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压实基底治理含酸性水的表土排土场 　　摘要：针对露天煤矿里面含酸性水的表土排土场，提议用压实基底的措施治理此类排土场。以现场调查、实验室测试、数值模拟的方法，研究了压实机械的最小压实力和压实层的最小压实厚度。研究结果表明：为了阻止酸性水渗入地下，压实机械的最小压实力为60kPa，压实层的最小厚度为3.3m；为了保证排土场稳定性，压实层最小厚度是2.0m，压实层厚度取这两个最小压实层厚度的最大值。针对印度尼西亚某露天煤矿，最小压实层厚度是3.3m，对排土场采取压实基底措施后，酸性水被阻止渗入地下且安全系数从1.03提高到了1.34 Abstract： This study proposes compaction floor to control dominant topsoil dumping area by site investigation， laboratory test， and numerical simulation. To prevent the infiltration of acid water to the underground， the minimum loading is 60kPa and minimum thickness of the compacted layer is 3.3m. To improve the stability of dumping area， the minimum thickness of compacted layer is 2.0m. As a result， prevent the infiliration of acid water into the underground and improves the safety factor of dumping area from 1.03 to 1.34 as the piezometric line is 2m below the surface after application of this countermeasure. 关键词：表土排土场；实验室测试；数值模拟；酸性水；稳定性；压实层 Key words： dumping area；laboratory tests；numerical simulation；acid water；stability；compacted layer 中图分类号：TD88 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）34-0120-04 1 介绍 露天煤矿主要分成开采、边坡稳定、土地复垦、环境保护这几个环节。随着我国经济及社会的发展，公众对复垦和环保的要求逐渐提高。复垦要求采矿完成后表层土保持在土层的最上面，环保要求不能污染周边环境。露天煤矿必须收集表层土储存于排土场用于采矿完成后的土地复垦。这类排土场由表土层组成，通常是个很小的排土场。另一方面，有时铁元素伴生于露天煤矿，铁元素导致酸性水的产生。环境保护要求阻止酸性水渗入地下。目前对含酸性水的表土排土场的治理研究极少 李莲华等对露天煤矿开采的环境问题及土地复垦进行了研究[1]。王莉等对国内外矿区土地复垦研究进展进行了总结[2]。项元和等学者对我国的土地复垦现状进行了总结[3-6]。王金满等学者复垦方式的分类复垦的方法进行了研究[7-12]。张灵等学者对具体的露天煤矿的土地复垦进行了研究[13-16]。随着经济的发展，目前对露天煤矿土地复垦的研究逐渐增多。露天煤矿多处于边远山区，且伴生铁元素之类的露天煤矿数量极少，目前国内还没有学者专门针对含酸性水的表土排土场治理进行研究。在铁矿等矿山，赵芯等学者对酸性水的治理进行了研究[17-18]。排土场治理包括各种措施和排水系统优化设计[19-20]。压实基底是排土场治理的一个常用措施。压实基底能够阻止酸性水渗入地下，保护雨水在下雨天大量流入地下，提高排土场稳定性。本文研究通过对含酸性水的表土排土场设置基底压实层阻止酸性水渗入地下且提高排土场稳定性 2 阻止酸性水渗入地下 魏宁等学者研究了通过设置压实层阻止酸性水渗入地下[21-22]。在这一部分，研究如何设置排土场阻止酸性水渗入地下。现场调查在印度尼西亚某露天煤矿执行。排土场基底由粘土和泥岩组成。铁元素伴生于印度尼西亚某露天煤矿，导致了酸性水的产生。因此，必须设置一个最小压实层厚度阻止酸性水进入地下。同时，土壤样品的渗透系数受到含水量和压实力的影响。室内试验在日本九州大学采矿机械与岩石工程实验室进行。3个土壤样品来自表土排土场Q10位置，首先测试样品的最优含水率、塑限、自然含水率，结果见表1。然后，在不同含水率和不同压力下测试土壤样品的渗透系数，结果如图1、图2、图3 图1