尾矿库安全技术.ppt

尾矿库安全技术管理,一、尾矿库基础知识(一)尾矿库：筑坝拦截谷口或围地构成的，用于储存金属非金属矿山进行矿石选别后，排出尾矿或其他工业废渣的场所。(二)尾矿库的功能 1、保护环境；2、充分利用水资源；3、保护矿产资源。,第三节 尾矿库及尾矿库的安全技术,(三)尾矿分类：1.软岩尾矿：主要由页岩型岩石产生的；2.硬岩尾矿：主要由一些金属矿石的砂质颗粒为主产生的；3.细尾矿：由很少或不含砂质颗粒的矿泥组成的；4.粗尾矿：由沥青砂、铀矿、石膏、粗铁尾砂和磷酸盐砂为主组成。,(四)尾矿水分类：分为中性水、碱性水(PH7)和酸性水(PH7)。(五)尾矿坝的组成：由初期坝(又称基础坝)和后期坝(又称尾矿堆积坝)组成。,(六)尾矿库的特点和重要性 1.尾矿库是矿山生产不可缺少的设施；2.尾矿库的基建投资及运行费用巨大；3.尾矿库是矿山生产最大的危险源。(七)尾矿库工程：包括选厂内尾矿处理、尾矿浆浓缩和输送、尾矿坝构造、尾矿排放、防渗和排渗、防洪和排洪、水循环、废水处理与污染控制、库区土地恢复与植被、尾矿库监测与管理等。,(八)尾矿库的基本构成：(1)尾矿水力输送系统：包括尾矿浓缩池、尾矿输送管槽、砂泵站和尾矿分散管槽等。用以将选矿厂排出的尾矿浆送往尾矿库堆存。(2)尾矿回水系统：包括回水泵站、回水管道和回水池等。用以回收尾矿库或浓缩池的澄清水，送回选厂重复使用。(3)尾矿堆积系统：即尾矿库，包括库区、尾矿坝、排洪构筑物和坝的观测设施等。用以储存选厂排出的尾矿。(4)尾矿水处理系统：包括水处理站和截渗回收设施等。用以处理不符合重复利用或排放标准要求的尾矿水，使之达到标准。,(九)尾矿库的勘察和设计 1)尾矿库建设前矿山企业应该请有工程勘察资质的单位做工程地质和水文地质勘察。2)尾矿库工程地质与水文地质勘察应符合有关国家及行业标准要求，应查明影响尾矿库及各构筑物安全性的不利因素，并提出工程措施建议，为设计提供可靠依据。3)目前常用的上游式尾矿堆积坝的工程勘察应执行岩土工程勘察规范。4)矿山应请有资质的单位按照工程地质勘察报告对尾矿设施进行设计，经专家评审后确定正式方案。,5)尾矿库工程设计应当包括安全专篇。安全专篇应当对尾矿库及尾矿坝的稳定性、尾矿库的防洪能力及排洪设施和安全观测设施的可靠性进行充分论证。6)尾矿库的勘察、设计、安全评价、施工及施工监理等都应当由具有相应资质的单位承担。7)尾矿库建设项目应当进行安全设施设计并经审查合格，方可施工。无安全设施设计或设计未通过审查，均不得施工。8)尾矿库应按规定申请领取安全生产许可证，未依法取得安全生产许可证之前的尾矿库，不得投入生产运行。,(十)选择库址的基本原则 1)一个尾矿库的库容力求能容纳全部生产年限的尾矿量。如确有困难，其服务年限以不少于五年为宜；2)库址离选矿厂要近，最好位于选厂的下游方向。可使尾矿输送距离缩短，扬程小，且可减少对选厂的不利影响；3)尽量位于大的居民区、水源地、水产基地及重点保护的名胜古迹的下游方向；4)尽量不占或少占农田，不迁或少迁村庄；5)不宜位于有开采价值的矿床上部；6)库区汇水面积要小，纵深要长，纵坡要缓。这样可减小排洪系统的规模；7)库区口部要小，“肚子”要大。可使初期坝基建的工程量小，而库容大；8)尽量避免位于有不良地质现象的地区，以减少处理费用。,尾矿库选址时应考虑的几个问题：1.距选厂以8km以内为宜；2.坝高在3060m范围较好，坝高大于120m的尽量避免；3.总汇水面积小于尾矿库面积的510倍为宜；4.还要考虑地下水的水位、流向和渗透性能；5.还要考虑附件岩土材料筑坝的可行性；6.还要考虑尾矿的物理化学性质、放射性和毒性等，以便决定排放方式。,(十一)尾矿库的库容 尾矿库的库容有全库容、总库容和有效库容之分。用图25来解释其间的区别，该图为尾矿库典型断面示意图。,图中：H1某一坝顶标高，对应的水平面为AA；H2洪水水位，对应的水平面为BB；H3蓄水水位，对应的水平面为CC；H4正常生产的最低水位，亦可称之为死水位，对应的水平面为DD。该水位由最小澄清距离确定；DE细颗粒尾矿沉积滩面及矿泥悬浮层面；,V1空余库容：指水平面AA与BB之间的库容，它是为确保设计洪水位时坝体安全超高和沉积滩面以及地面以上所形成的空间容积，此库容是不允许占用的，故又称安全库容；V2调洪库容：指水平面BB和CC之间的库容，它是在暴雨期间用以调洪的库容。是设计确保最高洪水位不致超过BB水平面所需的库容，因此，这部分库容在非雨季一般不许占用，雨季绝对不许占用；,V3蓄水库容：指水平面CC和DD之间的库容，供矿山生产水源紧张时使用，一般的尾矿库不具备蓄水条件时，此值为零，CC和DD重合；V4澄清库容：指水平面DD和滩面DE之间的库容，它是保证正常生产时水量平衡和溢流水水质得以澄清的最低水位所占用的库容，俗称死库容；,V5有效库容：是指滩面ABCDE以下沉积尾矿以及悬浮状矿泥所占用的容积，即沉积滩面以下到库底以上的空间。它是尾矿库实际可容纳尾矿的库容。设计根据选矿厂在全部生产期限内产出的尾矿总量W(t)和尾矿平均堆积干密度d(t/m3)按下式算得：V5=W/d。,V全库容：是指某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的总容积：V=V1+V2+V3+V4+V5 尾矿库的总库容是指尾矿堆至最终设计坝顶标高时的全库容。,(十二)尾矿库等别及构筑物级别划分标准 尾矿库各生产期的设计等别应根据该期的全库容和坝高分别按表21进行确定。特殊情况下的确定原则：1)当用尾矿坝高和库容分别确定的等别相差一等时，以高者为准；2)当等差大于一等时，按高者降低一等；3)如果尾矿库失事后会使下游重要城镇、工矿企业或重要铁路干线、高速公路遭受严重灾害者，其设计等别可提高一等。,假如要建坝高25m、库容800万m3的尾矿库，其等别的确定如下：坝高小于30m，则尾矿库等别应选五；库容800万m3尾矿库等别应选四，按照等别相差一等时，应选高者的原则，尾矿库等别应选四级。要建坝高25m、库容2000万m3的尾矿库，其等别的确定：坝高小于30m，尾矿库等别应选五；库容2000万m3的尾矿库等别应选三，由于两者等别差大于一等，按高者降低一等的原则，尾矿库的等别应选四。要建坝高30m、总库容200万m3的尾矿库，并且其下游有高速公路，应如何确定尾矿库的等别：按设置等别应提高一等的原则，尾矿库的等别应选三等。,表21 尾矿库等别划分表,从上表可以看出：1)尾矿库的全库容越小，则尾矿库的等别就越低；反之尾矿库的全库容越大，则尾矿库的等别越高。2)尾矿库的坝高越低，则尾矿库的等别越低；反之尾矿库的坝高越高，则尾矿库的等别就越高。3)尾矿库的等别分为一、二、三、四、五几等，数字越大尾矿库的等别越低；数字越小尾矿库的等别越高，危险程度也越高。,尾矿库有如下特点：1)尾矿库失事造成灾害的大小与库内尾矿量的多少以及尾矿坝的高矮成正比。2)尾矿库使用的特点是尾矿量由少到多，尾矿坝由矮到高，在不同使用期失事，造成危害的严重程度是不同的。因此，同一个尾矿库在整个生产期间应根据其不同的库容和坝高划分为不同的等别。3)在尾矿库使用过程中，由于汇水面积是随着坝高的增高而不断减小的，所以其初期的调洪能力较小，后期调洪能力较大。同一个尾矿库其初期的等别较低，而中期及后期逐渐将等别提高，所以我们设计的排洪构筑物应按高等别的要求进行，这样一次建成的尾矿库就比较经济合理。,表22 尾矿库构筑物的级别划分表,尾矿库构筑物的级别是根据尾矿库的等别及其重要性按表22确定。,（尾矿库构筑物的级别和尾矿库的等别一样也是数字越大其级别越低）,二、尾矿的排放方式 尾矿排放方式主要包括地表排放、地下排放和深水排放等三种方式。另外，目前部分矿区积极利用尾矿，变害为利，将尾矿作为散状填料或原材料，实际上也是一种最积极的尾矿处理方式。地表排放是目前最普遍使用的排放方法，仍在尾矿管理中占有重要地位。然而，由于经济条件、技术条件和管理条件的发展，必将产生更实用的、更有创新性的排放方法。1.地表排放 是采用某种类型堤坝形成拦挡、容纳尾矿和选矿废水的尾矿库，使尾矿从悬浮状态沉淀下来形成稳定的沉积层，使废水澄清再返回选矿厂使用。地表排放方式有挡水坝、上升坝、环形坝和干处置。,(1)挡水坝。是在开始向尾矿库排放之前一次性地按全高程构筑的坝。筑坝材料通常取用各种天然土。挡水坝包括不透水心墙、排水带、渗滤层和上游式堆石坝等。挡水坝适宜于蓄水要求高的尾矿库，例如暴雨径流流入量大的尾矿库，或者因选矿工艺的制约限制尾矿废水再循环的场合，或者尾矿沉淀需要大的贮水容积和蒸发面积的场合，或者为控制尾矿废水污染当地水系的场合。挡水坝分为山谷坝和环形坝。从工程角度看，挡水坝适用于任意类型和级配的尾矿，适用于任意排放方法，抗震性能较好，坝体一次筑就，无升高速度的限制，防渗性能要求较高，因此，筑坝成本较高。,(2)上升坝。地表尾矿库使用最普遍的是上升坝，它与挡水坝不同，是在尾矿库整个服务期间分期构筑的坝。首先构筑初期坝，继后按照预定的尾矿上升高程、库中允许洪水蓄积量逐步升高坝体。建筑材料包括天然土、露天和地下开采的废石、水力沉积或旋流尾矿砂。上升坝的优点：由于在尾矿库整个服务期间分配建设费用，初期工程费用低。由于不必在筑坝初期一次性备齐筑坝材料，在筑坝材料的选择上可有很大的灵活性。采矿废石或尾矿砂都是理想的筑坝材料。除压密费用外，材料是“免费”提供的。上升坝可分为上游坝、下游坝和中心线坝三类。,(3)环形坝。它是在平地上四面筑坝形成的，因此成本较高。(4)干处置。在尾矿沉淀之前尾矿以固体形式干处理，通过带式过滤机把水从中排出，形成干尾矿，从而减少尾矿废水的渗漏，但成本高。带式过滤工作原理简单，随着尾矿在合成橡胶支托的过滤编织带上移动，采用真空装置从尾矿中汲取液体，使尾矿含水量从约50降低到2030，处理成“干饼”状堆放。由于尾矿基本上呈固体形式处置，所以土地恢复可与尾矿处置同时进行有很大优点。但这种处置方法的成本较高，基建费用和作业费用都很高。,2地下排放 虽然地表尾矿库是最广泛应用的尾矿排放方法，但长期以来，地下采矿已采用尾矿砂充填空区以支护岩层和客观上起到减少尾矿地表处理量的作用。近些年来，由于地表排放的成本和环境管理规程压力的增大，日趋把地下排放视作正规的排放方案。特别是所排放尾矿属惰性、无潜在危险时，地下排放更有突出优点。地下排放包括地下矿山充填、露天矿坑排放和专门掘坑排放。3深水排放 是把尾矿泵入深湖或近海。这种排放的主要特点是：尾矿上面的水位形成一个理想的输氧屏障，从而能抑制硫化物生成酸的反应；减少了细菌出现，有助于防止氧化；节省了昂贵的尾矿库建设费用；如果这种排放在环境生态上允许，则有少占土地和美化环境的优点。,三、尾矿库的类型 1山谷型尾矿库 是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库，如图62所示。它的特点是初期坝相对较短，坝体工程量较小；后期尾矿堆坝相对较易管理和维护，当堆坝较高时，可获得较大的库容；库区纵深较长，澄清距离及干滩长度易于满足设计要求；但汇水面积较大，排水设施工程量大。我国大中型尾矿库大多属于这类尾矿库。,2傍山型尾矿库 是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库，如图63所示。它的特点是初期坝相对较长，初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；由于库区纵深较短，澄清距离及干滩长度受到限制，后期堆坝高度一般不太高，库容较小；汇水面积虽小，但调洪能力较小，排洪设施的进水构筑物较大；由于尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差，管理、维护相对比较复杂。国内低山丘陵地区的尾矿库大多属于这种类型。,3平地型尾矿库 是在平地四面筑坝围成的尾矿库，如下图所示。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量最大，维护管理比较麻烦；由于周边堆坝，库区面积越来越小，尾矿沉积滩坡度越来越缓，因而澄清距离、干滩长度以及调洪能力都随之减少；堆坝高度受到限制，一般不高；但汇水面积小，排水构筑物相对较小。国内平原或沙漠地区多采用这类尾矿库。,平地型尾矿库,4截河型尾矿库 是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库，如下图所示。有的在宽浅式河床上留出一定的流水宽度，三面筑坝围成尾矿库。其特点是不占农田；库区汇水面积不太大，但库外上游的汇水面积通常很大，库内和库上游都要设置排水系统，配置较复杂，规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂。国内采用者不多。,截河型尾矿库,新的尾矿库分类方法把尾矿库分为：1.跨谷型尾矿库：是由尾矿坝跨过谷底两侧拦截而成的；2.山坡型尾矿库：是库区三面采用尾矿坝围筑而成的；3.谷底型尾矿库：它兼顾了跨谷型布置与山坡型布置的特点，是两面筑坝而成的；4.环型尾矿库：是四面筑坝而成的，适用于平原地区。,四、尾矿坝 尾矿坝是尾矿库用来拦挡尾矿和水的围护构筑物。由于一般尾矿坝是由初期坝(又称基础坝)和后期坝(又称尾矿堆坝)组成，所以尾矿坝常泛指尾矿库初期坝和后期尾矿堆积坝的总称。1.初期坝：用于容纳选矿厂生产初期0.51年排出的尾矿量，作为后期坝的支撑及排渗棱体，是基建中用做支撑后期尾矿堆积体的坝。初期坝分为不透水坝和透水坝，透水初期坝采用透水性好的材料堆筑而成，具有较强的透水性，有利于后期堆积坝的排渗固结和坝体稳定，目前被广泛应用。,2.后期坝是生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填堆筑而成的坝。选矿厂投产后，在生产过程中随着尾矿的不断排入尾矿库，在初期坝坝顶以上用尾砂逐层加高筑成的小坝体，称之为子坝。子坝连同子坝坝前的尾矿沉积体统称为后期坝(也称尾矿堆积坝)。可见后期坝除下游坡面有明确的边界外，没有明确的内坡面分界线。也可认为沉积滩面即为其上游坡面。后期坝分为上游坝、下游坝和中心线坝。,1)上游式尾矿筑坝法 上游式尾矿筑坝法是在初期坝的上游方向充填堆积尾矿的筑坝方式。上游式尾矿筑坝的特点是子坝中心线位置不断向初期坝上游方向移升，坝体由流动的矿浆自然沉积而成，如图212a所示。受排矿方式的影响，往往含细粒夹层较多，渗透性能较差，浸润线位置较高，故坝体稳定性较差。但它具有筑坝工艺简单，管理也相对简单，运营费用较低等优点，且对库址地形没有太特别的要求，所以国内外均普遍采用。,2)下游式尾矿筑坝法 下游式尾矿筑坝法是在初期坝的下游方向用尾矿浆液中分离出来的粗尾砂冲积而成的筑坝方式。下游式尾矿筑坝是用水力旋流器将尾矿分级，溢流部分(细粒尾矿)排向初期坝上游方向沉积；底流部分(粗粒尾矿是指d0.074mm含量不少于70%)排向初期坝下游方向沉积。其特点是子坝中心线位置不断向初期坝下游方向移升，如图212b所示。由于坝体尾矿颗粒粗，抗剪强度高，渗透性能较好，浸润线位置较低，故坝体稳定性较好。但分级设施费用较高，且只适用于颗粒较粗的原尾矿，又要有比较狭窄的坝址地点。国外使用较多，国内使用尚少见。,3)中线式尾矿筑坝 中线式尾矿筑坝工艺与下游式尾矿筑坝类似，但坝的中心线位置始终不变，如图212c所示。其优缺点介于上游式与下游式之间。,3.浓缩锥式尾矿筑坝 就是将在选矿厂已经浓缩过的浓度高达55%以上的尾矿浆液用管道输送到堆存场地的某个点集中排放，沉积的尾矿自然形成锥型堆体。堆体的表面坡度一般只有56%，因此该筑坝法占地面积较大，且需要配备相应的尾矿高效浓缩设施，所以用得较少。,四、尾矿库危险性分级的要求,1.尾矿库安全度的分类：根据尾矿库的防洪能力和尾矿坝坝体的稳定性确定。尾矿库分为危库、险库、病库和正常库。(1)尾矿库有下列工况之一的为危库：尾矿坝的最小安全超高和尾矿库的最小干滩长度达不到设计规范的要求，不能确保坝体的安全；排水系统严重堵塞或坍塌，不能排水或排水能力急剧降低，排水井显著倾斜，有倒塌的迹象；坝体出现深层滑动迹象；其他危及尾矿库的情况。,(2)尾矿库有下列工况之一的为险库：尾矿坝的最小安全超高和尾矿库的最小干滩长度达不到设计规范的要求，但平时对坝体的安全影响不大；排水系统部分堵塞或坍塌，排水能力有所降低，达不到设计要求；坝体出现浅层滑动迹象；坝体出现贯穿性的横向裂缝，且出现较大的管涌，水质浑浊挟带泥沙或坝体渗流在堆积坝坡有较大范围逸出，且出现流土变形；其他影响尾矿库安全运行的情况。,(3)尾矿库有下列工况之一的为病库：尾矿坝的最小安全超高和尾矿库的最小干滩长度达不到设计规范的要求；排水系统出现裂缝、变形、腐蚀或磨损，排水管接头漏砂；堆积坝的整体外坡坡比陡于设计规定值，或虽符合设计规定，但部分高程上的堆积坝边坡过陡，可能形成局部失稳；经验算，坝体稳定安全系数小于设计规范规定值；浸润线位置过高，渗透水自高位出逸，坝面出现沼泽化；坝体出现较多的局部纵向或横向裂缝；坝体出现小的管涌并挟带少量泥沙；堆积坝外坡冲蚀严重，形成较多或较大的冲沟；坝端无截水沟，山坡雨水冲刷坝肩；其他不正常现象。,(4)同时满足下列工况的为正常库：尾矿坝的最小安全超高和尾矿库的最小于滩长度均符合设计要求；排水系统各构筑物符合设计要求，工况正常；尾矿坝的轮廓尺寸符合设计要求，稳定安全系数及坝体渗流控制满足要求，工况正常。,危库是指没有保障，随时可能发生垮坝事故的尾矿库；险库是指安全设施存在严重隐患，若不及时处理将会导致垮坝事故的尾矿库；病库是指安全设施不完全符合设计规定，但基本符合安全生产条件的尾矿库。要依法取缔各类非法尾矿库；关闭不具备安全生产条件和污染环境的尾矿库；健全和完善尾矿库安全和环境监督管理体制，消除尾矿库重大隐患，有效监控运行状况；促进企业建立和完善尾矿库安全和环境管理制度，加强技术管理和现场管理，切实使尾矿库安全生产和环境安全管理水平得到有效提高，安全生产条件和环境保护水平得到明显改善，重特大安全生产事故和环境污染事件得到有效遏制。,2.尾矿库的整治：第十九条尾矿库应当每三年至少进行一次安全现状评价。安全现状评价应当符合国家标准或者行业标准的要求。尾矿库安全现状评价工作应当有能够进行尾矿坝稳定性验算、尾矿库水文计算、构筑物计算的专业技术人员参加。上游式尾矿坝堆积至二分之一至三分之二最终设计坝高时，应当对坝体进行一次全面勘察，并进行稳定性专项评价。,第二十条尾矿库经安全现状评价或者专家论证被确定为危库、险库和病库的，生产经营单位应当分别采取下列措施：（一）确定为危库的，应当立即停产，进行抢险，并向尾矿库所在地县级人民政府、安全生产监督管理部门和上级主管单位报告；（二）确定为险库的，应当立即停产，在限定的时间内消除险情，并向尾矿库所在地县级人民政府、安全生产监督管理部门和上级主管单位报告；（三）确定为病库的，应当在限定的时间内按照正常库标准进行整治，消除事故隐患。,对于危库，企业必须停产抢险，并采取以下应急措施：立即降低库水位，确保坝的安全和满足汛期最小安全超高和最小干滩长度的要求，必要时，可按最小干滩长度为坝顶宽度，用渠槽法抢筑子坝，以形成所需的安全超高和干滩长度；疏通、加固或修复排水构筑物，必要时可另开挖临时排洪通道；处理滑坡，加固坝体。对于险库，企业应采取以下措施在限定的时间前消除险情：降低库水位，确保满足汛期最小安全超高和最小干滩长度的要求；疏通、加固或修复排水构筑物；处理滑坡，加固坝体，消除管涌和流土。对于病库，企业应采取以下措施尽快消除事故隐患：抓紧进行防洪治理工程，确保汛前彻底完成治理工程量；加固、修复排水构筑物；加固坝体或适当削坡，处理局部裂缝；实施降水措施降低浸润线，消除管涌和流土；修整坝坡，开挖坝肩截水沟。,3.企业对非正常级尾矿库的检查周期：对“危”级尾矿库每周不少于1次；对“险”级尾矿库每月不少于1次；对“病”级尾矿库每季不少于1次。在暴雨和汛期期间，应根据实际情况对尾矿库增加检查次数。检查中如发现重大隐患，必须立即采取措施进行整改，并向安全生产监督部门报告。,五、尾矿库的巡检与安全检查,(一)尾矿库的巡检 尾矿库的任何事故都不是突然爆发的。巡检工作就是为了发现隐患并消除隐患。因此，尾矿库的巡检工作非常重要。应建立巡检制度，规定巡检工作的内容、办法和时间等。1.对尾矿排放的巡检：应检查尾矿堆积坝顶高程是否一致，坝上放矿是否均匀，尾矿沉积滩是否平整，沉积滩长度、坡度是否符合要求，水边线是否与坝轴线大致平行，库内水位是否符合规定。,2.对坝体部分的巡检：子坝堆筑是否符合要求，尾矿排放是否冲刷坝体、坝坡，坝体有无裂缝、滑坡、塌陷、表面冲刷、兽蚁洞穴等危及坝体安全的现象，坝面护坡、排水系统是否完好，有无淤堵、沉降、积水等不良现象，坝体下游坡面、坝脚、坝下埋管出坝处、坝肩等部位有无散浸、渗水、漏水、管涌、流土等现象，渗流水量是否稳定，水质是否有变化，观测设施(测压管、测点、水尺、警示设备、孔隙水压力计、测压盒、量水堰等)是否完好等。,3.对排水构筑物的巡检：应检查排水井、排水管涵、隧洞、截洪沟、溢洪道等是否完好，有无淤堵，排水井、斜槽盖板的封堵方式、材料、方法是否符合要求，有无损坏，月闭设备有无锈蚀，是否灵活可靠，下游泄流区有无障碍物妨害行洪等。4.对辅助设施的巡检：应检查交通道路是否畅通，通讯、照明系统是否完好有效，防汛物资、器材和工具是否完好、齐备。岗位人员是否到位，管理制度与细则是否完善并行之有效等。上述巡检仅是日常的巡检。汛期应加强检查，并做好预警工作。汛前、汛后、暴雨期、地震后等应对尾矿库进行全面的安全大检查，必要时应请主管部门派人参与共同检查。,(二)尾矿库的安全检查,尾矿库的安全检查包括：防洪方面的安全检查、排水构筑物部分的安全检查、尾矿坝的安全检查和库区部分的安全检查等几个方面。1尾矿库防洪安全检查 防洪检查包括：设计防洪标准、尾矿沉积滩的干滩长度和尾矿坝的安全超高等。,(1)检查设计采用的防洪标准是否符合现行尾矿设施设计规范的要求。当设计采用的防洪标准高于或等于现行设计规范的要求时，可按原设计的洪水参数进行检查；当设计采用的防洪标准低于现行设计规范的要求时，应重新进行洪水计算及调洪演算。(2)尾矿库水位标高的检测，其测量误差应小于20mm。(3)尾矿库滩顶标高的检测，应沿坝(滩)顶方向布置测点进行实测，其测量误差应小于20mm。当滩顶一端高一端低时，应在低标高段选较低处检测13个点；当滩顶高低相间时，应选较低处不少于3个点；其他情况，每100m坝长选较低处检测1-2个点，但总数不少于3个点。各测点中的最低点作为尾矿库滩顶标高。,(4)尾矿库干滩长度的测定，视坝长及水边线弯曲情况，选干滩长度较短处布置1-3个断面。测量断面应垂直于坝轴线布置，在几个量测结果中，选最小者作为该尾矿库的沉积滩干滩长度。(5)检查尾矿库沉积干滩的平均坡度时，应视沉积干滩的平整情况，每100m坝长布置不少于1-3个断面。测量断面应垂直于坝轴线布置，测点应尽量在各变坡点处进行布置，且测点间距不大于10-20m(干滩长者取大值)，测点高程测量误差应小于5mm。尾矿库沉积干滩平均坡度，应按各测量断面的尾矿沉积干滩平均坡度加权平均计算。尾矿库沉积干滩平均坡度与设计平均坡度的偏差应不大于10。,(6)根据检测的滩顶标高、库水位和计算出的沉积干滩平均坡度，检查尾矿库最高洪水位的最小干滩长度是否满足下列表中的要求。表67 上游式尾矿坝的最小干滩长度,表68 下游式、中线式尾矿坝的最小干滩长度,(7)根据检测出的滩顶标高、库水位和计算沉积干滩平均坡度，检查尾矿库在最高洪水位时坝的安全超高是否满足表中的要求。,表69 尾矿库的等级,表610 尾矿坝的最小安全超高,2排水构筑物部分的安全检查,检查的主要内容包括：构筑物有无变形、移位、损毁、淤堵，排水能力是否满足要求等。(1)对排水井的安全检查：井的内径、窗口尺寸及位置，井壁剥蚀、脱落、渗漏，最大裂缝开展宽度，井身倾斜度和变位，井、管联结部位，进水口水面漂浮物，停用井的封盖方法等。排水井最大裂缝开展宽度应符合表611规定。,表611 钢筋混凝土结构构件最大裂缝宽度的允许值,(2)对排水斜槽的安全检查：斜槽断面尺寸，槽身变形、损毁或坍塌，盖板放置、断裂，最大裂缝开展宽度，盖板之间以及盖板与槽壁之间的防漏填充物，漏砂，斜槽内淤堵等。(3)对排水涵管的安全检查：涵管断面尺寸，变形、破损、断裂和磨蚀，最大裂缝开展宽度，管间止水及填充物，涵管内淤堵等。(4)对排水隧洞的安全检查：隧洞断面尺寸，洞内塌方，衬砌变形、破损、断裂、剥落和磨蚀，最大裂缝的开展宽度，伸缩缝、止水及填充物，洞内淤堵等。,(5)对溢洪道的安全检查：溢洪道断面尺寸，沿线山坡滑坡、塌方，护砌变形、破损、断裂和磨蚀，沟内淤堵，溢流口底部高程，消力池及消力坎等。(6)对截洪沟的安全检查：截洪沟断面尺寸，沿线山坡滑坡、塌方，护砌变形、破损、断裂和磨蚀，沟内物淤堵等。(7)对截水沟的安全检查：截水沟断面尺寸，截水沟沿线山坡稳定性和磨蚀，沟内淤堵等。,3尾矿坝部分的安全检查,检查的内容包括：坝的轮廓尺寸，变形、裂缝、滑坡和渗漏等。(1)对坝外坡坡的检查比：每100m坝长不少于2处，应选在最大坝高断面或坝坡较陡断面。水平距离和标高的测量误差不大于10 mm；实测的坝外坡坡比不应陡于设计坡比减1。(2)对坝体位移的检查：要求坝的位移量变化应均衡，无突变现象，且应逐年减小。当位移量变化出现突变或有增大趋势时，应查明原因，妥善处理。,(3)对坝体裂缝的检查：坝体出现裂缝时，应查明裂缝的长度、宽度、深度、走向、形态和成因，判定危害程度。(4)对坝体滑坡的检查：坝体出现滑坡时，应查明滑坡位置、范围和形态以及滑坡的动态趋势。(5)对坝体浸润线位置的检查：应查明坝面浸润线出逸位置、范围和形态。(6)对坝体渗漏情况的检查：应查明有无渗漏出逸点，出逸点的位置、形态、流量及含砂量等。,4尾矿库库区部分的安全检查,检查的主要内容包括：周边山体稳定性，违章建筑、违章施工和违章民办采选活动等情况。(1)对库区周边山体的检查：有滑坡、塌方和泥石流等情况时，要详细观察周边山体有无异常和急变，并根据工程地质勘察报告，分析周边山体发生滑坡的可能性。(2)对其他影响库区安全的的检查：有无违章爆破、地下开采、采石和建筑，违章取尾矿再选、取水，外来尾矿、废石、废水和废弃物排入，放牧和开垦活动等。,六、尾矿库险情预测,根据不完全统计，导致尾矿库溃坝事故的直接原因为：洪水约占50，坝体稳定性不足约占20，渗流破坏约占20左右，其他约占10。事故的根源是尾矿库存在隐患，而隐患分先天因素和后天因素两类。如尾矿库建没前期工作对自然条件(如工程地质、水文、气象等)了解不够，设计不当(如考虑不周，盲目压低资金而置安全于不顾，由不具备设计资格的设计单位进行设计等)或施工质量不良是造成隐患的先天因素。在生产运行中，尾矿库由不具备专业知识的人员管理，未按设计要求或有关规定执行，是造成隐患的后天因素。险情预测就是通过日常检查发现不正常现象，借以研判可能发生的事故。,(1)坝前尾矿沉积滩是否已形成，尾矿沉积滩长度是否符合要求，沉积滩坡度是否符合原控制(设计)条件，调洪高度是否满足需要，安全超高是否足够，排水构筑物、截洪构筑物是否完好畅通，断面是否够大，库区内有无大的泥石流，泥石流拦截设施是否完好有效，岸坡有无滑坡和塌方的征兆。这些项目中如有不正常者，就是可能导致洪水溃坝成灾的隐患。(2)坝体边坡是否过陡，有无局部坍滑或隆起，坝面有无发生冲刷、塌坑等不良现象，有无裂缝，是纵缝还是横缝，裂缝形状及开展宽度，是趋于稳定还是在继续扩大，变化速度怎样(若速度加快，裂缝增大，且其下部有局部隆起，这是发生坝体滑坡的前期征兆)，浸润线是否过高，坝基下是否存在软基或岩溶，坝体是否疏松。这些项目中如有异常者，就是可能导致坝体失稳破坏。,(3)浸润线的位置是否过高(由测压管中的水位量测或观察其出逸位置)，尾矿沉积滩的长度是否过短，坝面或下游有无发生沼泽化，沼泽化面积是否不断扩大，有无产生管涌、流土，坝体、坝肩和不同材料结合部位有无渗流水流出，渗流量是否在增大，位置是否有变化，渗流水是否清澈透明。这些项目中如有不正常者就是可能导致渗流破坏的隐患。国家安委办【2010】17号文规定“到2013年底三等以上尾矿库全部安装全过程在线安全监控系统。”,七、尾矿库运行、闭库的安全管理要求,(一)尾矿库运行的安全管理要求 1尾矿排放与筑坝方面(1)尾矿坝滩顶高程必须满足生产、防汛、冬季冰下放矿和回水的要求。(2)尾矿筑坝必须有足够的安全超高、沉积干滩长度和下游坝面坡度。(3)每一期筑坝充填作业之前，必须进行岸坡处理。岸坡处理应做隐蔽工程记录，如遇泉眼、水井、地道或洞穴等，要采取有效措施进行处理，经主管技术人员检查合格后方可充填筑坝。,(4)上游式尾矿筑坝法，应于坝前均匀分散放矿，修子坝或移动放矿管时除外，不得任意从库后或库侧放矿。同时满足以下要求：粗颗粒尾矿沉积于坝前，细颗粒排至库内，在沉积滩范围内不允许有大面积矿泥沉积；沉积滩顶应均匀平整；沉积滩坡度及长度等应符合设计的要求；严禁矿浆沿子坝内坡趾横向流动冲刷坝体；放矿矿浆不得冲刷坝坡；放矿应有专人管理。,(5)坝体较长时应采用分段交替放矿作业，使坝体均匀上升，应避免滩面出现侧坡、扇形坡或细颗粒尾矿大量集中沉积于一端或一侧。(6)放矿口的间距、位置、同时开放的数量、放矿时间以及水力旋流器使用台数、移动周期与距离，应按设计要求或作业计划进行操作。分散放矿支管、导流槽伸入库内的长度和距滩面的高度应符合设计要求。(7)为保护初期坝的反滤层免受尾矿水冲刷，应采用多管小流量的放矿方式，以利尽快形成滩面，并采用导流槽或软管将矿浆引至远离坝顶处排放。,(8)冰冻期、事故期或由某种原因确需长期集中放矿时，不得出现影响后续堆积坝体稳定的不利因素。(9)岩溶发育地区的尾矿库，应加强周边放矿，以加速形成防渗层，减少渗漏和落水洞事故。(10)每期子坝堆筑完毕，应进行质量检查，检查记录需经主管技术人员签字后存档备查。主要检查内容：子坝剖面尺寸、长度、轴线位置及边坡坡比；新筑子坝的坝顶及内坡趾滩面高程、库内水面高程；尾矿筑坝质量。,(11)尾矿滩面及下游坝坡面上不得有积水坑。(12)坝外坡面维护工作可视具体情况选用以下措施：坝面修筑人字沟或网状排水沟；坡面植草或灌木类植物；采用碎石、废石或山坡土覆盖坝坡。,2尾矿库水位控制与防汛,第二十一条生产经营单位应当建立健全防汛责任制，实施24小时监测监控和值班值守，并针对可能发生的垮坝、漫顶、排洪设施损毁等生产安全事故和影响尾矿库运行的洪水、泥石流、山体滑坡、地震等重大险情制定并及时修订应急救援预案，配备必要的应急救援器材、设备，放置在便于应急时使用的地方。应急预案应当按照规定报相应的安全生产监督管理部门备案，并每年至少进行一次演练。,(1)控制尾矿库水位应遵循的原则：在满足回水水质和水量要求的前提下，尽量降低库水位；当回水与坝体安全对滩长和超高的要求有矛盾时，应确保坝体安全；水边线应与坝轴线基本保持平行。尾矿库实际情况与设计要求不符时，应在汛期前进行调洪演算。(2)排除库内蓄水或大幅度降低库水位时，应注意控制流量，非紧急情况不宜骤降。(3)岩溶或裂隙发育地区的尾矿库，应控制库内水深，防止落水洞漏水事故。,(4)汛期前应采取下列措施做好防汛工作：明确防汛安全生产责任制，建立值班、巡查和下游居民撤离方案等各项制度，组建防洪抢险队伍；疏浚库内截洪沟、坝面排水沟及下游排洪河(渠)道；详细检查排洪系统及坝体的安全情况，要根据实际条什确定排洪门底坎高程，将排洪口底坎以上1.5倍调洪高度内的堵板全部打开，清除排洪口前水面漂浮物，确保排洪设施畅通；库内设清晰醒目的水位观测标尺，标明正常运行水位和警戒水位；备足抗洪抢险所需物资，落实应急救援措施；及时了解和掌握汛期水情和气象预报情况，确保上坝道路、通讯、供电及照明线路可靠和畅通。,(5)未经技术论证，不得用常规子坝拦洪。(6)洪水过后应对坝体和排洪构筑物进行全面认真的检查与清理。发现问题应及时修复，同时，采取措施降低库水位，防止连续暴雨后发生垮坝事故。(7)不得在尾矿滩面或坝肩设置泄洪口。有地形条件的尾矿库，可设置非常排洪通道。(8)尾矿库排水构筑物停用后的封堵，必须严格按设计要求施工，并确保施工质量。一般情况下，必须在井内井座顶部封堵或在隧洞支洞处封堵，严禁在排水井井筒上部封堵。,3排渗设施的管理与渗流的控制,(1)尾矿坝的排渗设施包括排渗棱体、排渗褥垫、排渗盲沟和各种排渗井等。在尾矿坝运行过程中如需增设或更新排渗设施，应经技术论证，并经企业安全管理部门批难。(2)排渗设施属隐蔽工程，必须按设计要求精心选料、精心施工，详细填写隐蔽工程施工验收记录，并绘制竣工图。（3)坝肩、盲沟等应严格按设计要求施工，防止发生集中渗流。(4)尾矿库运行期间应加强观测，注意坝体浸润线出逸点的变化情况和分布状态，严格按设计要求控制。(5)当发现坝面局部隆起、塌陷、流土、管涌、渗水量增大或渗水变浑等异常情况时，应立即采取措施进行处理并加强观察，同时报告企业安全管理部门，情况严重的，应报当地安全生产监督部门。,4尾矿库的防震与抗震,(1)处于地震区的尾矿库，应制订相应的防震和抗震的应急计划。其内容包括：抢险组织与职责；尾矿库防震和抗震措施；防震和抗震的物资保障；尾矿坝下游居民的防震应急避险预案；震前值班、巡坝制度等。(2)尾矿库原设计抗震标准低于现行标准时，必须进行加固处理。(3)严格控制库水位，确保抗震设计要求的安全滩长满足地震条件下坝体稳定的要求。(4)上游建有尾矿库、排土场、水库等工程设施的，应了解上游所建设施的稳定情况，必要时应采取防范措施。(5)地震后，必须对尾矿库进行巡查和检测运行安全。,(二)尾矿库闭库的安全管理要求,尾矿库达到最终设计标高或由于矿源枯竭、选厂关闭等原因不再排入尾矿，尾矿库也就停止了使用，库内积水逐渐干涸，安全状况似乎越来越好，维护管理工作随之减少。尾矿库安全技术规程规定停用的尾矿库应及时做闭库处理，结合当地环保、水土保持等要求，进行绿化和复垦，充分利用国土资源，发挥经济效益和社会效益。尾矿库是矿山一个危险源，即使停止了使用，库内已无积水，但洪水及地震的威胁都将长期存在，况且库内沉积滩面在长年风吹雨淋之下，滩面坡度渐趋平缓，调洪库容随之减少，洪水位时的安全超高及安全滩长大多不能满足安全要求。排洪构筑物的寿命也是有限的，滩面表面干燥，甚至开裂，但内部仍呈饱水状态，一旦失事，其造成的灾害与正在使用的尾矿库失事同等严重。,第二十八条尾矿库运行到设计最终标高或者不再进行排尾作业的，应当在一年内完成闭库。特殊情况不能按期完成闭库的，应当报经相应的安全生产监督管理部门同意后方可延期，但延长期限不得超过6个月。库容小于10万立方米且总坝高低于10米的小型尾矿库闭库程序，由省级安全生产监督管理部门根据本地实际制定。,第二十九条尾矿库运行到设计最终标高的前12个月内，生产经营单位应当进行闭库前的安全现状评价和闭库设计，闭库设计应当包括安全设施设计，并编制安全专篇。闭库安全设施设计应当经有关安全生产监督管理部门审查批准。第三十二条尾矿库闭库工作及闭库后的安全管理由原生产经营单位负责。对解散或者关闭破产的生产经营单位，其已关闭或者废弃的尾矿库的管理工作，由生产经营单位出资人或其上级主管单位负责；无上级主管单位或者出资人不明确的，由安全生产监督管理部门提请县级以上人民政府指定管理单位。,尾矿库安全技术规程规定尾矿库使用到最终设计高程前23年进行闭库设计，并须报省级以上安全生产监督管理部门审查。闭库工程结束后须经省级以上安全生产监督管理部门组织验收。闭库后的尾矿库安全管理工作仍由原企业负责。闭库后的安全要求基本上与正在使用的尾矿库类似，也就是说，库的等级、稳定安全系数、防洪标准都与终期尾矿库的设计标准一致。,有关尾矿库闭库的具体要求有：1.尾矿库闭库前企业必须向有关部门提出闭库申请，进行闭库设计并制定闭库施工方案，要确保闭库后的尾矿库在排洪能力和坝的稳定性仍能满足规程要求，维持尾矿库闭库后长期稳定。2.闭库设计和施工方案必须报省级以上安监部门审查，未经省级以上安监部门审查或审查不合格的，企业不得进行尾矿库的闭库施工。3.安监部门要委托有资质的中介服务机构对尾矿库闭库的设计进行技术把关；在安全验收时要组织专家对闭库后的安全可靠性进行审查，最后才能正式批复。,4.闭库工程结束后，需经省级以上安监部门进行安全验收，验收合格后方可关闭尾矿库。5.闭库后的尾矿库安全管理工作仍由原企业负责；经国务院批准关闭破产的资源枯