李天华 林远桢 张仕剑
紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿
摘要：随着我国工业经济的快速发展，矿产资源的消耗越来越多，而尾矿库安全运行是保障矿产资源的开发和利用可持续性的主要内容之一。目前我国尾矿库数量的日益增多与各种安全危险事故的频发,使得尾矿库安全监管的任务也会越来越重，为了保证矿山生产可持续发展，本文对某尾矿库坝体稳定性及安全管理进行分析，以期可以在一定程度上为相关的专业学者提供参考与借鉴。
关键词：尾矿库；安全可靠性；预防措施
１尾矿库安全运行的有害因素和防范措施
尾矿库危害安全生产的因素是多方面的，其从勘察、设计、施工到使用的全过程中，任何一个环节有问题，都可能导致尾矿库不能正常使用，发生安全事故，中线法堆坝常见的主要有害因素及安全隐患有：排洪能力不足；坝体安全超高不足；排洪构筑物倒塌、堵塞；坝体渗漏；坝体局部坍塌；坝体浸润线过高；堆坝上升速度过快；入库尾矿颗粒变细；旋流器对尾矿分级效率低及沉沙不满足堆坝要求；库区不良地质条件；库区泥石流灾害；地震灾害的影响。
针对以上有害因素及隐患，尾矿库加大隐患排查及治理力度，严格按照国家相关法律、法规、规范进行，库区地质条件已不具备发生大型泥石流地质灾害的物质来源；库区排洪采用了可靠的洪水计算方法，并进行尾矿库调洪演算；中线法堆坝设计，为保证尾矿库的安全稳定运行，620～700ｍ标高间设计采用中线法堆坝工艺进行堆坝；尾矿库安全超高进行了合理控制；尾矿库日常安全管理保障尾矿库正常运行，设置专门的尾矿库安全生产管理部分及管理人员制定具体可行、便于检查的规章制度，遵守国家有关法规，按照实践要求的运行参数，对尾矿库进行精心管理，同时公司建立完善的尾矿库事故应急指挥系统，负责处理现场紧急事故。
对于尾矿库坝外坡堆筑粗砂量不足的问题拟定采用以下三大措施来增加用于中线法堆坝的沉砂量，保障中线法堆坝安全可靠实施。（1）采用大锥角高效旋流器一次分级、二次分级设备来控制堆坝粗砂量及满足堆坝要求的合格粒级；（2）从河床砂或大红山铜、铁两矿废石场运输废石补充粗砂，堆存于初期坝部分及目前上游法堆坝外坝面，加厚、加高初期坝体，同时将部分废石堆存至上游法堆坝外坝面，即做上游法堆坝外坝面的贴坡体，又做上游法堆坝坡与后期中线法堆坝交接面的排渗通道，同时也保护上游法堆坝外坡不受中线法堆坝旋流分级沉砂排放冲刷破坏；（3）采用库内坡积土填筑沉砂尾矿和溢流尾矿的分隔子坝，按设计要求采用库内坡积土填筑沉砂尾矿和溢流尾矿的分隔子坝后，每期坡积土分隔子坝即置换出大量沉砂尾矿补充不足沉砂量，大大地提高了用于中线法堆坝的总沉砂富余量。此外，为解决炎热、大风天气坝外坡及分隔子坝扬尘污染的隐患，于尾矿坝外设置一渗水泵站，用于泵送坝体渗水供坝外坡及分隔子坝降尘使用。
2尾矿库排洪系统的安全可靠性分析
由于尾矿库流域内无水文气象观测资料，属无资料地区，而邻近的水文站控制流域面积与龙都尾矿库控制流域面积相比均太大，故不宜由流量资料计算设计洪水。考虑区域气象、水文资料条件，采用了暴雨洪水法的分析对其进行安全可靠性的分析和设计。统计气象站历年实测年最大短历时降水量，以P－Ⅲ型理论频率曲线为线型进行频率分析，重点考虑中高点位的数据与理论频率曲线最佳配合，适度照顾中下点位的数据与理论频率曲线的配合，通过该频率分析法确定最大短历时降水量统计参数，统计参数见表１。
结果分析区域年最大短历时降水量与地形高差关系不大。
尾矿库自建成并投入使用，初期坝为堆石坝，坝外坡比为1：2.0，内坡比为1:1.75，坝高30.0ｍ，坝基地基土为微风化石英砂岩及泥岩。经调查分析，初期坝无坝体变形、开裂、蚂蚁穴、湿润带及渗漏等现象，处于稳定状态。此外，为确保雨季期间尾矿坝有足够的安全超高，排洪系统顺畅、有效，库区无任何潜在安全隐患，尾矿库于库尾设置取水浮船，用于抽取库内澄清后的水质，供矿区生产用水使用。
3尾矿库的安全生产管理
尾矿库建设是长期的动态过程，依赖设计、施工及业主安全生产管理等多方面协调配合。尾矿库要安全运行必须严格按要求对尾矿库进行安全生产管理，对操作管理人员进行安全技术培训，提高管理操作人员的素质，并按设计要求对尾矿库进行实时监测，记录监测数字，并对监测数字进行分析，发现尾矿库出现异样情况及时组织人员分析原因，找出原因所在，并制定切实可行的解决方案，问题严重时要上报上级主管部门。最后做好尾矿库的安全检查，形成隐患排查及治理的制度，发现问题及时组织人员治理，确保尾矿库在设计要求下安全运行。尾矿库开始使用后应派专人管理尾矿库，随时检查尾矿坝坝体位移及沉降情况，排渗设施的排渗量是否正常，并做好记录。随时掌握坝体的状况，防止渗透变形进而影响至坝体的稳定和后期尾矿的堆积。库内外设置清晰醒目的水位观测标尺，观测不同暴雨频率下尾矿库库水位上升情况。尾矿库应设有值班室，专管人员并应配备对讲机或固定电话等通讯设备。尾矿坝坝顶上应设置照明灯，以便夜间对尾矿库进行安全检查，出现安全隐患时及时处理并向企业主管领导报告。同时尾矿库附近应设置应急物资储备库，储备如麻袋、铁铲等物资，为尾矿库发生安全隐患时及时提供应急物资，以免延误尾矿库安全隐患消除最佳时间，造成尾矿库安全事故发生。制定尾矿库使用的长远规划和年度计划，编制事故预防及应急救援预案。认真做好尾矿库的坝体运行记录、排入库内尾矿的物理力学性质、库区水质分析等资料，进行尾矿坝、排水构筑物安全检查、库区安全检查、在库区周边设置安全警示标志。
４治理成效
采用运输废石补充粗砂及中线法筑坝方式，虽然增加了企业的成本投入，却能使坝体浸润线处于较深状态，确保尾矿坝安全运行；于尾矿坝外设置一渗水泵站，用于供坝外坡及分隔子坝洒水降尘使用，既可有效杜绝其扬尘环境污染现象，还可减少重金属排放对周边环境的污染；于库尾澄清水区域设置取水浮船，一则可降低大部分库水位，延长干滩长度，以增加安全超高，其次治理隐患的同时，还为企业间接地产生经济效益（取水成本较低）。
５结语
尾矿库的安全运行对于我国的矿业开发至关重要，推动了我国矿业的快速发展，加强尾矿库的安全运行及评价是相当重要的，尾矿库的安全运行离不开严格的设计、科学的管理，是贯穿尾矿库安全运行的纽带，安全隐患预防及排查治理不仅可有效杜绝各类重大、特重大事故的发生，且在治理隐患的同时，可间接为企业带来一定的经济效益或社会效益。这也有助于提高尾矿库的安全生产状态和管理水平，减少和控制尾矿库运行中的危险、有害因素，降低尾矿库生产安全风险、预防事故发生等都有重要作用。
参考文献
[1]某尾矿库排水系统的安全评价[J].李宗伟,陆宗健,高宏远,韩雪.长春工程学院学报(自然科学版).2019(04)
[2]尾矿坝稳定性分析及相关问题浅析[J].刘文华.世界有色金属.2017(15)