尾礦庫事故原因及應(yīng)對措施探討

周立強(qiáng)，黃玉建

(中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 南寧　530029)

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尾礦庫事故原因及應(yīng)對措施探討

周立強(qiáng)，黃玉建

(中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 南寧530029)

摘要：通過國內(nèi)外尾礦庫事故的分析研究和國內(nèi)典型尾礦庫事故的剖析，對導(dǎo)致尾礦庫事故發(fā)生的原因進(jìn)行了分析，并從選址、設(shè)計、施工、日常運(yùn)營等多個環(huán)節(jié)總結(jié)了避免尾礦庫事故的對策。

關(guān)鍵詞：尾礦庫；事故；原因分析

尾礦庫是礦山生產(chǎn)運(yùn)營中具有高勢能的人造泥石流危險源，美國克拉克大學(xué)公害評定小組的研究將尾礦庫事故危害列在世界93種事故、公害隱患中第18位[1]，僅次于核武器爆炸、雙對氯苯基三氯乙烷(DDT)、神經(jīng)毒氣、核輻射等災(zāi)害。本文擬從尾礦庫典型事故、事故致因分析[2]、防范措施等方面進(jìn)行闡述，為盡可能降低尾礦庫事故的發(fā)生提供參考。

1尾礦庫事故研究概述

國際大壩委員會(ICOLD)和其81個成員國的國家級大壩委員會、美國大壩委員會(USCOLD)從已發(fā)生的大壩失事及其他各種事故中總結(jié)經(jīng)驗和吸取教訓(xùn)，對超過500個包括大壩失效、事故和設(shè)施隱患整改的案例進(jìn)行了統(tǒng)計[3]，結(jié)果表明：漫頂潰決、排洪設(shè)施失效以及結(jié)構(gòu)破壞是導(dǎo)致大壩事故的主要原因；由于1960年以來尾礦庫建設(shè)和運(yùn)營活動的大量增加，使得這一時期的尾礦庫事故案例也相應(yīng)地有了一定程度的增加；由211個尾礦庫事故的統(tǒng)計案例分析了尾礦庫事故與壩高的關(guān)系，57%的事故發(fā)生在壩高<20 m的尾礦壩上。壩的等級越高，檢查力度越大，技術(shù)管理措施越規(guī)范，引起事故數(shù)越少，而本應(yīng)安全的低壩在沒有引起人們足夠重視的情況下，反而事故較多；不同筑壩型式和尾礦庫事故之間的關(guān)系說明：上游式尾礦庫產(chǎn)生故障、發(fā)生事故的數(shù)量高于其他形式的尾礦庫故障、事故數(shù)量，其原因在于上游式尾礦庫管理方便且?guī)烊萘枯^大，工程投資較低而運(yùn)用較多。

梅國棟等[1]的研究表明：我國2001-2008年間尾礦庫事故無論從事故發(fā)生起數(shù)還是傷亡人數(shù)均呈上升趨勢，但這一趨勢到2008年到達(dá)高峰后，2009年均急劇下降。我國2001-2009年所發(fā)生的66起尾礦庫事故中，潰壩事故居首，占事故數(shù)的58%；排洪系統(tǒng)破損事故其次，占18%；滲漏或管涌事故占12%，洪水漫頂占5%，其他事故為8%。

2國內(nèi)尾礦庫典型事故分析

1) 云南火谷都尾礦庫潰壩事故

云南火谷都尾礦庫是自然封閉型尾礦庫，潰壩前，壩內(nèi)蓄水過多，水浪不斷沖擊壩體，造成壩內(nèi)坡局部塌陷。潰壩時，主壩中部發(fā)生潰決，涌出大量尾礦漿，沖力巨大。主要原因為：設(shè)計不合理，壩坡太陡，壩體斷面單薄；施工質(zhì)量不過關(guān)，維持生產(chǎn)的臨時小壩坐落在尾礦砂和礦泥層上，基礎(chǔ)不穩(wěn)、筑壩土層含水飽和、未夯實；邊生產(chǎn)邊施工；管理有問題，缺少嚴(yán)格的防護(hù)、維修、觀測記錄制度[4]。

2) 陜西鎮(zhèn)安尾礦壩事故

陜西鎮(zhèn)安縣黃金礦業(yè)公司尾礦庫庫容100萬m3左右，曾先后5次增容加壩。實施第6期加壩增容施工時，部分主體壩突然垮塌。鎮(zhèn)安金礦尾礦庫1~2期工程設(shè)計容量超過30萬m3，3~5期違規(guī)加壩工程使尾礦庫增容至近百萬立方米。潰壩原因在于自行設(shè)計、自行施工的違規(guī)操作，也暴露出早期安全評價單位和設(shè)計管理工作的問題：未認(rèn)真復(fù)核就給礦山出具了安全穩(wěn)定的結(jié)論、設(shè)計人員沒有正式簽訂設(shè)計合同就收取部分設(shè)計費(fèi)并開展設(shè)計工作，對企業(yè)、政府有關(guān)管理部門的管理帶來誤導(dǎo)。

3) 廣東高旗嶺尾礦庫潰壩事故

因臺風(fēng)“凡亞比”引發(fā)強(qiáng)降雨導(dǎo)致信宜紫金礦業(yè)有限公司銀巖錫礦高旗嶺尾礦庫發(fā)生潰壩事故，超設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)降雨是該起潰壩事故發(fā)生的誘因，排水井施工過程中擅自抬高進(jìn)水口標(biāo)高、礦山企業(yè)尾礦庫運(yùn)行管理不規(guī)范是導(dǎo)致洪水漫頂、尾礦庫潰壩的直接原因。

4) 山西980溝尾礦庫潰壩事故

山西臨汾市襄汾縣新塔礦業(yè)有限公司980溝尾礦庫事故發(fā)生前，尾礦壩總壩高約50.7 m，總庫容約36.8萬m3，儲存尾砂約29.4萬m3。事故原因：非法違規(guī)建設(shè)、生產(chǎn)，致使尾礦堆積壩坡過陡；采用庫內(nèi)鋪設(shè)塑料防水膜防止尾礦水下滲和黃土貼坡阻擋壩內(nèi)水外滲等錯誤做法，導(dǎo)致壩體發(fā)生局部滲透破壞，引起處于極限狀態(tài)的壩體失去平衡而整體滑動，造成潰壩。

5) 貴州水銀洞金礦尾礦庫潰壩事故

貴州紫金礦業(yè)股份有限公司貞豐縣水銀洞金礦尾礦庫設(shè)計庫容為46.5萬m3，現(xiàn)堆積庫容量約為23.5萬m3。主壩設(shè)計高度為37 m，現(xiàn)高為33.6 m。筑壩方式為上游式，庫型為山谷型，4等庫。經(jīng)初步調(diào)查，該庫存在的主要問題：違規(guī)超量排放尾礦，庫內(nèi)尾砂升高過快，尾砂固結(jié)時間縮短，干灘長度嚴(yán)重不足。事故原因：該尾礦庫子壩加高至1 388.6 m(標(biāo)高)左右高程時，干灘長度僅14 m，推土機(jī)、履帶式挖掘機(jī)在子壩上進(jìn)行平整作業(yè)，在機(jī)械擾動下，造成子壩下的尾礦液化，子壩失穩(wěn)垮塌約130 m。

3尾礦庫事故致因分析

根據(jù)不完全統(tǒng)計，導(dǎo)致尾礦庫潰壩事故的直接原因中，洪水約占50%，壩體穩(wěn)定性不足約占20%，滲流破壞約占20%，其他約占10%。國內(nèi)外尾礦庫事故原因分析說明造成尾礦庫發(fā)生事故的原因多數(shù)與水位高低及筑壩方式有關(guān)，排水不良和地震液化是尾礦庫發(fā)生事故的主要原因，原因分析如下。

不尊重尾礦庫建設(shè)運(yùn)營內(nèi)在規(guī)律、將尾礦庫建設(shè)運(yùn)營等同于普通生產(chǎn)設(shè)施，在建設(shè)選址、設(shè)計、施工、運(yùn)營各階段均存在較大的隨意性。在尾礦庫建設(shè)前、運(yùn)營后，由于城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃缺失或當(dāng)?shù)匕傩諞]有充分認(rèn)識尾礦庫的危險性而將住房、生產(chǎn)設(shè)施建在尾礦庫下方形成“頭頂庫”。

尾礦庫企業(yè)安全管理基礎(chǔ)工作薄弱，至今仍只有少數(shù)管理規(guī)范的尾礦庫具有安全生產(chǎn)許可證，而很多尾礦庫未能達(dá)到安全生產(chǎn)基本要求，使尾礦庫的安全隱患檢查、整改極為困難，一旦遇到特殊氣候條件，尾礦庫事故就極有可能發(fā)生。

尾礦庫建設(shè)運(yùn)營中技術(shù)管理不到位。選址不當(dāng)；施工過程的清基不到位、壩基建設(shè)措施不當(dāng)、施工過程中出現(xiàn)不按設(shè)計施工；尾礦性質(zhì)研究不到位、沒有編制尾礦堆壩工藝設(shè)計與管理方法、沒有制定尾礦排放計劃、沒有尾礦排放操作說明；缺乏尾礦庫事故狀態(tài)可能狀況分析及預(yù)測研究，沒有針對性地研究尾礦庫潰壩、漫壩及其他事故狀態(tài)應(yīng)急預(yù)案，沒有尾礦庫應(yīng)急演練改進(jìn)措施方案；沒有針對性地研究尾礦庫閉庫后的管理措施。

4應(yīng)對措施

通過對國內(nèi)外尾礦庫事故發(fā)生情況的研究發(fā)現(xiàn)，雖然世界范圍內(nèi)尾礦庫事故均有發(fā)生，但尾礦庫事故并非不可避免，需認(rèn)真研究尾礦庫建設(shè)的內(nèi)在規(guī)律[5]，研究特殊地質(zhì)條件下建設(shè)尾礦庫的有關(guān)事項，為尾礦庫建設(shè)及安全運(yùn)營打下堅實基礎(chǔ)，解決尾礦庫事故對策建議有如下幾個方面。

4.1選址

尾礦庫建設(shè)的關(guān)鍵在選址，既要考慮選礦廠建設(shè)中尾礦運(yùn)距的降低，又要解決尾礦庫自身運(yùn)營中的特殊需求，避免出現(xiàn)尾礦庫選址不當(dāng)而在不宜建庫地點建庫。在礦山可研階段要開展與尾礦庫建設(shè)相關(guān)的水文、氣象、地震等資料收集與研究。進(jìn)行尾礦庫選址時要根據(jù)所建尾礦庫庫容及下游地形合理確定安全距離，并告知當(dāng)?shù)匕脖O(jiān)、規(guī)劃、國土資源等政府部門和周邊村民，以杜絕在危險地域建設(shè)居民點和相關(guān)設(shè)施。

4.2設(shè)計

尾礦庫建設(shè)的決定因素在設(shè)計，設(shè)計的基礎(chǔ)在勘察，勘察工作必須將設(shè)計所需了解的庫區(qū)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況切實調(diào)查到位，必要時要對壩基情況、選用做壩料的材料進(jìn)行試驗，對庫區(qū)匯水面積、地下水情況、尾礦庫運(yùn)營涉及的庫內(nèi)排水系統(tǒng)、庫區(qū)排洪系統(tǒng)的情況要有確切資料和解決問題措施[6]。設(shè)計前，應(yīng)分析當(dāng)?shù)氐慕涤炅亢徒涤觐l率，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌條件，確定尾礦庫相關(guān)區(qū)域內(nèi)是否會發(fā)生滑坡、泥石流以及發(fā)生泥石流后可能采取的措施。對尾礦庫的排洪能力要進(jìn)行反復(fù)論證，制定一定的措施保證排洪渠道不被堵塞。確保尾礦庫相關(guān)設(shè)施符合設(shè)計規(guī)范要求。

4.3施工管理

尾礦庫施工階段須嚴(yán)格遵守《YS5418-95尾礦設(shè)施施工及驗收規(guī)程》、《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18599-2001)》及其他相關(guān)施工規(guī)范，做好壩基清基、岸坡清理工作，做好尾礦庫底部、周邊、壩前垂直方向的防滲工作，做好庫內(nèi)排水系統(tǒng)施工并確保不出現(xiàn)由于施工造成排洪系統(tǒng)運(yùn)行不暢問題，做好庫區(qū)周邊防洪系統(tǒng)的建設(shè)以確保汛期尾礦庫防洪工作萬無一失；嚴(yán)禁自行變更設(shè)計進(jìn)行施工，尤其不得變更尾礦壩坡比等重要參數(shù)；施工階段更要做好庫區(qū)下游可能受潰壩影響區(qū)域應(yīng)急救援通道的設(shè)計、施工、管理工作。施工期間，需強(qiáng)化工程地質(zhì)、水文地質(zhì)工作，施工遇到的相關(guān)問題，需經(jīng)勘察、設(shè)計、業(yè)主、施工單位共同研究予以處理。

4.4日常運(yùn)營

建立健全尾礦設(shè)施安全管理制度并做到持特種作業(yè)人員操作證上崗，按照《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》、《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》、《尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》等有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)實施管理，編制尾礦庫年度、季度、月度作業(yè)計劃并按計劃進(jìn)行放礦作業(yè)，作業(yè)時須杜絕獨頭放礦而采用均勻放礦的辦法，做好巡壩和壩體隱患整治工作，處理好壩面出現(xiàn)的拉溝、管涌、裂縫等隱患，每期子壩堆筑前必須進(jìn)行岸坡處理，且岸坡處理必須做好隱蔽工程記錄，經(jīng)主管技術(shù)人員檢查合格后方可充填筑壩。要盡可能杜絕庫區(qū)周邊可能影響尾礦庫安全運(yùn)營的非法采礦活動。

5結(jié)語

尾礦庫管理要從庫址選擇、勘察及設(shè)計、工程施工、日常運(yùn)營等環(huán)節(jié)入手，按照相關(guān)規(guī)范開展工作，探索尾礦庫運(yùn)營管理的客觀規(guī)律和不同地質(zhì)條件下進(jìn)行尾礦庫建設(shè)運(yùn)營的注意事項，尾礦庫事故是能夠避免的，尾礦庫也完全能夠作為二次開發(fā)的資源予以開發(fā)利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]梅國棟, 王云海. 我國尾礦庫事故統(tǒng)計分析與對策研究[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2010, 6(3): 211-213.

[2]郭天勇, 武偉偉, 段蔚平, 等. 尾礦庫潰壩滑坡體滑移距離的研究[J]. 金屬礦山, 2014(12): 193-197.

[3]楊麗紅, 李全明, 程五一, 等. 國內(nèi)外尾礦壩事故主要危險因素的分析研究[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2008, 4(5): 28-31.

[4]劉存華. 尾礦壩典型事故類型及預(yù)防措施[J]. 中國礦山工程, 2007, 36(5): 38-41.

[5]吳宗之, 梅國棟. 尾礦庫潰壩預(yù)警體系及預(yù)警方法研究[J]. 金屬礦山, 2014(12): 198-202.

[6]鄧書申. 尾礦庫排洪系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化方法[J]. 金屬礦山, 2014(2): 146-149.

全國電解金屬錳“高峰論壇”第4次會議在長沙圓滿召開

全國電解金屬錳“高峰論壇”第4次會議于2016年1月17日在長沙圓滿召開，來自全國的14個機(jī)構(gòu)和廠家參加了本次會議，會議就成本控制、抵制惡性競爭、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、團(tuán)結(jié)協(xié)作等方面達(dá)成了共識。

(朱志剛)

Solution to Tailings Cause of Accident and Response to Explore

ZHOU Liqiang， HUANG Yujian

(CITICDamengMiningIndustriesLimited,Nanning,Guangxi530029,China)

Abstract:Through the analysis and research of the tailings accident at home and abroad, we have made an analysis of domestic typical accident of tailings in the cause of the tailings accident. From the site selection, design, construction, daily operations and other links, we have avoided the accident of tailings active exploration countermeasures from the point of view of technology management to follow the objective laws of tailings construction operation in a good job of different geological conditions for the operation of the tailings construction matters needing attention.

Key words:The tailings; Accident; Reason and analysis

中圖分類號：TD926.4+1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.01.009

作者簡介：周立強(qiáng)(1963-)，男，貴州思南縣人，高級工程師，研究方向：企業(yè)安全環(huán)保管理，手機(jī)：13978871924，E-mail：zlq@citicdameng.com.

收稿日期：2015-10-28