矿山企业尾矿库安全管理安全技术措施
一、尾矿设施
矿山企业尾矿设施是指矿山企业选矿厂(车间)及其他生产过程中所产生尾矿的贮存设施、浆体输送系统、澄清水回收系统、渗透水回收系统及排洪系统等设施。由于矿山尾矿设施下游大都有稠密的居民区,且多与交通要道和大江湖泊相邻,部分还位于地震区,如果管理不善,一旦溃坝,造成的后果不堪设想。因此,对于有尾矿设施的矿山必须高度重视,加强管理,确保尾矿设施的安全运行。
二、尾矿库的选址
正确选择尾矿库址关系到一个矿山的经济效益、环境保护、安全生产等方面的重大问题,因此,选择尾矿库区地址必须考虑如下综合因素:
(1)应选择汇水面积小,而蓄水面积大的库址,尽量减少洪水对尾矿库安全的威胁。
(2)应避开岩溶、滑坡、流沙、膨胀土及松软弱地基等不良地质条件,在无法避开时,必须进行特殊地基处理。
(3)占用耕田耕地面积小,居民搬迁人数少。
(4)与选矿厂距离较近的地点。
(5)尾矿库的服务年限长。
三、尾矿库的分类
根据库区所建的地点,尾矿库可分为如下四种类型:
1.平地型尾矿库
平地型尾矿库是指在平地四周筑坝而围成的尾矿库。这种类型的尾矿库一般为国内平原矿山的沙漠平原地区和新矿山所采用。
2.山谷型尾矿库
山谷型尾矿库是在山谷口处筑坝建成的尾矿库。我国矿山绝大多数的尾矿库属这种类型。
3.傍山型尾矿库
傍山型尾矿库是指在山坡脚下依山筑坝而围成的尾矿库。国内丘陵地区的矿山采用此种类型的尾矿库。
4.截河型尾矿库
截河型尾矿库,是指截断河床的一段,在其截断区域的上、下两端筑坝形成的库区,这种类型的尾矿库,在我国矿山较少采用。
四、尾矿库常见病害及处理措施
(1)坝体边坡过陡,达不到设计要求的稳定边坡,出现滑坡、裂缝等,坝体稳定性不够。矿山必须按设计要求进行施工和堆积,并采取削坡减载等措施,确保坝体稳定。
(2)排渗降水设施失效,造成坝体浸润线过高,坝坡沼泽化,渗水严重,出现坍塌,坝体稳定性不够。矿山企业必须加强排渗设施的维护和管理,及时处理上述病害,加强渗流观测和控制,降低坝体浸润线,避免沼泽化。
(3)库内水位过高,坝顶没有足够的安全超高度,坝面没有足够的安全干滩长度,甚至违反安全规程,实行子坝挡水,造成洪水漫顶溃坝的可能。面临这种情况时,矿山应及时设置排渗管沟,严格遵守设计规范规定的安全超高和安全滩长,严禁子坝挡水。
(4)未设计要求控制水位,使调洪库容不足或排水通道阻塞。矿山应严格控制库内水位,使调洪库容满足设计要求,库区应有一定蓄洪能力,各类排水通道应定期疏通。
(5)对超期服役的尾矿库不作坝体稳定分析和防洪能力验算,未采取任何工程措施,盲目超期运行,是造成险库的原因。因此,凡是超期服役的尾矿库矿山必须请设计单位进行超期服役加高加固论证和设计,并严格遵守设计要求的安全技术措施。对大、中型及位于高烈度区的尾矿坝,当堆积达到设计总高度的1/2或2/3时,应按规范进行一至二次以抗洪、稳定为重点的安全鉴定。
(6)在尾矿坝或库区周围乱采滥挖、违章建筑、违章作业,严重影响尾矿库安全。矿山应及时与当地政府协调,及时制止任何单位和个人在库内挖沙取土、挡坝养鱼、开山采石、挖护坡片石及在坝坡种菜等破坏尾矿设施的行为,对破坏的尾矿设施应及时进行修复。
(7)雨水直接冲刷坝坡。矿山应在坝坡进行黏土植草护坡工作,防止坡土流失,并在坝坡设立截水沟,疏导冲刷坝坡水流。
五、尾矿库(坝)安全运行监测
尾矿库(坝)监测的目的是及时掌握其工作状态和变化规律,及时发现不正常的迹象,采取有效处理措施,并对原设计的计算假定、结论和参数进行验证。其主要监测内容和方法如下:
(1)垂直、水平位移监测:用仪器设备测出测点在水平方向的位移量或垂直方向的高度变化。
(2)土坝固结观测:在坝体上选择有代表性的部位埋设固定连结管,用测量土层的厚度变化来监测。
(3)裂缝、伸缩缝监测:包括用仪器监测土石坝裂缝、伸缩缝的位置、走向、长度、宽度等项目,对较重要的裂缝应进行坑探或钻探来观测裂缝深度变化。
(4)渗流监测
①浸润线监测:土坝浸润线监测最常用的方法是在坝体选择有代表性的横断面,埋设适当数量的测水管,通过测量测水管中的水位来获得浸润线位置。
②渗流量监测:主要方法是观测渗流稳定程度和渗流总量。通常是在坝下游能汇集流水的地方设置截水沟观测。
③渗流水质监测:其主要是监测渗流水内固体和化学成分的变化。项目和内容,按环保部门的有关规定执行。
④坝基场压力监测:全面了解坝基透水层和不透水层中渗流沿程的压力分布情况。通常是在坝基埋设测压管来进行监测。
⑤绕坝渗流监测:全面了解坝头与岸坡以及混凝土或砌石建筑物接触处的渗流变化情况,判明这些部位的防渗与排水效果。一般是设测水管进行观测。
(5)土坝、堆积坝孔隙水力监测。一般是在最大断面、合拢段等选择两个以上断面埋设孔隙水压力计进行监测。
(6)水文气象监测
①降水量监测:用雨量器和自记雨量计观测降落地面雨水深度。
②水位监测:选择监测基面,用水尺或自记水位计观测库区水位。
③蒸发量监测:监测库区水面蒸发量,一般用80cm蒸发器监测。
六、尾矿库安全度汛要求
(1)汛期前,应对防洪沟、溢洪道、泄洪闸门及其他防洪设施进行认真检查修理,保证畅通。
(2)汛期前应将排洪口的挡板全部打开,确保尾矿库安全度汛。
(3)对尾矿坝体的安全要求如下:
①加高坝体时,必须根据坝的设计要求和管理规程编制作业计划,保证坝体安全。
②每年的堆坝高度和堆积作业计划,应根据选矿排出的尾矿量及尾矿库面积确定。不得随意改变尾矿库的正常运行状态。
(4)汛期前矿山必须制定尾矿库安全度汛预案,并对防洪系统及坝体进行详细的检查和可靠的维护,发现沉陷、滑坡、开裂等异常情况,必须立即采取措施进行处理,并及时报告。
(5)汛期前及时检查维修坝肩截洪沟和坝面排水沟,防止洪水冲刷坝肩和坝面造成局部或整体溃坝,每次洪水过后应及时清理截洪沟淤积的尾矿泥沙和杂物。
(6)汛期应采用无线电通信,加强照明,并充分准备防汛器材、物资、车辆,组织抢险队伍,加强昼夜巡视检查(每班不得少于2人)。
(7)筑坝期间应采用多管分散放矿,事故期间可采用集中放矿,冰冻季节可采用冰下集中放矿。
(8)尾矿坝上的观测孔,在汛期,应增加测次,发现水位、渗水量、浑浊度变化异常,应采取应急措施并向有关领导报告。
(9)库内应在适当地点设置可靠、醒目的水位观测标尺,标明正常水位和度汛警戒水位。
七、尾矿库的安全管理
(1)矿山企业必须认真贯彻落实国家颁发的尾矿库安全管理法规、规定,并结合本矿山实际情况,建立健全尾矿库各项管理制度。
(2)必须选派有经验、善管理的负责人、工程技术人员管理尾矿库。
(3)尾矿库的日常生产管理必须遵照《冶金矿山尾矿设施管理规程》的规定和设计规范要求组织生产。
(4)选矿车间(厂)、工段应经常对尾矿设施安全状况进行检查。矿厂应根据尾矿设施类别在7—30天内进行一至二次检查。
(5)矿山企业主管部门,各级尾矿库工程技术人员,应定期对尾矿库的尾矿设施安全运行状况进行检查。发现隐患,应按照“四定三不交”的原则进行整改。
(6)当发生特大洪水、暴雨:强烈地震及重大事故隐患时,矿山及有关部门应进行特别检查,采取特殊可行的措施,防范溃坝,确保尾矿库安全运行。
(7)矿山企业必须制定尾矿库防洪应急预案,以便防范尾矿库溃坝事故的发生。
(8)矿山企业尾矿库的安全管理应与当地政府行政主管部门取得联系,如一旦尾矿坝发生溃坝事故时,应得到政府的大力援助,减少事故的损失。
八、尾矿库溃坝事故案例
2006年3月15日,陕西省镇安县黄金矿业有限公司违反规定,尾矿库未经设计单位进行技术论证,擅自扩容,导致尾矿坝溃坝,造成13人死亡的重大伤亡事故。
事故原因:
(1)尾矿库严重超容量。
(2)尾矿坝未采取加固措施。
(3)违反国家关于尾矿库管理的规定。
