Controlling role of particle sizes of mining waste residues in the initiation of mine debris flow: A case study of the Xiaoqinling gold mining area

泥石流物源的颗粒级配大小对于泥石流的起动具有重要的控制作用,亦是泥石流防治工程设计的重要参数.采矿废石渣构成的矿渣型泥石流,物源特性不同于一般的泥石流.通过对小秦岭金矿区采矿废石渣、尾矿沙、残坡积土的颗粒级配、孔隙度、透水性能的研究,与其他地区泥石流物源级配进行了差异对比,探讨了采矿废渣颗粒级配对泥石流起动的制约影响.研究表明,采矿废石渣松散无联结,粒径变化于0.075～470mm之间,其中大于2mm的砾级含量占总渣量的93.33％,平均粒径为61.2mm,以卵石级为主,粘粒物质几乎没有.粒径小于5mm的废石渣的渗透系数是选矿尾矿渣的103.5陪、残坡积土的2倍、蒋家沟泥石流物源的4.9倍,实际上采矿废石渣堆的渗透系数比试验测试的数据更大.废石渣的松散无联接、高孔隙率及极高渗透性的特点,决定了常遇降水难以导致废石渣堆起动.结合研究区历史上发生的泥石流,构建了堵溃型矿渣型泥石流起动模式,据此提出了清理占据行洪通道的废渣、疏浚行洪通道、修建拦渣挡墙的泥石流防治理念,避免拦沟修筑重力坝.