、塌陷区等，减少对土地资源的占用。应考虑排土场与采矿作业的相互影响，确保采矿安全和排土场稳定。应根据采矿方法和矿体赋存条件，合理规划排土场位置和容量。应考虑排土场复垦利用的可能性，为后期生态恢复和土地再利用创造条件。03055安全防护03在排土场作业过程中，应严格遵守安全操作规程，确保作业人员的人身安全。01排土场应设置完善的安全防护设施，包括挡土墙、排水系统、消防设施等，以确保排土场及周边环境的安全。02排土场应定期进行安全检查和评估，及时发现和处理潜在的安全隐患。5.1一般规定挡土墙应具有足够的稳定性和承载能力，能够承受排土场内部土体的侧压力和外部荷载的作用。挡土墙的设计应考虑地基条件、墙体材料、墙体高度等因素，并采用合适的设计方法和计算公式进行设计。挡土墙的施工质量应符合相关标准和规范的要求，确保墙体的稳定性和安全性。5.2挡土墙设计地表排水系统应合理布置排水沟、截水沟等设施，将地表水及时排走，防止水流入排土场内部。地下排水系统应设置排水孔、排水管道等设施，将地下水及时排出，降低地下水位，减小对排土场稳定性的影响。排土场应设置完善的排水系统，包括地表排水和地下排水两部分，以防止水对排土场的稳定性和安全性造成不利影响。5.3排水系统设计123排土场应设置完善的消防设施，包括灭火器、消防栓、消防水池等，以确保在发生火灾时能够及时有效地进行灭火。消防设施的设置应符合相关标准和规范的要求，并定期进行检查和维护，确保其完好有效。在排土场作业过程中，应严格遵守消防安全操作规程，防止火灾事故的发生。5.4消防设施设置066排土工艺及堆置要素汽车运输排土铁路运输排土带式输送机运输排土联合运输排土6.1排土工艺采用自卸汽车或其他运输车辆将废石运输至排土场指定位置进行排弃。采用带式输送机将废石连续、均匀地运送至排土场，实现高效、环保的排土作业。利用铁路专用线将废石运送至排土场，再通过卸载设备将废石排至指定位置。根据矿山实际情况，可采用汽车、铁路、带式输送机等两种或多种运输方式联合进行排土。根据排土场稳定性要求、地形条件等因素确定合适的堆置高度。堆置高度为确保排土场稳定，应设置合理的堆置坡度，避免形成过陡边坡。堆置坡度根据地形、风向等因素确定合适的堆置方向，以减少对周边环境的影响。堆置方向根据矿山生产规模、废石性质等因素确定排土场的堆置容量，确保满足生产需求。堆置容量6.2堆置要素根据矿山生产计划制定年度排土计划，明确排土量、排土位置等要求。年度排土计划季度排土计划月度排土计划应急排土计划根据年度排土计划分解制定季度排土计划，确保按计划有序进行排土作业。根据季度排土计划进一步细化制定月度排土计划，加强排土作业的调度和管理。针对可能出现的突发情况制定应急排土计划，确保在紧急情况下能够及时、有效地进行排土作业。6.3排土计划077稳定性分析与评价排土场稳定性分析与评价应作为排土场设计的必要组成部分。应在全面收集和分析地质、地形、气象、水文等资料的基础上，进行排土场的稳定性分析与评价。应对排土场可能发生的各种破坏模式和破坏机制进行分析，并评价其稳定性。7.1一般规定极限平衡法采用条分法、毕肖普法、瑞典圆弧法等极限平衡方法进行稳定性计算。数值分析法采用有限元法、有限差分法、离散元法等数值分析方法进行稳定性计算。概率分析法采用蒙特卡罗模拟、可靠度指标计算等概率分析方法进行稳定性计算。7.2计算方法计算模型根据排土场的地质条件、破坏模式和机制，选择合适的计算模型，如二维或三维模型。参数选择根据地质勘察和试验资料，选择合适的土体力学参数，如粘聚力、内摩擦角、容重等。同时，应考虑参数的变异性和不确定性对计算结果的影响。7.3计算模型与参数稳定性等级划分根据计算结果，将排土场的稳定性划分为稳定、基本稳定、欠稳定、不稳定四个等级。安全系数标准采用行业或国家规范规定的安全系数标准作为判断排土场稳定性的依据。一般情况下，安全系数应大于1.0，对于重要或特殊的排土场，安全系数应适当提高。7.4安全稳定性标准088排土场病害防治01020304滑坡由于排土场边坡过陡、排土工艺不合理等原因导致。泥石流排土场大量松散物质在暴雨等条件下形成。水土流失排土场表面无植被覆盖，土壤易被雨水冲刷流失。环境污染排土过程中产生的粉尘、废水等对环境造成污染。病害类型及成因通过合理设计排土场、优化排土工艺等措施，减少病害发生的可能性。预防为主，综合治理建立排土场监测系统，对边坡稳定性、土壤含水率等进行实时监测。加强监测，及时发现在排土场表面覆盖植被，减少水土流失，改善生态环境。植被恢复，生态修复制定排土场病害应急预案，一旦发生病害，迅速启动应急响应机制。应急预案，快速响应防治原则与措施099排土场复垦制定复垦方案结合排土场的地形地貌、土壤条件、气候条件等因素，制定详细的复垦方案，包括植被恢复、土地整治、水土保持等措施。考虑生态修复与环境保护在复垦方案中应充分考虑生态修复和环境保护的要求，选择适宜的植被种类和复垦技术，减少对周边环境的影响。明确复垦目标与原则根据排土场实际情况，制定切实可行的复垦目标和原则，确保复垦工作的科学性和有效性。9.1复垦规划与设计对排土场进行土地整治，包括土地平整、土壤改良等措施，提高土地的利用价值和生产能力。土地整治技术植被恢复技术水土保持技术根据排土场的土壤条件和气候条件，选择适宜的植被种类进行种植，逐步恢复排土场的植被覆盖。采取有效的水土保持措施，如修建排水沟、挡土墙等，防止水土流失和地质灾害的发生。0302019.2复垦技术与实施03加强后期管理与维护在复垦工作完成后，加强后期管理与维护工作，确保复垦效果的长期稳定和可持续发展。01建立评估指标体系制定复垦效果评估指标体系，包括植被覆盖率、土壤质量、水土保持效果等指标，对复垦效果进行全面评估。02定期开展监测工作定期对复垦区域进行监测，包括植被生长情况、土壤质量变化等，及时发现问题并采取相应措施进行整改。9.3复垦效果评估与监测1010环境保护遵循国家和地方环境保护法律法规，确保排土场建设与环境保护相协调。坚持预防为主、治理与利用相结合的原则，实现排土场环境保护的可持续发展。充分考虑排土场对周边环境的影响，采取有效措施减少或消除污染。10.1设计原则排土场应选在地质结构稳定、不易发生地质灾害的区域，避免对周边环境造成不良影响。排土场应设置截水沟、排水沟等设施，确保排水畅通，防止污水外溢。10.2环境保护要求排土场应采取有效的水土保持措施，防止水土流失和土壤污染。排土场应定期进行环境监测，确保各项指标符合国家或地方规定的排放标准。010203排土场应合理规划植被恢复区域，选择适应当地气候和土壤条件的植物进行种植。排土场应采取生物措施和工程措施相结合的方法，促进生态恢复和土地复垦。排土场应建立生态环境保护与恢复的长效机制，确保生态环境持续改善。10.3生态环境保护与恢复10.4环境监测与评估排土场应建立环境监测体系，对周边环境进行定期监测和评估。环境监测应包括水质、空气质量、噪声、土壤污染等方面。环境监测数据应真实、准确、完整，为环境保护提供科学依据。环境评估应根据监测结果进行，评估排土场对周边环境的影响程度，提出改进措施和建议。1111排土场关闭制定详细的关闭计划，包括关闭时间、关闭方式、关闭后维护管理等。遵循相关法律法规和行业标准，确保关闭程序合法合规。对排土场进行全面评估，确保关闭前各项安全环保指标达标。关闭计划与程序清理排土场内的废弃物和残留物，确保场地整洁。修复排土场生态环境，包括植被恢复、土地复垦等。拆除或封存排土场相关设施和设备，避免安全隐患。关闭前准备工作定期对关闭后的排土场进行巡查和维护，确保场地稳定安全。监测关闭后排土场的环境指标，及时发现并处理潜在问题。建立关闭后排土场档案管理制度，记录场地变化和维护情况。关闭后的维护管理12附录A排土场分类03凹地排土场利用天然凹地或人工凹地进行排土，可以减少土地占用和环境污染，但需要注意排水和防渗问题。01山坡排土场利用自然山坡或人工山坡进行排土，堆置方式较为灵活，适用于地形条件复杂的矿山。02平地排土场在平地上进行排土，需要人工筑堤或围堰，适用于地形平坦的矿山。按堆置方式分类按使用期限分类永久性排土场使用期限长，需要进行全面的规划和设计，确保长期稳定和安全。临时性排土场使用期限较短，主要用于临时堆放废石和尾矿，需要注意安全和环保问题。岩土排土场主要堆放岩土类废石，需要注意岩土的物理力学性质和稳定性问题。尾矿排土场主要堆放尾矿，需要注意尾矿的化学性质和环保问题。混合排土场同时堆放岩土类废石和尾矿，需要综合考虑各种因素进行设计和管理。按排土物料性质分类13附录B排土工艺分类工艺简介采用自卸汽车将废石运输至排土场，然后使用推土机进行推排作业。适用范围适用于地形较平缓、运输距离较短的排土场。优缺点优点是机动灵活、适应性强；缺点是排土效率较低，需要大量人力物力。汽车运输-推土机排土工艺简介采用铁路专用线将废石运输至排土场，然后使用挖掘机进行挖掘排土作业。适用范围适用于运输距离较远、废石量较大的排土场。优缺点优点是运输效率高、成本低；缺点是需要铺设铁路专用线，前期投资较大。铁路运输-挖掘机排土工艺简介采用带式输送机将废石运输至排土场，然后使用排土机进行排土作业。适用范围适用于地形复杂、坡度较大的排土场。优缺点优点是能够实现连续作业、提高排土效率；缺点是需要对带式输送机和排土机进行定期维护，成本较高。带式输送机运输-排土机排土适用范围适用于地形陡峭、交通不便的排土场。优缺点优点是能够实现远距离输送、减少人力物力投入；缺点是需要消耗大量水资源，且排放的矿浆可能对环境造成污染。工艺简介将废石破碎后与水混合形成矿浆，通过管道输送至排土场进行排放。管道运输-水力排土14本标准用词说明指有色金属矿山采矿过程中产生的剥离土、废石等物料集中排放、堆存和处理的场地。指在设计有色金属矿山排土场时，应遵循的技术要求和规范。术语和定义设计标准有色金属矿山排土场03强调重要性和必要性对于重要的技术要求和规范，本标准通过强调其重要性和必要性，以引起设计人员的足够重视。01严格遵循专业术语本标准在描述相关概念、技术要求和规范时，严格遵循有色金属矿山行业的专业术语和表述方式。02准确、清晰、简洁本标准的用词准确、清晰、简洁，避免使用模糊、歧义或过于复杂的表述方式。用词和表述方式本标准中使用的符号均符合有色金属矿山行业的惯例和规范，易于理解和识别。本标准中涉及的计量单位均采用国际单位制，确保计量准确、统一。符号使用单位统一符号和单位15引用标准名录《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）《有色金属矿山排土场设计规范》（GB50421-2007）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）国家标准《金属非金属矿山排土场灾害防范技术规程—第1部分：监测》（DB52/T1453.1-2019）《有色金属矿山节能设计规范》（YS/T5091-2014）《尾矿设施设计规范》（GB50863-201