排土场位移监控系统在安全生产中的应用一、引言2024 年 8 月 1 日，山西省太原市娄烦县尖山铁矿排土场发生特别重大跨塌事件，造成 45 人遇难。十几年前，福鼎玄武岩矿山废石场也发生过滑坡事件，造成一定的人员伤亡和财产损失。如何防范矿山排土场的跨塌、滑坡灾害，保障人民生命财产安全，已经成为非煤矿山企业经营者的一个十分严峻的重大课题。福鼎玄武岩矿山由于开采初期历史的原因，废石场地段长达近1000 米，由于废石场的高位势能得不到释放，加之特别的地质条件，因而埋下了滑坡隐患，成为矿山的一个重大危险源，存在着随时可能发生跨塌、滑坡的安全生产事故。而且排土场各地段发生跨塌、滑坡的风险概率具有随机不确定的特征。为了使制定排除重大安全隐患应急预案有科学依据，防患于未然，有效地控制排土场避开发生跨塌、滑坡灾害。2000 年，福鼎玄武岩矿山建立了一套矿山排土场位移监控系统。该系统投八运行以来，我们掌握了矿山排土场各地段动态位移的准确信息，使重大安全隐患优先治理的事故处理原则有了科学的决策依据，并曾经成功地预报并防范了一次排土场潜在的滑坡危机，收到了良好的效果。二、排土场位移监控理论机理简介排土场发生位移是因为排土场内的固体排弃物受外界因素的诱发而获得的了产生位移的动能。根据能量平衡定律。滑体得到的动能等于滑体损失的位能与克服滑体移动摩擦阻力所作的功之差。摩擦系数 f 值决定了排土场滑体的抗下滑力。足够大的摩擦系数是保障排土场隐定的前提条件。摩擦系数 f 值是个变量。由于大气降水下渗，加之地下水的作用，在排土场内部形成渗水流，增加了排土场土岩中的静水压力和动水压力，从而使排放的固体排弃物与土岩接触面的 f 值逐渐减少，降低了土岩的抗剪强度；另外，有的排土场原始山坡植被发育，残积土层厚，在排放过程中又不注意土、石分弃，因而增强了排弃物亲水性，在渗流水的作用下很容易软化，而形成滑体的软弱层。从而进一步加剧了 f 值的下降速度。当摩擦系数 f 值下降到其临界点(即 f＝tgalpha;)时，将产生滑体整体突发性跨塌并形成雪崩式的连锁反应，即泥石流跨塌灾害。f 值的变化不是瞬间完成的，它的变化有一个过渡过程，由此而引发的滑体位移亦有一个从渐变到突发的过程。在这个过渡过程中，人们完全可以通过对排土场动态位移的准确监控达到对排土场跨塌、滑坡风险预报的目的，从而进行科学的风险评价，从不确定的风险场中确定出高风险段，在其滑坡渐变...
