尾矿库安全风险分析及安全管控措施简述论文_李辰欢

尾矿库安全风险分析及安全管控措施简述论文_李辰欢

云南驰宏锌锗股份有限公司 云南曲靖 654211

摘要:尾矿库的安全运行,正确、规范化的管理非常重要。可能存在的管理不当危险性主要有以下几点:不重视日常运行管理,包括堆筑子坝管理,放矿管理,坝体位移观测,坝体浸润线观测;尾矿库巡视制度不健全。在洪雨季节尾矿坝及库周边情况巡视不到位,发现隐患未及时上报,未及时采取措施;未定期修订、演练尾矿库应急救援预案;尾矿库操作人员未持证上岗。加强管理、严格落实制度,管理失误造成事故完全可杜绝,此类危害程度较小。

关键词:溃坝分析;过渡沉陷危害;渗流危害;尾矿排放不当危害;坝坡失稳危害因素;排洪系统失效危害因素;安全措施

引言

尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的,用以堆存金属或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。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源,存在溃坝危险,一旦失事,容易造成重特大事故。

1主要存在的安全风险

1.1溃坝分析

在尾矿库勘察、设计、施工、运行以及管理的全过程中,任何环节出现问题均可导致尾矿库不能正常使用,甚至导致溃坝。一旦发生垮坝事故,将造成下游建筑设施冲垮、农田淹没、人员伤亡、环境污染等严重灾害。

造成溃坝的主要因素包括:

排水系统有缺陷,施工质量达不到规范要求,排水系统淤堵。

尾矿的排放不符合规定,矿浆沿子坝内坡趾横向流动冲刷子坝内坡;

防洪、排水系统出现故障,造成库内水位过高或洪水漫坝导致溃坝。

大气降水量短时间内骤增、库周山体发生大面积滑坡、塌方,特大暴雨、库周山体滑坡、塌方导致库水位猛涨出现漫坝事故,暴雨形成洪水冲毁坝体。

尾矿堆积坝没有严格按照《选矿厂尾矿设施设计规范》要求设计,对库区地质没有勘察,坝体级别低于尾矿库等别,坝基不稳使坝体塌滑。

由不具备专业知识的人员管理,不进行交替放矿形成局部集中放矿,矿浆冲刷坝外坡造成坝体坍塌、溃坝;冰冻期冰上放矿,沉积滩内有冰夹层或尾矿冰冻层,冰融期出现冰涌现象;有关职能部门管理和监督不到位。

坝面排水沟及坝端截水沟护砌变形、破损、断裂和磨蚀,沟内淤堵。

矿区发生高于设防烈度的地震,地震造成持力区尾矿液化。

1.2过渡沉陷危害

在尾矿坝设计、施工质量可能存在缺陷等因素下,会引起坝体造成沉陷性裂缝,不均匀沉陷时,产生横向裂缝和纵向裂缝。细小的裂缝可能发展为集中渗漏的通道,而成为坝体滑坡事故的前兆;尾矿浆通过横向裂缝的渗漏通道,容易冲刷扩大裂缝而导致溃坝危险。

过渡沉陷危害因素主要有:

承担尾矿坝勘察、设计、施工及施工监理工作的单位不具备相应的资质条件;施工单位偷工减料及施工监理单位不负责任;初期坝坝基未按地质勘察报告落在设计规定的工程地质层上;坝基有未经处理的软土层或湿陷性黄土;分段施工压实不均。

1.3尾矿排放不当危害

尾矿排放是尾矿库运行的一个重要环节,操作的正常与否直接危及尾矿库的安全。

1) 尾矿排放不当可能造成的危害性:细颗粒矿泥沉积于坝前,影响坝体堆积固结度,对坝体稳定不利;形成大面积不透水层后影响尾矿水正常渗透,导致坝体浸润线不规则变化,发生局部浸润线出逸;矿浆横向流动冲刷坝内坡造成漫坝事故;矿浆冲刷坝处坡造成坝体坍塌、溃坝。

2) 造成尾矿库排放不当危害的因素:尾矿在库侧排放;尾矿在库后排放;不按照设计文件要求均匀排放;不及时移动放矿软管形成局部集中放矿;排放管破损不及时更换;尾矿工不检查放矿情况或脱岗;矿浆沿子坝内坡横向流动;冰冻期冰上放矿;设计以外的尾矿、废料或废水进入库中。

1.4坝坡失稳危害因素

筑坝是尾矿库不可缺少的重要环节,其施工、操作的方式、方法及形成的质量影响坝体的稳定。坝体失稳将会导致崩塌、溃坝事故。甚至发生恶性事故造成人员伤亡和财产损失。

坝坡失稳危害因素主要有:尾矿堆积坝达到一定高程后不进行堆积坝工程地质勘察和稳定性分析;每期筑坝填充作业之前,岸坡上的草皮、树根、废管件等危及坝体安全的杂物不清除或清除不彻底,遇有泉眼、水井、洞穴不进行岸坡处理或处理不当;变更坝型、坝外坡坡比和最终坝轴线的位置。造成堆积坝渗透稳定性差,坝体滑动性能增强,浸润线出逸点从坝坡出溢的可能性增大;尾矿库坝顶形的安全超高、沉积干滩长度不满足规范规定;每期子坝堆筑完毕不进行质量检查;坝外坡坡面的维护缺乏设计,或不按设计要求进行护坡施工和维护。

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1.5排洪系统失效危害因素

随意变更排水系统的型式、布置及尺寸;排水井、排水管设计施工不具备相应资质,施工质量低劣;超过技术规范要求,进水口由漂浮物堵塞,最大裂缝开展宽度超出允许值,井壁剥蚀、脱落、渗漏现象严重,井、管联结部位变形、移位,停用井的封盖方法未按设计要求进行;排水管沿线地基不均匀沉陷或抗压强度不够造成变形、破损、断裂,最大裂缝开展宽度超出允许值,伸缩缝、止水及填充物作用失效,管内淤堵;坝面排水沟及坝端截水沟沿线不均匀沉陷造成破损、断裂,沟内淤堵;库水位过高,水边线与坝轴线不能保持平行且相差较大。

1.6洪水漫顶危害

特大暴雨导致库水位猛涨,出现漫坝、溃坝事故。库周山体滑坡、塌方导致库水位猛涨出现漫坝、溃坝事故。

洪水漫顶危害原因:

大气降水量短时间内骤增。设计洪水资料偏低,排洪断面偏小,远不能满足排洪需求;发生排水系统危害后不及时采取补救措施;库周山体发生大面积滑坡、塌方;泄洪道泄洪能力不足;库内水位达到警戒水位,无专人负责管理和检查库内水位情况;缺乏必要的防洪抢险措施。

1.7振动液化危害因素

发生较大级别的地震;尾矿库原设计抗震标准低于规范标准;尾矿沉积滩的干滩长度和尾矿坝的安全超高不能满足安全要求;尾矿堆积坝为细、粉砂或粉土,没有有效骨架力。

2应采取的安全措施

2.1尾矿排放

a)尾矿排放时,应于坝前均匀放矿,保持坝体均匀上升,坝顶及沉积滩面应均匀平整,不得任意在库后或一侧岸坡放矿,坝前放矿也应避免滩面出现侧坡、扇形坡或细粒尾矿大量集中沉积于某端或某侧现象。要使粗粒尾矿沉积于坝前,细粒尾矿排至库内。

b)沉积滩范围内不允许有大面积矿泥沉积,不得埋有块石、废管件、支架及砼管墩等杂物。

c)严禁矿浆排放时沿子坝内坡趾流动冲刷坝体。

d)沉积滩长度及滩顶最低高程必须符合规范要求,尾矿滩面及下游坡面上不得有积水坑。

e)放矿时,尾矿工必须到岗到位,不得离岗。

2.2尾矿库筑坝

a)尾矿坝滩顶高程必须保持在坝顶0.4米以下,满足生产、防汛和回水要求。

b)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。

c)每一期筑坝作业之前,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冲填筑坝。

d)每期坝体堆筑完毕,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:新筑坝体剖面尺寸、长度、轴线位置及边坡坡比;坝体的坝顶及内坡趾滩面高程、库内水面高程;尾矿筑坝质量。

2.3日常管理

a)要做好尾矿坝的检查与日常维护工作,定期检查防洪沟、排水沟构筑物是否变形、损毁,堵塞,对查出的问题及时处理,并建立相关的记录台帐。

b)加强日常巡查和观测,工作(岗位)人员定期对尾矿坝进行检查维护,坝坡面、坝顶上不得有积水坑。尾矿坝外侧坡面保持树干高度不超过3米。经常巡视库周围山体,发现滑坡及异常现象及时处理和汇报。工作人员要经常巡视放矿浆情况。放矿浆应避免滩面出现侧坡、扇形坡或尾矿大量集中沉积于一端或一侧。放矿时严禁矿浆沿滩顶的坝脚横向流动冲刷坝体,发现不安全因素立即采取措施并及时向上级报告。

c)加强对尾矿库坝体的检查,检查内容包括坝的轮廓形状有无变形、裂缝、滑坡和渗漏,坝体有无纵、横向裂缝,坝体及周围山体有无滑坡及稳定性,库区范围内可能危及尾矿库安全的其它情况等,发现不安全因素立即采取措施并及时向上级报告。

d)尾矿库干滩长度符合要求。尾矿坝最小安全超高为0.4米。尾矿滩顶高度必须满足生产、防汛和回水的要求。沉积滩顶应均匀平整。尾矿库干滩长度不得小于40米。

e)设置水位警戒线,定期检查水位,确保水位控制在警戒线以下。

结语

为预防和减少尾矿库事故,规范尾矿库事故应急管理和应急响应程序,及时有效地开展应急救援工作,最大限度地减少人员伤亡和财产损失,保护环境,我们必须加强尾矿库的安全风险分析及安全措施的落实,严格执行《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》(GB/T 29639-2013)、《尾矿库安全监督管理规定》和《尾矿库安全技术规程》规定。

参考文献

[1]范庆京,王爽.事故树分析法在 露天尾矿库安全管理中的应用.现代矿业 2016.3.20.

[2]张家荣,刘建林 朱记伟.我国尾矿库事故统计分析及对策建议.武汉理工大学学报.2016.12.15.

作者简介

李辰欢,1986年出生,云南省人,学士学位,主要研究矿山的安全管理。

论文作者:李辰欢

论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/7/17

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