尖山铁矿排土场“8.1”特别重大垮塌事故调查报告 - 图文(2)

图1 排土场垮塌滑体平面示意图

图2 排土场垮塌滑体纵剖面示意图（A-A’~B-B’）

图3 排土场垮塌滑体横剖面示意图（C-C’）

垮塌滑体平均长度约 496米，平均宽度约178米，垮塌滑体总体积约100.3万米3。垮塌滑体形状整体呈“舌”形，近东西向展布，坡面坡度15°~20°，西高东低。根据 垮塌滑体物质组成，可将垮塌滑体从后至前缘分为三段：第一段（滑体后部）主要由排土场排弃的废土、石组成，接近后缘拉裂缝密集，局部呈多台阶状, 坡体长约240米，平均宽223米，厚度平均约8.0米，体积约42.8万米3；第二段（滑体中部）主要由黄土组成，坡体表面上分布有废石，混合物呈散 体，坡体长约116米，平均宽152米，厚度平均约10.0米，体积约17.6万米3；第三段（滑体前部）主要由黄土组成，土体均匀，两侧土体呈散体状， 土体受压后有“底鼓”现象，一般高出地面3~5米，坡体长约140米, 平均宽约190米，厚度平均约15.0米，体积约39.9万米3。

2、垮塌滑体变形特征

本次垮塌滑体范围整体上分为两个区段，第一区段为1632平台垮塌体，第二个区段为黄土山梁滑体。1632平台垮塌后，在距1632平台边线约38米的 范围内形成张裂缝区，最长张裂缝长约410米，几乎贯通了整个排土线，垮塌后的坡面角约为25°。在1632平台坡脚南侧的黄土山梁上部形成马鞍形地貌， 受1632平台垮塌挤压，鼓起现象明显。

根据对现场勘察情况分析，黄土山梁除中部南、北两侧的边缘未产生明显移动外，上部受挤压产生 移动，下部受推力产生整体位移，最大移动距离达到75米左右，寺沟旧村局部被滑体掩埋，受到寺沟旧村北高南低的地形影响，滑体前缘在寺沟旧村东南面逐渐停 止滑动，正是滑体前缘整体滑动将寺沟旧村的房屋掩埋。

本次垮塌滑体具有分级滑动、滑动距离长、坡度较缓的特征。

（四）1632平台、黄土山梁及寺沟旧村的位置关系

1632平台、黄土山梁及寺沟旧村位置关系如图4所示。

1632平台实际高程已达到1655~1657米，南侧下部地基为黄土山梁，黄土山梁呈近东西向展布，山梁长约330米，西端高程约为1610米，东端 高程约为1530米，东端坡脚为寺沟旧村，坡脚距寺沟旧村房屋距离约50米，寺沟旧村距1632平台事故发生前排土位置坡底最近距离约250米。

事故发生时寺沟旧村的18个院（房屋及窑洞93间）被埋，被埋房屋中共居住本村及外来人员101人。

图4 1632平台、黄土山梁及寺沟旧村的位置关系

（五）垮塌原因分析

1．排土场边坡不稳定，明显处于失稳状态。1632平台2006年2月投入使用，初期排土量较小，以后排土量逐渐增大，已排土石1073.6万吨，排弃 的物料为剥离的黄土和碎石混合的散体，大约80％为黄土，其余为碎石，由于排弃物料的强度低，边坡高度和台阶坡面角较大，边坡稳定性差。2008年4月份 以来，1632平台多次发生裂缝和局部下沉、塌陷，并呈上升趋势，6~7月下旬，1632平台持续不稳定、下沉、塌陷，并多次出现大面积塌陷、整体塌方、 局部滑坡等情况，边坡已明显处于失稳状态，最终发生大面积垮塌。

2．不利的地形条件。产生移动的黄土山梁位于1632平台坡脚的东南 部，北、东、南三面为沟谷，形成较为孤立的山梁。随着1632平台排土线逐渐向东南推进，与黄土山梁之间的沟谷被排弃的物料掩埋，排弃的物料和黄土山梁上 部北侧山坡接触后，排土场产生的侧向压力传递至黄土山梁上部北侧的山坡，并随着排土线向东南推进，逐步增大了排土场散体对黄土山梁的侧向压力。

3、排土场地基承载力低。排土场地基为第四纪地层，岩性为黄土、粉土、粉质粘土和碎石，黄土结构松散，裂隙发育，具湿陷性，地基承载力低，抗滑能力弱，在上覆废土、石的压力作用下容易产生变形，当上覆载荷超过黄土的抗滑能力时极易失稳。

4、降水影响边坡稳定性。根据当地气象资料，2008年6~ 7月份降水较大，降水渗入地下的量相对较大。排土场为裸露的散体，其下部地基为黄土，结构松散，裂隙发育；在黄土山梁和排土场之间的沟谷已被排弃的废料填 埋，使从上

部散体中入渗的地下水在原沟底渗流缓慢。以上因素使降水更容易渗入地下，增加地层的含水量，使抗剪强度降低，降低了排土场及黄土山梁的稳定性。

5．扒渣捡矿降低边坡稳定性。《金属非金属矿山排土场安全生产规则》（AQ2005-2005）规定：严禁在排土场作业区或排土场边坡面捡矿石和其他石 材。《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）规定：任何人均不应在排土场作业区或排土场危险区内从事捡矿石、捡石材和其他活动；未经设计 或技术论证，任何单位不应在排土场内回采低品位矿石和石材；排土场底层应排弃大块岩石，并形成渗流通道。1632平台下部扒渣捡矿活动没有得到彻底根治， 依然存在扒渣捡矿现象，黄土山梁上部还有两个干选厂。因排土场下部的废石被扒捡后，降低了排土场底层地下水的渗流速度，削弱了排土场坡脚物料的抗滑能力， 从而降低了排土场边坡的稳定性。

综上所述，由于1632平台边坡稳定性差，地基承载力低，随着排土量的增加和1632平台边坡的持续 下沉，作用于1632平台坡脚相对孤立的黄土山梁上的推力持续增大，致使黄土山梁上部土体不能支撑排土场散体产生的压力而产生蠕变与移动，导致排土场产生 垮塌，在排土场垮塌滑体的压力作用下，推挤黄土山梁产生移动。

（六）人员伤亡原因

1．寺沟旧村在南排土场二期第一次征地范围内，虽然大部分村民从旧村搬到新村，但寺沟旧村房屋一直没有拆除，仍有部分村民和外来人员居住在寺沟旧村。

2．由于黄土山梁滑体移动距离长，寺沟旧村居民房屋距离黄土山梁坡脚仅50米，移动的黄土山梁下部推垮并掩埋了寺沟旧村的部分民房，造成大量人员伤亡。

三、事故防范措施

（一）排土场位置选定后，应进行专门的工程地质、水文地质勘探，进行地形测绘，分析确定保证安全的排土参数。

（二）必须按照《金属非金属矿山排土场安全生产规则》和《金属非金属矿山安全规程》进行排土场的设计和管理，确保其安全运营，防止发生排土场滑坡和泥石流。

（三）加强排土场安全管理。清理排土场作业区和排土场边坡面扒渣捡矿石违规行为；排土场坡脚与矿体开采点和其他构筑物之间应有一定的安全距离，在安全距离内严禁建设与排土场安全设施无关的其他建构筑物；建立完善排土场监测系统，加强排土场监测工作。

（四）加强排土场安全隐患排查与整改，对检查中发现的重大隐患，必须立

即采取措施进行整改，并向安全生产监管部门报告。

（五）发生事故的1632平台排弃的物料主要不是废石，80%是剥离的黄土，这是比较特殊的情况，滑坡后的安息角小，滑动距离长，其危害范围较大。今后在矿山设计与生产管理中对类似情况要引起更多的关注。

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