夏牡丹
云南华联锌铟股份有限公司
摘要:尾矿库是维持矿山正常生产的重要构筑物,尾矿坝一旦发生溃坝、滑坡等灾害,将会造成不可估量的人员伤亡及巨额的经济损失。其稳定性对矿山生产及周边安全至关重要。因此,尾矿坝的稳定性分析十分必要,为了提高尾矿坝的稳定,加强对尾矿库的过程的管控,文章就尾矿坝稳定性和尾矿库的管理措施进行论证,希望能为矿区管理解决实际问题提供参考。
关键词: 矿山尾矿库 坝体稳定性分析 安全管控措施
一、管控的目的和意义
我国矿产资源总量丰富,从古自今矿石开采范围广,开采量巨大,选矿厂生产过程所产生的尾矿数量急剧增加,而如此多的尾矿并没有得到有效的、合规性处理堆存,无组织排放堆积,乱排乱放,设计堆放方式不合理,下游及附近有居民住房、耕地农田、饮用水源等,形成了各式各样的不安全尾矿坝和尾矿库,这些尾矿坝堆积不规范,极不稳定,遇到暴雨、地震影响,极易发生泥石流、山体滑坡等自然灾害,不但给人民群众的生命财产构成了巨大的威胁,而且严重的破坏了自然生态环境,选矿厂产生的尾矿含有大量药剂、重金属、有害物质、氟化物等污染因子,达不到排放标准时,对人体、牲畜、农田、饮用水源地均会造成有害影响,一旦发生尾矿泄漏事故,就会造成江河水系、土壤及水资源的污染,引发一系列的严重环境问题。目前我国有超过三分之一的尾矿库存在安全隐患,严重的曾发生溃坝事故。如果这些尾矿坝和尾矿库的问题得不到有效解决,将对人民生命财产安全、生态环境、社会发展造成较大的威胁,因此尾矿坝稳定性和尾矿库的过程管控的研究分析对于解决尾矿库存在的安全环保隐患具有重要的论证意义。
二、尾矿坝稳定性分析
1、尾矿坝的概念及现状
尾矿坝是由尾矿堆积碾压而成的坝体,分为尾矿堆积坝和初期坝,初期坝可做成透水坝和不透水坝,在矿山环境的保护和治理中起到很大的作用,它主要应用于堆存金属和非金属矿山进行矿石选别后排出的尾矿或其他工业废渣。尾矿坝完全区别于水库坝,水库坝是为了蓄水发电、防洪、灌溉,防止溃坝或渗透导致库区的水流出,而尾矿坝要求排渗,否则引发溃坝和泥石流等自然灾害。而不透水坝建设的目的是防渗透,主要用于堆积金属矿的尾矿,因为金属矿大多含有有害重金属,一旦外泄会造成农田、水源污染,严重威胁人民群众的身体健康。
2、影响尾矿坝安全的因素
影响尾矿坝安全的因素有很多,如尾矿坝高度、长度、宽度、堆积的坡度、地形、气候、排洪系统、排渗系统等,任何一个小的环节都有可能对尾矿坝造成破坏,从而导致灾害的发生,影响尾矿坝稳定性因素分析有以下几点。其一,尾矿库建设设计资料不全,缺乏统筹长期性运行可能存在的灾难性后果,未考虑配套设置浸润线基础设施,埋下了较大的安全环保隐患;其二,设计单位考虑不全,选址不当,没有考虑对下游居民住宅区域、农田耕地、水资源等的影响;其次,尾矿库整个过程管理监管不力,各负责单位履职不清,未严格管控各个环节,偷工减料节约成本,造成施工质量未能达到设计标准,这也给尾矿库的安全带来风险;最后,尾矿坝下部设计排渗设施及配套的泵水设施,未考虑发生事故时对下部区域可能造成的人员伤害,财产损失影响,设计不科学,未能提前辨识坝区下部安全风险及隐患。
三、尾矿库过程安全管控存在的问题
一是尾矿库设计不合理,未考虑本质安全,目前较多的私有选矿区,这些私人生产矿区为了自己的利益,只考虑节约成本,不考虑对当地居民生命安全和生态环境的严重影响,不按国家政策法规要求,随意建造最简易的生产区域,因此导致了大量的尾矿库不符合国家要求,忽视保护环境、珍惜资源、对人民生命财产负责。
二是本质安全没保证,历史上我国曾多次发生过严重的尾矿库溃坝事故,造成了大量的人员伤亡,财产损失、坏境污染,除了自然环境的影响,更重要的是人员伤亡,过程管控过程中,由于管理人员不重视,贪图小利益,偷工减料,导致尾矿库存在较多安全隐患。其三是层级管理工作弱化,生产无小事,如果不加以管控,都会引发不可估量的灾难事件,设计不合规的尾矿库长期超负荷运行,却缺失长期的检测机制和配套设施,致使安全隐患长期存在。
四、多金属采选尾矿库的管控分析
我公司属以多金属矿采选为主的采选单位,公司下属新田选矿车间尾矿库初期筑坝采用透水堆石坝,尾矿坝后期采用上游式尾矿筑坝法堆积,尾矿库为三等库。泄流采用能力较大的框架式排水井-排水管式排洪系统。尾矿库子坝采用上游式尾矿筑坝法堆积,通过坝前放矿管道分散均匀放矿确保子坝稳定均匀上升。库内设置有排渗管、防洪沟道、坝面排水沟道等防洪设施,库区下部设置有截渗池及渗水回用泵房,确保回水无外排,初期坝设置有隔水层,能控制库水不向外渗漏。这样对周边环境不会产生污染。
新田尾矿库按照《选矿厂尾矿设施设计规范》要求安装安全在线监测系统,目前监测内容包含:尾矿库子坝内部位移监测、子坝外部位移监测、干滩长度监测、尾矿库水位监测、区域降雨量、库区视频监控、浸润线监测;新田尾矿库设有人工监控、在线监控系统、仪器监测监控。人工监控主要是认真落实安全检查制度,切实开展安全检查,对尾矿坝安全稳定性进行观测、记录,检查坝的轮廓尺寸,有无变形,裂缝、滑坡和渗漏,坝面保护是否符合设计要求;检查坝体有无纵、横向裂缝。尾矿库在线监测监控主要是运用电子设备观测固定的监测点,监测尾矿坝等重要设施有无变形、位移状况,通过数据分析,检测尾矿坝等设施有无事故隐患。仪器监测监控主要是通过测量仪器进行监测移动观测点,并通过数据分析,检测尾矿坝等设施有无事故隐患。
按照国家对尾矿库的管理要求建立有相关的管理制度、规程、应急预案,如《尾矿库现场管理办法》《尾矿工岗位安全操作规程》《尾矿库专项应急预案》等,并严格执行国家相关管理制度及标准,根据尾矿库实际运行现状,对尾矿库事故类型、危害程度及影响范围、风险防控措施、管理机构设置、应急处置措施等都进行全面分析,尾矿库管理人员按照职责要求定期对尾矿库开展检查,按照管理要求建立《尾矿库在线监测系统运行记录》《安全在线监测系统巡查记录》《尾矿库日常巡查记录》《汛期巡查记录》等记录台账。尾矿库通过“人-机”相结合管控模式,层层把控,层层落实,确保尾矿库管理环环相扣,现运行近10年来无安全事故发生。
五、提高尾矿坝安全的管控措施
尾矿库坝过程安全管控措施严重影响尾矿库的运行稳定性安全性,对尾矿库坝采取安全措施:一是设置浸润线基础设施、安装安全在线监测系统和污染源在线监测系统。二是引入国际前卫的先进的尾矿坝构建技术和管理模式。三是尾矿坝建设施工方应该结合实际,合理的设计出合规、安全的尾矿坝。尽我所能,配套相关监测及监控附属设施,降低坝体浸润线,尾矿坝的重要影响因素。四是建立健全尾矿坝安全应急机制,应对尾矿坝的应急突发安全、环境情况,总结探讨经验,及时应急抢险救援,建立专业技术机构,对尾矿坝定期检测管理,提升应急管控能力,确保尾矿库安全正常运行。
六、 结束语
文章就尾矿坝的现状和尾矿库的稳定性及过程管理措施进行了分析,提出解决问题的措施,但由于专业知识有限,未能深入细致的讨论,所提出的解决问题的措施的价值也是有限的,但矿区生产无小事,尾矿坝的稳定性和尾矿库的科学施工管理关乎无数人的生命财产安全以及整个社会的效益,希望借此文能引起同行对尾矿库管理的高度重视。
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