淺析我國尾礦庫安全現(xiàn)狀及管理對策

摘要：在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革過程中，礦產(chǎn)資源始終作為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。但無法否認(rèn)的是，在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用過程中產(chǎn)生了各種安全和環(huán)保問題，其中最突出的是尾礦。目前，對于尾礦的處理大多還停留在集中堆存于尾礦庫階段。集中堆存具有操作簡單、建設(shè)和運行成本較低的先天優(yōu)勢，但其本質(zhì)上屬人造高勢能泥石流危險源，一旦發(fā)生潰壩等重大安全事故，將對下游的生命、財產(chǎn)安全及生態(tài)環(huán)境構(gòu)成巨大威脅。因此，必須高度重視尾礦庫的安全。基于此，本文主要圍繞尾礦庫的特點對尾礦庫安全現(xiàn)狀進(jìn)行分析，同時結(jié)合筆者自身多年來的尾礦庫科研和設(shè)計經(jīng)驗提出相關(guān)管理建議，供尾礦庫相關(guān)監(jiān)管、管理及專業(yè)人員參考。

關(guān)鍵詞：尾礦庫;安全現(xiàn)狀;安全管理;對策

引言：尾礦庫是用以貯存金屬、非金屬礦山進(jìn)行礦石選別后排出尾礦的場所[1]。

本質(zhì)上，尾礦庫屬人造高勢能泥石流危險源，一旦潰壩失事，極容易造成重特大事故。例如2008年山西襄汾新塔礦業(yè)公司“9·8”特別重大尾礦庫潰壩事故，造成281人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)9619.2萬元，社會影響極其惡劣。又例如2019年1月25日，巴西米納斯吉拉斯州發(fā)生的鐵礦尾礦庫潰壩事故，尾砂水泄漏量多達(dá)1200萬立方米，造成165人死亡、160人失蹤，對下游造成了巨大的環(huán)境災(zāi)難[2]。

近年來我國開展了一系列尾礦庫專項整治和綜合治理行動，全國范圍內(nèi)已消除危庫和險庫[3]，取得巨大成就，。但不容忽視的是，我國目前仍然是全世界擁有尾礦庫最多的國家，部分尾礦庫仍存在安全度不夠、安全管理水平不高的問題，且尾礦庫潰壩、泄露事故時有發(fā)生。因此加強尾礦庫安全管理力度，及時消除安全隱患，確保尾礦庫安全運行顯得尤為迫切。

一、我國尾礦庫特點分析

從庫型角度來看，我國尾礦庫以山谷型最為常見，即在山溝口位置設(shè)置一道壩體，利用壩體與周邊山體合圍空間堆存尾礦。這種山谷型尾礦庫具有筑壩工程量小、投資省、管理維護(hù)簡單等優(yōu)點。但也普遍存在匯水面積較大，排洪系統(tǒng)復(fù)雜，庫址工程水文地質(zhì)和周邊環(huán)境較復(fù)雜等問題。

從排放工藝上來看，尾礦以濕法排放為主，即選別后的尾礦通過管道輸送至尾礦庫，而后通過放礦管在壩前均勻分散放礦。堆積壩的形成本質(zhì)上屬于水力沖積的結(jié)果。該工藝操作簡單，管理維護(hù)成本低，但也存在安全度低，浸潤線埋深難以保證，甚至有許多尾礦庫為滿足環(huán)保要求在庫內(nèi)存水或人為預(yù)留澄清距離以保證澄清從而導(dǎo)致無法保證干灘長度及安全超高的問題。當(dāng)前由于安全、環(huán)保等監(jiān)管要求，陸續(xù)出現(xiàn)了較多干法排放尾礦庫，如青海松樹南溝金礦尾礦庫，選別后的尾礦通過壓濾脫水，然后通過汽車或皮帶機運輸至庫內(nèi)輔以攤鋪、壓實設(shè)備進(jìn)行堆存。該類尾礦庫正常工況下庫內(nèi)基本無水，浸潤線埋深較大，通過機械攤鋪碾壓可較好控制壩體質(zhì)量，尾礦的物理力學(xué)指標(biāo)也較高，因而安全度較高。

從壩軸線位置的變化來看，上游式尾礦筑壩法最常見，即在初期壩上游方向堆積尾礦的筑壩方式。堆壩時一般取壩前較粗尾砂然后通過機械或人工壓實筑子壩，子壩內(nèi)側(cè)采用水力沖積的形式堆壩。實踐表明，不少礦山企業(yè)未省事，在修筑子壩時僅對表面拍打擊實，未按照設(shè)計要求分層壓實，且未對子壩進(jìn)行質(zhì)量檢測，因而其質(zhì)量難以保證。

從壩體組成上分，以兼具初期壩和堆積壩最為常見。初期壩多為土石材料筑成，作為堆積壩的排滲或支撐體;而堆積壩利用尾礦堆積而成?？偟膩碚f，堆積壩的物理力學(xué)指標(biāo)較初期壩低得多，為保證尾礦庫的安全穩(wěn)定，相關(guān)技術(shù)文件對初期壩與堆積壩壩高的比值做出了嚴(yán)格規(guī)定，一般來講，初期壩高與堆積壩高之比在范圍內(nèi)。為提高尾礦庫的安全度，應(yīng)急管理部2020年第15號文《防范化解尾礦庫安全風(fēng)險工作方案》[4]規(guī)定，以后新建四等、五等尾礦庫必須采用一次建壩方式，即四、五等庫不得再利用尾砂堆壩。

從顆粒組成分析，我國入庫尾礦粒度有越來越細(xì)的趨勢。礦山企業(yè)為充分利用既有礦產(chǎn)資源，改進(jìn)選礦工藝，一方面對低品位礦石進(jìn)行采選，另一方面將礦石磨得更細(xì)，不但產(chǎn)出了更多的尾礦，而且導(dǎo)致進(jìn)入庫內(nèi)的尾礦粒度更細(xì)。更有甚者，在國家大力推進(jìn)尾礦充填和綜合利用的大背景下，有不少礦企僅對較粗尾礦進(jìn)行充填或利用，較細(xì)尾礦仍進(jìn)庫內(nèi)，細(xì)粒徑尾礦具有力學(xué)性質(zhì)差、透水性弱、固結(jié)能力差等特點，這將給尾礦庫的穩(wěn)定安全留下了巨大隱患。

二、尾礦庫安全現(xiàn)狀

由圖1可知，2017年我國共有尾礦庫7793座，較2012年減少4480座。同時，非正常尾礦庫占比也逐年減少，由2012年的10%下降至2017年的2.2%。三等及以上尾礦庫占比由2012年的7%上升至12.7%。以上數(shù)據(jù)說明我國尾礦庫專項整治和綜合治理行動以來，非正常尾礦庫及尾礦庫總量大幅減少，且三等及以上尾礦庫占比逐年增多。

圖1尾礦庫歷年數(shù)量變化統(tǒng)計表[3]

按運行狀況劃分，停用和已閉庫尾礦庫合計3745座，占尾礦庫總量的49%。

按等別劃分，四等和五等庫合計6804座，占尾礦庫總量的87.3%。由以上數(shù)據(jù)可知，低等別（四等及五等）尾礦庫仍占絕大多數(shù)，該類尾礦庫往往存在安全標(biāo)準(zhǔn)較低，管理人員安全意識不夠，安全投入欠缺及安全管理水平較低的問題，在安全管理過程中要特別重視。

按安全度劃分，危庫和險庫共0座，病庫合計171座，占尾礦庫總量的2.19%，正常庫共7622座，占尾礦庫總量的97.81%，分類情況見表1。

截至2017年，共有606座在建尾礦庫（僅指新建，尚未取得安全生產(chǎn)許可證）。根據(jù)等別劃分，一等庫2座，二等庫26座，三等庫105座，四等庫209座，五等庫264座。三等及以上庫占21.9%，相比在用庫的12.7%提高9.2%，反映出新建庫中大型庫比例提高，且低等別尾礦庫仍占主流。在建尾礦庫總量也較2012年減少628座。

雖然我國在尾礦庫專項整治和綜合治理行動以來取得了非常好的效果，但不容忽視的是，我國尾礦庫安全和環(huán)保事故時有發(fā)生，代價非常巨大、教訓(xùn)非常慘痛。如2020年3月28日13時30分左右，黑龍江省伊春市伊春鹿鳴礦業(yè)有限公司尾礦庫發(fā)生泄漏，此次事件中尾礦庫泄漏232～245萬立方米尾礦（砂水混合物）。泄漏鉬總量89.39～117.53噸，事件造成依吉密河至呼蘭河約340公里河道鉬濃度超標(biāo)，其中依吉密河河道約115公里，呼蘭河河道約225公里。因此，加強尾礦庫安全環(huán)保管理，提升管理水平，需要引起各方高度重視。

三、尾礦庫安全管理對策

（一）完善相關(guān)法律法規(guī)，開展全國專項行動并核查

近年來，國家越來越重視尾礦庫的安全環(huán)保，陸續(xù)出臺了一批法律法規(guī)和管理規(guī)定，同時監(jiān)管為督促企業(yè)切實落實好主體責(zé)任、保證尾礦庫的長久安全開展了各項行動，取得了較好的效果。如尾礦庫在線監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、安全風(fēng)險評估、汛前進(jìn)行尾礦庫排洪系統(tǒng)質(zhì)量和尾礦庫防洪安全分析等。通過開展上述行動，一方面監(jiān)管了解了尾礦庫的安全度，另一方面企業(yè)也知曉了本礦山尾礦庫存在的安全隱患并采取措施及時消除隱患，從本質(zhì)上提高了尾礦庫的安全性。

（二）完善相應(yīng)規(guī)程規(guī)范

當(dāng)前指導(dǎo)尾礦庫設(shè)計的主要規(guī)范《尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（GB50863-2013）發(fā)布至今已超8年，期間出現(xiàn)了不少尾礦庫相關(guān)的新概念、新技術(shù)和新做法，需要在規(guī)范新版本中逐個明確以指導(dǎo)和規(guī)范設(shè)計。如尾礦干法堆存現(xiàn)在越來越多，而現(xiàn)規(guī)范重心為濕法堆存，干法堆存內(nèi)容很少，尤其是涉及到尾礦庫安全的關(guān)鍵參數(shù)，如防洪安全指標(biāo)等。又如目前經(jīng)常提到的“頭頂庫”（系指初期壩坡腳起至下游尾礦流經(jīng)路徑1公里范圍內(nèi)有居民或重要設(shè)施的尾礦庫），亟需在規(guī)范中選址要求中體現(xiàn)。同時，建議規(guī)范明確尾礦庫建成前不是頭頂庫，但之后由于下游建設(shè)導(dǎo)致該尾礦庫成為“頭頂庫”的責(zé)任劃分問題。

另外，由于國情、技術(shù)水平等的不同，目前我國尾礦庫設(shè)計的防洪標(biāo)準(zhǔn)及穩(wěn)定安全系數(shù)這兩大關(guān)鍵指標(biāo)均較澳、加等礦業(yè)大國低[5][6]，值得我國學(xué)習(xí)和借鑒。

（三）制定應(yīng)急預(yù)案并定期開展應(yīng)急演練

礦山企業(yè)應(yīng)首先對周邊環(huán)境進(jìn)行詳盡調(diào)查，調(diào)查重點為下游潰壩可能影響范圍內(nèi)的居民分布和重要設(shè)施的分布情況。然后按規(guī)定編制好尾礦庫應(yīng)急預(yù)案，建立應(yīng)急救援體系，配齊應(yīng)急裝備，并根據(jù)尾礦庫周邊環(huán)境情況對編制的應(yīng)急預(yù)案及時演練。演練的內(nèi)容至少應(yīng)包括尾礦庫潰壩、自然災(zāi)害等突發(fā)事故。

（四）落實庫長制，加強組織機構(gòu)管理和人員培訓(xùn)

非煤礦山監(jiān)管部門要督促企業(yè)落實好尾礦庫庫長制，庫長原則上由企業(yè)法人或總經(jīng)理擔(dān)任，庫長對尾礦庫的安全、環(huán)保負(fù)總責(zé)。庫長還應(yīng)牽頭組建與尾礦庫工作相匹配的安全管理機構(gòu)及作業(yè)團(tuán)隊，制定完善相關(guān)規(guī)章制度及操作規(guī)程，配齊應(yīng)急搶險救援物資。此外，監(jiān)管應(yīng)加強對尾礦庫相關(guān)管理、作業(yè)人員的專業(yè)培訓(xùn)，定期組織集中學(xué)習(xí)，并進(jìn)行考核評定。

（五）積極審慎應(yīng)用新技術(shù)

加強對尾礦庫相關(guān)新技術(shù)的研究，這些新技術(shù)既可以是原始創(chuàng)新的，也可以是其他行業(yè)已應(yīng)用成熟但未在尾礦庫領(lǐng)域應(yīng)用的。如當(dāng)前廣泛在尾礦庫應(yīng)用的在線監(jiān)測系統(tǒng)及各種土工合成材料，均是其他行業(yè)應(yīng)用成熟后引進(jìn)尾礦庫使用的，這些技術(shù)對于保證尾礦庫的本質(zhì)安全發(fā)揮了巨大作用。

結(jié)束語：在整體分析了我國尾礦庫的特點及安全現(xiàn)狀后，我們得出的結(jié)論是雖然尾礦庫監(jiān)管和專項行動已取得了較好的效果，但全國尾礦庫的安全形勢仍不容樂觀。我們提出的對策是在法律法規(guī)、規(guī)程規(guī)范、監(jiān)管、企業(yè)及技術(shù)等層面發(fā)力，加強管理、提升水平，切實提升尾礦庫的本質(zhì)安全，以更好地服務(wù)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展大局。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉懿，史先鋒，吳鵬，王鵬飛.全國非煤礦山總量情況統(tǒng)計分析及監(jiān)管建議[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2019，15（10）：178-183

[4]應(yīng)急管理部，國家發(fā)展改革委，工業(yè)和信息化部，等.關(guān)于印發(fā)防范化解尾礦庫安全風(fēng)險工作方案的通知[J].自然資源通訊，2020（5）：19-23. DOI：10.3969/j.issn.1009-9654.2020.05.009

[5]李全明，張紅，李鋼.中國與加拿大尾礦庫安全管理對比分析[J].中國礦業(yè)，2017，26（01）：21-24+48

[6]李全明，張紅，李鋼.中澳尾礦庫全生命周期安全管理對比分析[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2016，32（12）：1-5+9

作者簡介：肖雄（1989-），男，湖南岳陽人，工程師，碩士研究生，工作方向：尾礦庫安全環(huán)保方面的科研和設(shè)計工作。

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