前言
中华人民共和国国家标准
冶金矿山排土场设计规范
Code for waste dump design of metal mine
GB 51119-2015
主编部门：中国冶金建设协会
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2016年5月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第889号
住房城乡建设部关于发布国家标准《冶金矿山排土场设计规范》的公告
现批准《冶金矿山排土场设计规范》为国家标准，编号为GB 51119-2015，自2016年5月1日起实施。其中，第7.3.5条为强制性条文，必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2015年8月27日
前言
本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发<2009年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2009]88号)的要求，由中冶北方工程技术有限公司会同有关单位共同编制完成的。
本规范在编制过程中，规范编制组进行了全面的调查分析，认真总结了我国冶金矿山排土场的设计和生产经验，广泛征求了设计、科研、高等院校、生产单位等多方面的意见，经多次讨论、反复修改，最后经审查定稿。
本规范共分11章和1个附录，主要内容包括总则，术语，基本规定，场址选择，排土工艺，排土场安全稳定性，排土场安全防护，排土场病害防治，排土场复垦，排土场关闭，综合利用与环境保护等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国冶金建设协会负责日常管理，由中冶北方工程技术有限公司负责具体技术内容的解释。在执行本规范过程中，如有意见和建议，请寄中冶北方工程技术有限公司(地址：辽宁省大连市经济技术开发区同汇路16号，邮政编码：116622，E-mail：netckjb @ netcgroup.com，传真：0411-65891412)。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：
主编单位：中冶北方工程技术有限公司
参编单位：中国科学院武汉岩土力学研究所
中冶长天国际工程有限责任公司
中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司
中钢集团马鞍山矿山研究院
太原钢铁(集团)有限公司矿业分公司
攀钢集团矿业有限公司
密云冶金矿山公司
主要起草人：刘召胜 周育 王少泉 韩波 汪海滨 陆锋 李小春 滑本领 车群 冯先德 冯百裕 刘建峰 赵阳囤 程崇强 巴家泓 白俊 杨忠林 陈光富 黄礼富 白逢义 王宇宙 史章良 郜志明 项宏海 文孝廉 王鹏 石露 蒋胜文 杨礼元 曹阳 田春秋 东龙宾
主要审查人：王洪俊 邵安林 董涛 高烈 马法成 米子军 谢琪春 石伟 王文潇 李旭东 范长森 王运敏 梁勇 唐绍辉 王成华 孙世国 李向明
1总则
1 总 则
1.0.1 为规范冶金矿山排土场设计，贯彻国家技术经济政策，达到冶金矿山排土场安全和环境保护的目的，制定本规范。
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1.0.1 冶金矿山排土场设计包含在采矿设计中，一般由总图专业与采矿专业共同完成。随着冶金矿山露天开采规模的加大，特别是排土场规模和占地范围的扩大，排土场安全要求的提高，排土场设计已从传统的工艺设计为主体，向排土场工艺设计与安全稳定性论证、排土场复垦、排土场关闭与环境保护等综合设计方向发展，为统一冶金矿山排土场设计原则，满足国家相关法律法规要求，达到冶金矿山排土场安全与环境保护的目的，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建的冶金矿山排土场设计。
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1.0.2 本条规定本规范适用于冶金矿山排土场设计，主要适用于铁矿山露天开采排土场设计。其他极贫矿堆场、暂不利用矿石堆场、废石综合利用后粗物料堆场、废石临时堆场、表土堆场等可参照本规范执行。
1.0.3 冶金矿山排土场的设计应贯彻执行节约用地、水土保持、地质灾害防治、土地复垦及环境保护等方针政策。
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1.0.3 本条是排土场设计的基本原则，重点是落实国家的相关政策要求与灾害防治原则等，符合国家建设和谐经济、环境友好型企业和绿色矿山的思路，应严格落实与执行。
1.0.4 冶金矿山排土场设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语
2 术 语
2.0.1 排土场 waste dump，spoil dump
堆放剥离物的场所，也称废石场，是指矿山采矿排弃物集中排放的场所。
2.0.2 内部排土场 internal waste dump
剥离物堆放在露天采场内。
2.0.3 外部排土场 external waste dump
剥离物堆放在露天采场境界以外的排土场。
2.0.4 剥离物 overburden
剥离出的覆盖表土、岩石，也称废石。
2.0.5 排土 waste disposal
将剥离物排入堆存场地的作业过程。
2.0.6 排土场沉降系数 subsidence factor of waste dump
排土场经过一段时间后下沉的高度与排土场下沉前高度的比值。
2.0.7 排土场复垦 reclamation of waste dump
将排土场恢复和改造到可以利用的状态。
2.0.8 台阶 bench
排土场内的剥离物，通常划分为一定高度分层进行排土堆置，称为台阶。
2.0.9 台阶高度 bench height
排土台阶坡顶线至坡底线间的垂直距离。
2.0.10 堆置高度 heap height
各台阶高度的总和。
2.0.11 稳定性分析 stability analysis
对与工程相关的岩土是否会发生过量变形或破坏而进行的综合评价。
2.0.12 排土计划 dump plan
安排逐年排弃的剥离物数量、排土地点以及排土方式等相关工作的总称。
2.0.13 排土场关闭 closing waste dump
排土场在服务年限结束后，应根据实际堆排状况和相关资料进行关闭设计。
2.0.14 安全防护距离 safety protective distance
为保护排土场周边应保护对象而留有一定的安全距离。
3基本规定
3.1 排土场设计原则
3 基本规定
3.1 排土场设计原则
3.1.1 排土场设计应符合矿山建设的总体规划，并应与当地土地利用总体规划、农田水利规划、交通运输规划相协调。
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3.1.1 本节是根据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国职业病防治法》等法律法规的有关规定制定的。强调了排土场的设计原则、考虑因素、选址、基本要求等。
本条强调排土场的设计原则，即排土场设计应符合矿山报批的总体规划要求，同时要考虑周边潜在资源的开发，并与开采设计相协调，符合技术先进、安全可靠、经济合理的基本条件。特别是要与矿山周边环境相协调。
3.1.2 场址选择应在满足安全可靠的前提下考虑排土工艺、征地动迁、安全措施等因素进行方案论证。
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3.1.2 本条提出了排土场场址选择的基本原则，即应在矿山总体规划的前提下，考虑影响排土场运输、征地动迁、安全措施方案、水土保持以及后期的排土场复垦等因素，最重要的是在上述经济比较的前提下，考虑排土场和周边环境条件与安全稳定性要求等，这是本规范编制突出要考虑的问题。
3.1.3 排土场设计应满足矿山生产服务年限的全部容量，排土场用地可根据排土计划分期征用。
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3.1.3 本条是针对排土场用地规划制订和分期征用的基本原则。矿山排土场占地面积较大，许多矿山排土场占地达到矿山总占地面积的一半以上。实际设计过程中应遵循排土场的总体规划与矿山开采过程相适应，并能满足矿山生产过程中全部废石排弃的需要。同时，由于矿山生产周期较长，大型矿山的服务年限可达20年以上，如果一次征用大量土地，会造成土地闲置，并增加了初期投资的费用，因此排土场设计宜一次规划，分期实施。需要说明的是，由于目前我国土地使用量巨大，分期征用困难，因此大型及特大型矿山排土场首期征地不宜小于10年的排土场使用面积，中、小型矿山排土场宜一次性征地。
3.1.4 排土场设计应进行现场勘查或工程地质、水文地质勘查工作。
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3.1.4 本条主要依据国家现行标准《金属非金属矿山安全规程》GB 16423-2006第5.7.3条和《金属非金属矿山排土场安全生产规则》AQ 2005-2005第5.3条的规定制定。目的是为排土场选址的合理性论证、排土场安全稳定性计算分析、安全对策措施设计等提供基础资料。排土场的安全对策措施应以防为主，防治结合的原则执行。排土场的安全稳定性不仅与排土场物料的性质有关，更主要的是与排土场区的工程地质、水文地质条件相关。排土场选址时应避免选择在工程地质条件复杂、软弱地基条件和自然条件下存在泥石流灾害发生的区域。无法避开时，应根据排土场工程地质勘查资料进行排土场稳定性分析，提出相应的安全对策。因此排土场工程地质、水文地质勘查工作是排土场设计过程中不可缺少的环节。
3.1.5 排土场结束后应进行关闭设计。
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3.1.5 本条是依据国家现行标准《金属非金属矿山安全规程》GB 16423-2006第5.7.21条和《金属非金属矿山排土场安全生产规则》AQ 2005-2005第8.1条的规定制定。矿山排土场在服务年限结束后，在不进行综合利用的条件下，应首先进行关闭设计，同时按照编制的复垦方案进行复垦。排土场关闭设计的内涵应体现出其永久存在的安全可靠性的保证。设计内容包括排土场现状稳定性评价，永久存在的安全对策措施，复垦方案，安全管理要求等。
3.2 排土场等级划分
3.2 排土场等级划分
3.2.1 排土场的等级应根据场地条件、排土场堆置高度及排土容积按照表3.2.1的规定划分为四级。
表3.2.1 排土场等级分级表
注：1 排土场分级应按场地条件进行分级，然后按照排土场堆置高度和排土容积进行等级调整。
2 当排土场场地条件为不良时，排土场等级为一级；当排土场场地条件为复杂、一般和良好时，应按照排土场堆置高度和容积进行等级调整。
3 当按照场地条件划分，排土场等级低于排土场堆置高度和容积划分的排土场等级时，应按照排土场的堆置高度与容积进行划分。排土场堆置高度和容积划分等级两者的等差为一级时，采用高标准；两者的等差大于一级时，采用高标准降低一级使用。
4 场地条件可分为下列四类：
不良场地：地形坡度≥24°、场地内存在大范围软弱地基土或湿陷性黄土、易发生泥石流灾害；
复杂场地：12°≤地形坡度＜24°、场地内部分存在软弱地基土或湿陷性黄土、低易发生泥石流灾害；
一般场地：6°≤地形坡度＜12°、场地内部不存在软弱地基土或湿陷性黄土、非易发生泥石流灾害；
良好场地：地形坡度＜6°，场地地基良好。
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3.2.1 排土场的等级划分是排土场安全标准、防排洪及安全距离等确定的重要依据。本规范排土场的等级划分除按照传统的排土场容积和排土场堆排高度划分以外，重要的是加入了场地条件的因素。场地条件是排土场安全稳定性的关键因素。排土场分级步骤如下：
(1)应按照排土场的场地条件(含地形、地基土特征及泥石流灾害易发性因素)进行分级，当排土场场地条件为不良时，无论按照排土场堆置高度和排土容积划分为几级，其排土场的等级均按照一级排土场考虑。
(2)当排土场场地条件为复杂、一般和良好时，且等级低于按照排土场的堆置高度和容积确定的等级时，要按照排土场堆置高度和容积进行调整。排土场堆置高度和容积划分等级两者的等差为一级时，采用高标准；两者的等差大于一级时，采用高标准降低一级使用。
例如：当排土场的场地条件为复杂时，应按照排土场的堆置高度和容积进行调整，当堆置高度和容积划分等级为一级时，排土场等级为一级；当堆置高度和容积划分等级为二级时，排土场的等级为二级；当堆置高度和容积划分等级为三级或四级时，排土场的等级为二级。
其他条件下可按表1进行划分，某排土场按场地条件划分等级为四级，按堆置总高度划分为三级，按排土总容积划分为一级，则该排土场最终等级为二级。
表1 排土场等级划分参考表
排土场容积的划分参考现行国家标准《冶金矿山采矿设计规范》GB 5083关于矿山规模的划分，主要参考露天矿山规模和服务年限。
现行国家标准《有色金属矿山排土场设计规范》GB 50421按照排土场的容积和高度划分为四个等级。由于有色金属矿山的规模大多小于铁矿山的规模，因此本规范关于排土场规模和容积的划分远大于现行国家标准《有色金属矿山排土场设计规范》GB 50421的分类标准。在排土场堆排高度方面，由于我们国家土地资源有限，排土场占地面积巨大，因此许多矿山在满足排岩经济合理的条件下，不断加大排土场的堆排高度，充分利用排土场上部空间，为此本规范在制订过程中将一级排土场的堆排高度设定为180m。需要说明的是，排土场的堆排高度为总高度。
排土场分级是一个复杂的过程，需要综合考虑各方面因素，特别是需要考虑周边环境因素及排土场堆排前自然条件下的灾害发生可能性。现行国家标准《有色金属矿山排土场设计规范》GB 50421在分级中规定：“剥离物堆置整体稳定性较差，排水不良，具备形成泥石流条件的排土场，其设计等级可提高一级；排土场失事将使下游居民区、工况或交通干线遭受严重灾害者，其设计等级可提高一级。”本规范在编制过程中经过研讨认为，目前国家在安全方面的要求十分严格，新建矿山排土场设计应严格杜绝设计稳定性差、存在重大危险隐患的排土场。自然条件较差和环境条件复杂的矿山，应在工艺设计过程中按照安全可靠的标准进行设计，并提出排土场不同堆排状态条件下的安全稳定性对策措施。这是对设计本身负责，也是对企业和主管部门负责。
已建的排土场应逐步按照国家相关标准进行调整和病害分析，同时按照排土场堆排状况定期进行排土场稳定性评估，保证排土场安全运行。
3.2.2 排土场防洪设施设计洪水频率，一、二级排土场洪水重现期不应小于50年，三、四级排土场洪水重现期不应小于20年，临时性排洪工程可降低标准，但洪水重现期不应小于10年。
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3.2.2 现行国家标准《冶金矿山采矿设计规范》GB 50830-2013第5.6.3条根据矿山的规模、服务年限等因素规定了截(排)水沟防洪设计标准，详见表1。本规范在排土场防排洪设计标准规定方面参考了上述标准，基本原则是一致的。考虑到排土场等级与矿山规模相关，具体执行过程中应同时满足两个规范的规定。
表2 冶金矿山防洪设计标准
注：1 表中数值是冶金矿山常用的设计标准，设计中可根据企业性质，失事后造成的损失程度等具体情况确定。
2 防洪水位标高应高于或等于校核水位，但岸边防护以设计水位为准。
3.2.3 排土场安全防护距离应根据保护对象和排土场等级综合确定。
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3.2.3 本条可参考本规范第5.4.1条的条文说明。
3.2.4 排土场可按照地形条件、堆置方式、运输方式、地基土特征、周边环境、排土场容积等方式及因素进行分类，分类应符合本规范附录A的要求。
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3.2.4 排土场受各种因素影响，依据不同的条件可分为不同类型的排土场。排土场分类的目的是规范排土场设计名称，并说明其适用条件。本规范分类主要从地形条件、堆置方式、运输方式、地基土特征、周边环境、排土场容积等进行，其他相关因素的分类未做具体规定。
3.3 排土场设计内容
3.3 排土场设计内容
3.3.1 排土场设计应符合矿山开采设计总体要求，包括选址、工艺设计、安全稳定性分析、安全对策措施、安全防护距离、复垦规划、环境保护等内容。
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3.3.1 本条主要说明冶金矿山排土场的设计步骤与设计内容。一般矿山开采设计中排土场设计包含在露天开采设计文件中，主要以工艺设计为主导，同时按照安全规程的要求提出了安全要求。现在矿山排土场的安全要求提高，按照各级安全监督部门的要求，对排土场的设计内容要完善和对排土场的安全稳定性进行分析。很多矿山排土场设计逐步转向单项设计。本规范主要结合安全和工艺要求提出了排土场的设计内容。规范编制的章节也是按照上述内容安排。
3.3.2 排土场设计应说明场址选择的合理性、可靠性，以及土地占用状况、周边设施与环境状况。
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3.3.2 排土场的选址是排土场设计最核心的环节，直接关系到工艺设计、排土场稳定性等。同时排土场选址也是一个综合分析的过程，本规范第4章全面说明选址的基本要求。排土场的选址在经济合理的条件下，必须从安全角度、土地利用角度、环境保护角度考虑。
3.3.3 工艺设计应包括排土方式、堆置方式、堆积要素、服务年限、排土计划、容积、安全防护距离、运输系统、设备选择。
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3.3.3 本条概括说明排土场关于设计的主要内容，详细的说明可见本规范第5章。
3.3.4 排土场设计应对不同堆积状态条件下的排土场进行安全稳定性计算分析，并应对参数选取、资料的可靠性等方面进行说明。
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3.3.4 本条内容属于排土场设计的一个重要环节。设计过程中对排土场的稳定性论证除了要进行最终堆排状态的稳定性计算分析外，还应该按照排土场堆排的关键年份和特征状态进行稳定性分析与论证，特别是排土场堆排初期的稳定性状态进行计算分析。设计过程中由于资料的获取不尽完善，因此应对参数的选择和依据资料的可靠性进行评述，特别是对影响排土场稳定性的排土场区水文地质、工程地质资料的可靠性进行分析和评述。排土场的安全稳定性已经成为排土场设计的重要环节。2008年8月尖山铁矿排土场滑坡事故和2011年2月攀枝花地区排土场滑坡事故，已经引起各级政府、安监部门和矿山企业重视，也体现出排土场设计中安全稳定性设计的必要性。
3.3.5 排土场设计应根据排土工艺、安全稳定性和周边环境提出安全对策措施。
▼ 展开条文说明
3.3.5 排土场的安全对策措施是排土场安全稳定和工艺实施的保证。排土场安全对策措施主要依据排土场的堆排状况、排土场区的工程地质和水文地质特征采取。对于沟谷型排土场，一般应考虑上游的截排洪工程和下游的堆石坝工程等；对于软弱地基条件和渗透性差的排土场，应考虑清除软弱地基土或采取预固结的措施进行处理，同时对于沟谷中应考虑设置排渗盲沟等；对于原始的自然沟谷中，存在泥石流灾害可能性的条件下，应首先进行自然沟谷的泥石流灾害防治，然后提出排土场堆排后的泥石流灾害防治措施，包括拦挡、谷坊、截排洪等措施。个别地区原始地形坡度较大，应在合理的排岩工艺条件下，在考虑防排水设施实施的前提下，可在一个封闭的环境下进行废石排弃，并制订有效的灾害预防措施。
3.3.6 排土场设计应提出排土场复垦规划。
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3.3.6 排土场设计文件中应根据排土场的堆排计划制订排土场的复垦方案规划，复垦方案规划应与矿山总体复垦规划一致。复垦规划应考虑后期排土场的综合利用和环境因素。开采初期有表土的矿山，在建立表土堆场的同时，考虑后期复垦的要求。改、扩建矿山和已有排土场应在制订排土场稳定性综合措施的基础上，进行排土场的复垦方案编制。
272'>《冶金矿山排土场设计规范[附条文说明]》GB 51119-2015 引用标准名录
引用标准名录
《厂矿道路设计规范》GBJ 22
《带式输送机工程设计规范》GB 50431
《冶金露天矿准轨铁路设计规范》GB 50512
《钢铁企业总图运输设计规范》GB 50603
《碾压式土石坝设计规范》DL／T 5395
