李 钢

(中国安全生产科学研究院，北京 100012)

0 引言

露天开采已成为浅埋固体矿山的主要开采方式，露天开采所剥离的岩土量巨大，目前主要采用排土场进行堆排。露天排土场占地面积大、堆积体松散，其稳定性影响因素复杂，一旦失稳必然引发重大矿山事故。因此，研究排土场稳定性问题十分重要[1]。

高寒地区气温低、昼夜温差大，土石混合物因冻融循环所导致的物理力学性能劣化是影响露天排土场稳定性的关键性因素之一。冻融循环主要影响岩土体内部结构，因岩石风化不完全及内部含水等因素，使岩土体中存在大量不规则且尺度较大的孔隙，这些孔隙结构直接影响排土场的物理力学特性[2]。高寒地区排土场的冻融循环导致岩土体内部裂隙发生改变，从而引起孔隙结构破坏甚至损坏岩土体完整性，并最终导致边坡失稳。其破坏规律对于散体物料在寒区的破坏机理研究十分重要，同时对于工程灾害防治等具有重要指导意义[3-5]。目前，针对排土场破坏机理与防治技术的研究多集中于常温地区[6-8]，对高寒地区冻融循环条件下排土场的稳定性研究尚有不足。本文以乌努格吐山铜钼矿排土场为工程背景，通过测定冻融环境下岩土体物理力学参数，开展冻融循环条件下高寒地区排土场的稳定性研究，并提出相应防治技术措施，研究结果可为寒区矿山安全开采提供技术保障。

1 工程地质概况

乌努格土山铜钼矿区位于满洲里市西南22 km，地处高纬度地带，属干旱型寒温带，冬季严寒且春季有暴风雪，年平均气温为-0.71 ℃，冬季平均气温为-19.64 ℃，最低为-42.7 ℃，冻土最大深度为3.89 m。……