排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析項(xiàng)目建議書

1、科技發(fā)展項(xiàng)目建議書項(xiàng)目名稱：排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析及監(jiān)測(cè)治理綜合技術(shù)研究項(xiàng)目類別：（采礦、選礦、冶煉、化工、加工、其他）項(xiàng)目單位（公章）：*：*項(xiàng)目單位負(fù)責(zé)人：*項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：*申報(bào)日期：2015年 12月04日*有限公司制一、項(xiàng)目的必要性：礦山工業(yè)的迅速發(fā)展與征地之間的矛盾，使得礦山排土技術(shù)強(qiáng)調(diào)運(yùn)距短、少占土地，在露天開采境界外就近排土，從而導(dǎo)致露天排土場(chǎng)巖土量大而集中。由于排土場(chǎng)由松散的剝離物組成，穩(wěn)定性差，季節(jié)性災(zāi)害比較明顯，排土工程一直是露天礦生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。因此，合理規(guī)劃排土工程，科學(xué)管理排土場(chǎng)所，不僅是保證全面完成礦山生產(chǎn)任務(wù)的必須手段，而且對(duì)社會(huì)和生態(tài)平衡也有著十分重要的意義。*嚴(yán)格按照

2、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程要求，完成了*索爾庫(kù)都克銅礦（以下簡(jiǎn)稱索礦）排土場(chǎng)初步設(shè)計(jì)，索礦排土場(chǎng)設(shè)計(jì)采用多臺(tái)階排土，底部標(biāo)高740m，頂部標(biāo)高830m，最終排土高度90m。排土場(chǎng)每一臺(tái)階排棄坡度為35°，最終堆積邊坡角28°，臺(tái)階高度15m；排土場(chǎng)投入使用后，一直十分穩(wěn)定，足見設(shè)計(jì)的合理性。因礦區(qū)地處戈壁，遍布礦區(qū)的第四系風(fēng)成沙、殘坡、洪積層和第三系烏倫古河組卵礫石孔隙發(fā)育；近年來(lái)，因北疆地區(qū)雨雪較多，第四系表土接受大氣降水的滲入補(bǔ)給，隨著雨水入滲使得巖土體的抗剪強(qiáng)度降低或軟化；水入滲導(dǎo)致的滲流作用也使排土場(chǎng)巖體的下滑力增加，兩者的相互作用導(dǎo)致索礦排土場(chǎng)發(fā)生了幾次小規(guī)模的滑坡現(xiàn)象

3、。排土場(chǎng)內(nèi)部滑移破壞裂隙（拍攝于2015年6月）排土場(chǎng)西側(cè)地基破壞（拍攝于2015年9月）實(shí)踐表明，當(dāng)排土場(chǎng)坐落于軟弱地層上時(shí)，由于地基受排土場(chǎng)荷載壓力而產(chǎn)生的滑坡和底鼓，然后牽動(dòng)排土場(chǎng)滑坡，這類牽引式滑坡在排土場(chǎng)破壞事例中經(jīng)?？吹剑s占礦山排土場(chǎng)重大滑坡事故的1/3，1983年11月，石錄銅礦2號(hào)排土場(chǎng)因段高過(guò)大、含土量高、地基為黃土層并有沉淀泥漿擠出等原因，發(fā)生兩次牽引式滑坡，滑坡體總體積高達(dá)50萬(wàn)立方米。國(guó)家高度重視露天礦山排土場(chǎng)穩(wěn)定性工作，金屬非金屬礦山安全規(guī)程（GB16423-2006）第條明文規(guī)定“排土場(chǎng)應(yīng)由有資質(zhì)條件的中介機(jī)構(gòu)，每5年進(jìn)行一次檢測(cè)和穩(wěn)定性分析”，索礦排土場(chǎng)自200

4、8年投入使用至今的7年的時(shí)間里，尚未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的排土場(chǎng)檢測(cè)和穩(wěn)定性分析。因此，亟需開展索礦排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析及監(jiān)測(cè)治理綜合技術(shù)研究，以預(yù)防和減輕排土場(chǎng)失穩(wěn)災(zāi)害。二、研究?jī)?nèi)容：實(shí)踐表明，影響索礦排土場(chǎng)穩(wěn)定性的因素主要有：排棄巖石的性質(zhì)、排土場(chǎng)基底工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、氣候條件、排棄高度及排土工藝等，其中尤其以排棄巖石的性質(zhì)和排土場(chǎng)基底條件影響較大。本項(xiàng)目擬在以下三各方面開展排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析及監(jiān)測(cè)治理綜合技術(shù)研究。（一）排土場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)查及地基工程地質(zhì)勘查研究（1）對(duì)索礦排土場(chǎng)地形、地貌及其巖土結(jié)構(gòu)、地下水條件、氣象條件等因素進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘。（2）開展排土場(chǎng)地基工程地質(zhì)補(bǔ)充勘查工作，通過(guò)此工作，查明

5、索礦排土場(chǎng)地基巖層的工程性質(zhì)、分布參數(shù)及包括體重、密度、天然水含量、塑限、液限、粒度組成在內(nèi)的物理參數(shù)等。（3）地基土力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)試驗(yàn)：在地基土層中，取未擾動(dòng)的代表性試樣（個(gè)別為擾動(dòng)試樣）進(jìn)行力學(xué)性質(zhì)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)室力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)包括：壓縮、直剪及三軸剪切試驗(yàn)，測(cè)定地基土的壓縮系數(shù)、壓縮模量及抗剪強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)。（二）排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析排土場(chǎng)邊坡屬非均質(zhì)的松散介質(zhì)體，其穩(wěn)定性分析方法與通常的巖土邊坡的穩(wěn)定性分析方法比較，具有一定的特殊性，它主要受排土場(chǎng)的物料性質(zhì)和地基土強(qiáng)度控制。（1）排土場(chǎng)穩(wěn)定性的極限平衡原理分析極限平衡原理分析法是排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性分析中應(yīng)用最廣泛的方法，在確定索礦排土場(chǎng)地基力學(xué)性質(zhì)

6、的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目擬采用有色金屬礦山排土場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50421-2007）推薦的圓弧滑動(dòng)法、平面滑動(dòng)法、折線滑動(dòng)法，根據(jù)排土場(chǎng)邊坡的類型和可能的破壞形式，對(duì)索礦排土場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。（2）排土場(chǎng)穩(wěn)定性的數(shù)值模擬分析在確定索礦排土場(chǎng)地基力學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，借助Settle3D、Slide等數(shù)值模擬分析軟件，確定排土場(chǎng)危險(xiǎn)滑移面位置，求出的索礦排土場(chǎng)滑體位移大小、方向與時(shí)間的關(guān)系,揭示了索礦排土場(chǎng)滑體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。（3）排土場(chǎng)已滑坡區(qū)域的反演分析通過(guò)數(shù)值模擬方法確定已滑坡區(qū)域滑移破壞模式，再根據(jù)反演分析確定已滑坡區(qū)域巖體力學(xué)參數(shù)；又應(yīng)用滑移場(chǎng)方法進(jìn)行了驗(yàn)證，由此為滑坡治理工程方案設(shè)計(jì)提供可靠的

7、力學(xué)參數(shù)依據(jù)。（4）排土場(chǎng)排土工藝優(yōu)化在確定索礦排土場(chǎng)地基力學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，利用力學(xué)分析和計(jì)算機(jī)模擬等手段，對(duì)排土場(chǎng)的堆置總高度、臺(tái)階高度、邊坡角等主要堆置要素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。（三）排土場(chǎng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)及治理方案（1）排土場(chǎng)已滑坡區(qū)域和隱患區(qū)域治理方案在排土場(chǎng)已滑坡區(qū)域的反演分析和確定排土場(chǎng)危險(xiǎn)滑移面位置的基礎(chǔ)上，參考類似礦山經(jīng)驗(yàn)，對(duì)排土場(chǎng)已滑坡區(qū)域和隱患區(qū)域提出治理方案。（2）排土場(chǎng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)索礦排土場(chǎng)滑體的變形預(yù)測(cè)及破壞時(shí)間預(yù)測(cè)，確定排土場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)域監(jiān)測(cè)線和危險(xiǎn)區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在礦山現(xiàn)有監(jiān)測(cè)手段的基礎(chǔ)上，建立和完善排土場(chǎng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)排土場(chǎng)邊坡進(jìn)行布點(diǎn)檢測(cè)。三、準(zhǔn)備工作及科研能力排土場(chǎng)穩(wěn)定

8、性分析及監(jiān)測(cè)治理綜合技術(shù)研究課題內(nèi)容多，涉及領(lǐng)域廣，有一定難度。擬由*和*兩家單位承擔(dān)本項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容及任務(wù)。*礦山工程研究所為索礦排土場(chǎng)初步設(shè)計(jì)單位，該所經(jīng)過(guò)四十余年的發(fā)展，在采礦方法、回采工藝技術(shù)、充填技術(shù)、爆破技術(shù)、地壓與支護(hù)方式研究等方面進(jìn)行了大量系統(tǒng)的研究工作并取得了顯著成績(jī)，其提出的大范圍隱患礦體露天轉(zhuǎn)地下安全開采綜合技術(shù)、安全高效空?qǐng)鲩_采集成技術(shù)、高強(qiáng)輕質(zhì)泡沫砂漿充填技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。該所多年從事索礦科研、設(shè)計(jì)和技術(shù)服務(wù)工作，在索礦邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)、爆破參數(shù)優(yōu)化、礦體建模等方面積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，收集了大量的原始資料，給本項(xiàng)目的實(shí)施創(chuàng)造了良好的條件。*領(lǐng)導(dǎo)高度重視關(guān)注

9、排土場(chǎng)穩(wěn)定性問(wèn)題，已組織計(jì)劃、安全等部門對(duì)排土場(chǎng)進(jìn)行了多次沉降測(cè)量，掌握的大量的第一手資料?？傊?，*和*完全具備承擔(dān)該項(xiàng)研究工作的條件和科研能力。四、經(jīng)費(fèi)概算及說(shuō)明該項(xiàng)目研究經(jīng)費(fèi)預(yù)計(jì)為40萬(wàn)元（不包括排土場(chǎng)地基工程地質(zhì)勘查費(fèi)用和排土場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備費(fèi)用），其中*費(fèi)用為35萬(wàn)元（占77.5%），*費(fèi)用為5萬(wàn)元（占12.5%）。具體如下：（一）*礦山研究所承擔(dān)的課題合計(jì)35萬(wàn)元（1）排土場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)查及地基工程地質(zhì)勘查研究 10萬(wàn)元（2）排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析 18萬(wàn)元排土場(chǎng)穩(wěn)定性的極限平衡原理分析 5萬(wàn)元排土場(chǎng)穩(wěn)定性的數(shù)值模擬分析 5萬(wàn)元排土場(chǎng)已滑坡區(qū)域的反演分析 5萬(wàn)元排土場(chǎng)排土工藝優(yōu)化 3萬(wàn)元（3）排土

10、場(chǎng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)及治理方案 7萬(wàn)元排土場(chǎng)已滑坡區(qū)域和隱患區(qū)域治理方案 4萬(wàn)元排土場(chǎng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 3萬(wàn)元（二）*承擔(dān)的課題合計(jì)5萬(wàn)元（1）參與方案制定、現(xiàn)場(chǎng)組織、管理 2萬(wàn)元（2）協(xié)助開展排土場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、測(cè)量、取樣 3萬(wàn)元研發(fā)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算表經(jīng)費(fèi)(萬(wàn)元)費(fèi)用具體依據(jù)1.設(shè)備費(fèi)01.1 設(shè)備購(gòu)置費(fèi)Settle3D軟件一套萬(wàn)元，Slide軟件一套6萬(wàn)元1.2 設(shè)備維修、改造費(fèi)0要有詳細(xì)預(yù)算明細(xì)2.材料費(fèi)03.測(cè)試化驗(yàn)加工費(fèi)4.燃料動(dòng)力費(fèi)0每人每個(gè)工作日：20元5.差旅及交通費(fèi)6執(zhí)行*差旅費(fèi)報(bào)銷管理辦法（2013）6.會(huì)議費(fèi)0租用會(huì)議場(chǎng)所費(fèi)用+會(huì)議資料費(fèi)+交通費(fèi)+茶水費(fèi)+餐費(fèi)等7.國(guó)際合作與交流費(fèi)0具體說(shuō)

11、明8.出版/文獻(xiàn)/信息傳播/知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)費(fèi)發(fā)表核心期刊論文1篇，取得發(fā)明專利1項(xiàng)9.人員費(fèi)（含五險(xiǎn)一金等）高級(jí)500元/日×10日×2人+中級(jí)350元/日×20日×5人+初級(jí)250元/日×37日×4人10.專家咨詢費(fèi)0800元/天11.其他0項(xiàng)目其他特殊收費(fèi)（包括勞務(wù)費(fèi)、技術(shù)協(xié)作費(fèi)、加工費(fèi)等）12.管理費(fèi)（5%計(jì)）1.53 暫按1-11項(xiàng)費(fèi)用的5%計(jì)13.資產(chǎn)占用費(fèi)（8%計(jì)）2.44 暫按1-11項(xiàng)費(fèi)用的8%計(jì)14.不可預(yù)見費(fèi)（3%計(jì)）0.92 暫按1-11項(xiàng)費(fèi)用的3%計(jì)15.利稅（15%計(jì)）4.58 暫按1-11項(xiàng)費(fèi)用的15%計(jì)合計(jì)

12、五、計(jì)劃進(jìn)度項(xiàng)目計(jì)劃從2016年2月1日開始，至2017年12月31日止：2016年28月完成前期準(zhǔn)備工作；2016年9月份起正式開始相關(guān)實(shí)驗(yàn)室研究分析工作；2017年4月2017年10月完成現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作；2017年1112月完成結(jié)題報(bào)告。六、項(xiàng)目預(yù)期效果和目標(biāo)排土場(chǎng)是露天礦山生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，如果因?yàn)榕磐翀?chǎng)失穩(wěn)導(dǎo)致礦山滑坡災(zāi)害或者重大工程事故，礦山企業(yè)將步履維艱。本項(xiàng)目通過(guò)排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析及監(jiān)測(cè)治理綜合技術(shù)研究，在索礦排土場(chǎng)地基巖層物理力學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，利用力學(xué)分析、數(shù)值模擬等手段，驗(yàn)算了索礦排土場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性，確定排土場(chǎng)危險(xiǎn)滑移面位置，求出的索礦排土場(chǎng)滑體位移大小、方向與時(shí)間的關(guān)系,揭示了索

13、礦排土場(chǎng)滑體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，優(yōu)化了排土場(chǎng)的堆置總高度、臺(tái)階高度、邊坡角等主要堆置要素，對(duì)排土場(chǎng)已滑坡區(qū)域和隱患區(qū)域提出治理方案；在礦山現(xiàn)有監(jiān)測(cè)手段的基礎(chǔ)上，建立和完善排土場(chǎng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)排土場(chǎng)邊坡進(jìn)行布點(diǎn)檢測(cè)；項(xiàng)目實(shí)施后，索礦排土場(chǎng)用余推力法計(jì)算的安全系數(shù)大于，排土場(chǎng)安全度保持在正常級(jí)水平。本課題的實(shí)施不僅是保證全面完成礦山生產(chǎn)任務(wù)的必須手段，同時(shí)對(duì)社會(huì)及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。七、項(xiàng)目考核指標(biāo)項(xiàng)目實(shí)施后，索礦將建立有效地排土場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，礦山排土工程得到合理規(guī)劃和科學(xué)管理，索礦排土場(chǎng)用余推力法計(jì)算的安全系數(shù)大于，排土場(chǎng)安全度保持在正常級(jí)水平，排土場(chǎng)已滑坡區(qū)域和隱患區(qū)域得到有

14、效地治理。八、承擔(dān)單位和主要協(xié)作單位及分工項(xiàng)目承擔(dān)單位為*，協(xié)作單位*。項(xiàng)目主要承擔(dān)單位人員情況表序號(hào)姓名性別職稱職責(zé)承擔(dān)課題1項(xiàng)目負(fù)責(zé)人全面負(fù)責(zé)項(xiàng)目整體實(shí)施、落實(shí)，研究方案制定及報(bào)告審核；2項(xiàng)目參與主要負(fù)責(zé)子項(xiàng)（一）、（二）總體方案的制定、設(shè)計(jì)、實(shí)施及報(bào)告的審核；3項(xiàng)目參與主要負(fù)責(zé)子項(xiàng)（三）總體方案的制定、設(shè)計(jì)、實(shí)施及報(bào)告的審核；4項(xiàng)目參與協(xié)助參與子項(xiàng)（一）相關(guān)工作5項(xiàng)目參與協(xié)助參與子項(xiàng)（二）相關(guān)工作6項(xiàng)目參與協(xié)助參與子項(xiàng)（三）相關(guān)工作項(xiàng)目協(xié)作承擔(dān)單位人員情況表序號(hào)姓名性別職稱職責(zé)承擔(dān)課題1項(xiàng)目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目方案審核和執(zhí)行2項(xiàng)目參與負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案的審核，參與方案制定3項(xiàng)目參與負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案的

15、審核，參與方案制定4項(xiàng)目參與負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案的審核，參與方案制定5項(xiàng)目參與負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案的審核，參與方案制定6項(xiàng)目參與參與子項(xiàng)（一）、（三）的相關(guān)工作7項(xiàng)目參與參與子項(xiàng)（一）、（三）的相關(guān)工作8項(xiàng)目參與參與子項(xiàng)（一）、（三）的相關(guān)工作9項(xiàng)目參與參與子項(xiàng)（一）、（三）的相關(guān)工作10項(xiàng)目參與參與子項(xiàng)（一）、（三）的相關(guān)工作為了更好完成該研究項(xiàng)目，建議成立項(xiàng)目組。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人韓國(guó)才、郭生茂負(fù)責(zé)項(xiàng)目的執(zhí)行和實(shí)施。九、保障措施1.人力資源保障礦山工程研究所目前擁有研究生5人，本科生18人，其中：教授級(jí)高級(jí)工程師1人，高級(jí)工程師4人，工程師7人。*計(jì)劃技術(shù)部共有地質(zhì)、測(cè)量、采礦、安全專業(yè)技術(shù)人員齊全。上述人員通過(guò)

16、努力，完全有能力承擔(dān)該項(xiàng)目所涉及的研究?jī)?nèi)容。2.技術(shù)保障*礦山工程研究所為索礦排土場(chǎng)初步設(shè)計(jì)單位，多年從事索礦科研、設(shè)計(jì)和技術(shù)服務(wù)工作，收集了大量的原始資料。*領(lǐng)導(dǎo)高度重視關(guān)注排土場(chǎng)穩(wěn)定性問(wèn)題，已組織計(jì)劃、安全等部門對(duì)排土場(chǎng)進(jìn)行了多次沉降測(cè)量，掌握的大量的第一手資料。根據(jù)計(jì)劃，排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析及監(jiān)測(cè)治理綜合技術(shù)研究將結(jié)合索礦排土場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，提出具體工作步驟如下：第一步，對(duì)索礦排土場(chǎng)地形、地貌及其巖土結(jié)構(gòu)、地下水條件、氣象條件等因素進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，開展排土場(chǎng)地基工程地質(zhì)補(bǔ)充勘查工作和地基土力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)試驗(yàn)；第二步，在確定索礦排土場(chǎng)地基力學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，采用極限平衡原理分析法對(duì)索礦排土場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，借助數(shù)值模擬分析軟件，確定排土場(chǎng)危險(xiǎn)滑移面位置，并對(duì)排土場(chǎng)已滑坡區(qū)域開展反演分析，對(duì)排土場(chǎng)主要堆置要素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；最后，對(duì)排土場(chǎng)已滑