尾礦庫安全措施研究

田園　趙旭升

摘 要：文章系統(tǒng)論述了尾礦庫的現(xiàn)狀及失事的成因，闡述了安全研究的意義，對如何提高尾礦庫的安全性提出了相應(yīng)措施。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)狀；失事；安全措施

中圖分類號：TD74 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）14-0160-01

礦產(chǎn)資源在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中占有非常重要的地位，我國有95%以上的能源和85%的工業(yè)原料取自于礦產(chǎn)資源。而我國大多數(shù)礦產(chǎn)資源的品位較低，在選礦過程中排出大量的尾礦。

尾礦如不妥善處理，就會大面積地覆沒農(nóng)田和污染水系，對人民財產(chǎn)構(gòu)成巨大危害，尾礦庫的安全問題已經(jīng)成為一個相當(dāng)嚴(yán)峻的問題。

1 尾礦壩現(xiàn)狀分析

我國采礦、冶煉、建材等行業(yè)礦山的尾礦庫大約有2 000座，這些礦山每年產(chǎn)出的尾礦約有3億多t。尾礦庫的安全度在我國劃分為四個等級：病庫、險庫、危庫及正常庫。

據(jù)相關(guān)資料估計，我國正常運行的尾礦庫不足七成。據(jù)統(tǒng)計，有色金屬行業(yè)礦山中有近四成的尾礦庫為病庫、險庫。據(jù)礦山部門對尾礦庫進行的統(tǒng)計，將正常尾礦庫的數(shù)目、超期尾礦庫的數(shù)目及病險尾礦庫的數(shù)目分別列出，見表1。

由以上數(shù)據(jù)可以看出，目前尾礦庫中能夠正常使用的安全尾礦庫并不多，尾礦庫存在著極大的安全隱患，如何提高尾礦庫的安全性成為亟待解決的問題。

2 尾礦庫失事成因

全世界建成及在建的尾礦壩已有20多萬座。世界各地都曾因尾礦庫失事而發(fā)生過慘劇，我國也不例外。

歸納起來，其失事類型可分為三種：

①壩頂滿溢，基本是由于暴雨后泄水建筑故障或泄流能力較弱等引起的。

②壩體發(fā)生嚴(yán)重變形、沉陷，大都是由地震引起壩基、壩體內(nèi)松散飽和的粉細沙或粉土產(chǎn)生整體或局部液化導(dǎo)致的。

③潰堤，主要由于壩體、壩基或壩肩滲流而導(dǎo)致細粒尾礦侵蝕、流失等。

3 尾礦庫安全的研究意義

在我國，黃金、有色、黑色、建材、核工業(yè)、化工等行業(yè)的礦山中每年產(chǎn)生尾礦約3億多t，歷年礦山廢石的堆存量已高達127億t，金屬礦尾礦累存量也已達50多億t。據(jù)統(tǒng)計，我國約1/3的尾礦庫都存在安全問題，還有近1/3的尾礦庫屬險庫。大量的尾礦庫帶若病運行得不到及時地治理，一旦發(fā)生事故，后果將不堪設(shè)想。因此，提高尾礦庫的安全至關(guān)重要。

4 提高尾礦庫的安全措施

4.1 選擇合理的筑壩方式

尾礦堆積壩是尾礦庫中重要的建筑物。尾礦壩按照堆壩方式可分為：上游式堆壩法、中線式堆壩法、下游式堆壩法、高濃度尾礦堆積法和水庫式尾礦堆積法等多種型式，見表2。

由表2可知，三種筑壩方式各有優(yōu)缺點。從筑壩成本看，上游法成本最低，但由于我國處于地震多發(fā)區(qū)域，其抗震性能有限、失事率較高，并不適用強震地區(qū)修筑大型高堆尾礦壩。從抗震穩(wěn)定性來看，下游法最好，但其造價較高，一般只在特殊條件下采用此法。綜合而言，中線法是最能滿足當(dāng)前礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的較為經(jīng)濟、安全的筑壩方式。同時，中線式堆壩法還具有滲透性能高、壩體力學(xué)強度高、壩體提升速度快、浸潤線低、壩體穩(wěn)定性強等優(yōu)點。因此，從可持續(xù)發(fā)展觀點出發(fā)，我國礦山企業(yè)應(yīng)該逐步放棄上游法堆壩工藝而采用安全穩(wěn)定性更好的中線法、下游法等工藝。

4.2 加強安全管理

安全管理是尾礦庫保證日常安全運行的基本保障，安全管理措施的好壞直接影響到尾礦庫是否能夠安全運行。

①建立尾礦庫管理的安全管理機構(gòu)或配備專職安全管理人員，并且建立尾礦庫安全生產(chǎn)責(zé)任制。

②建立尾礦庫的巡檢制度，從蛛絲馬跡及時發(fā)現(xiàn)隱患，以便采取措施消除隱患。

③建立安全應(yīng)急機制，從而應(yīng)對突發(fā)事件，及時控制危害源，將隱患控制在小范圍內(nèi)。

④建立尾礦從業(yè)人員的安全教育培訓(xùn)制度，提高職工全員安全意識，避免由于作業(yè)人員缺乏安全知識而造成安全隱患。

4.3 技術(shù)對策措施

目前為止，我國有許多上世紀(jì)建成的尾礦庫都已經(jīng)達到或接近設(shè)計基準(zhǔn)期，為了滿足可持續(xù)發(fā)展的需要，我們應(yīng)改擴建或新建尾礦庫。但新建尾礦庫涉及征地、搬遷、新建排回水系統(tǒng)等問題，且投資較大。因此，研究更安全的堆砌壩工藝來增加堆筑高度，使尾礦庫既能擴大總庫容又能減少新尾礦壩的數(shù)量，是一種行之有效的方法。同時，優(yōu)化尾礦壩安全監(jiān)測方法，確定尾礦壩監(jiān)測指標(biāo)，如浸潤線位置、壩體滲水量、庫水位、壩體位移、灘頂高度、干灘長度、排水構(gòu)筑物變形等指標(biāo)，作為實時監(jiān)測的理論依據(jù)，為尾礦壩安全預(yù)警提供技術(shù)支持。

5 結(jié) 語

尾礦庫是礦山重大的危險源，若失事將會給國家和人民帶來了巨大的損失和災(zāi)難。提高尾礦庫的安全性，需要人們對尾礦庫進行科學(xué)管理，系統(tǒng)地評價并采取相應(yīng)的措施。在以后的尾礦庫建設(shè)中，需要從選擇筑壩方式、加強安全管理、提高技術(shù)措施三方面來提高尾礦庫的安全性，確保尾礦庫能夠安全可靠的運行。

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