尾矿库事故及预防措施.pdf

一 口 尾矿库事故及预防措施 长沙 矿 山研究院彭承英 __ _ _一 1 6 ， } 7 7 | 舟析 一般 尾矿库 坝 常见 同题 和隐 患 ．提 出预 防尾 矿庠 事敞的 主要 措施 ．展望 尾 矿．T - 程 技术的 发展方 向． 关键 词尾 矿库事故预 防发展 方 向 。 一一 、 1 概述 我 国的有 色金属矿 山选厂， 由于入选矿 石 品位较低，尾矿产出率很高，一些选厂的 尾矿量 占入选矿量的9 0 ％以上。 目前，全国 有 色金属矿 山每年 排出尾矿约6 0 0 0 万 t i 3 0 0 余座尾矿库的总库容达2 5 亿m 。随着有色金 属工业 的发展 ，每年处理 的矿量 还在增 加。 尾矿库 作为 矿山的一个重要生产设施 ，其 运 行状况的好坏，直接关系到矿山的正常生产 和人员财产安全。在生产实践中，人们 已经 越来 越清楚地 认识 到，尾矿设施对矿 山正常 生 产 具有举足轻重的作 用。 建 国以来，伴随着我国有色金属工业的 发展，矿 山尾矿工程技术有 了长足的进步 工程 技术人 员在 尾矿库勘察 、设 计 、施工 ， 管理 等方面取得了大量宝贵经验，建成的一 大 批尾矿库 坝保证 了企业生 产的 需要 J 有效预防了尾矿的流失，减轻了尾矿对环境 的 危害 。 由于尾矿浆中含有多种对环境有害的物 质，因此尾矿库是矿山环境保护 工 作 的 重 点。尾矿库除能储存污染物，防 止 其 扩 散 外，还具有一定的 自净能力。但是，从另一 个 角度看 尾矿库又是一个潜在的巨大污染 一 3 8一 积 源。 污水 一旦泄漏，将 对周 围环 境造成很大 的危 害， 因此 管理 好尾矿库是 矿山环境建设 工 作的重要组成 部分 。 2 尾矿设施常见的问题 尾矿设施的建设投资较大，一般约 占矿 山建设总投资的5 ～l 0 J 占选矿厂 基 建 投资的2 0 ％左右J有些甚至与建 厂 投 资 相 当。它的建设周期较长， 占地 面 积 大， 施 工、管理工作条件差，对环境有一定影响， 而本身并不直接创造经济效益，所 以在有些 矿山，尾矿设施往 往是 薄 弱环节。 随着生 产 年 限的增加，各种安全及环境 问 题 逐 渐 暴 露，成为制约矿山发展的主要障碍。 目前，在有色系统各矿山，尾矿设施得 到 各级领 导的普遍重 视。但 由于种 种原 因， 许多矿山尾矿设施的安全管理仍存在许多问 题 。 2 ． 1 病库和 危库 在生产矿山中有不少尾矿库 已进入中、 晚服务期，程度不同地存在着一些不安全因 素和隐患。据9 0 年代初期的统计资料显示， 我国有色金属矿山正在运行的尾矿库中，处 于正常状态的约有5 2 ％， 带病运行的达3 3 ％， 超服务 期运行的有9 ，处于 经险状 态 的 占 有色矿 山 1 g 9 6． 5 维普资讯 6 ％ 。 2 ． 2 土地占用问题 前 已述及，由于有色金属矿的矿石品位 低，尾矿产率高，一般 占入选矿量的9 0 以 上。随着有色金属工业的发展，尾矿 占地问 题日益突出，解决新建尾矿库的土地成为当 务之急 。 2 ． 3 安 全监 测 目前，对尾矿坝安全生产管理及事故分 析多数还停留在凭借经验的阶段。许多矿山 尾矿坝未设置观测设施，缺乏科学有效的监 测手段 。 2 ． d 管理人员的专业水平有待提高 尾矿设施 的管理 是 一项技术性较强 的工 作，需要管理者具备一定的专业知识。但在 目前，许多矿 山尾矿技术人员多数属兼职， 没有受过专f -J O l[ 练。 3 尾矿库 坝事故 的危害 建国以来，有色金属矿山尾矿库 曾发生 过多起恶性事故。如1 9 6 0 年 8月2 7 日，岿美 山钨矿发生尾矿坝洪水攫顶事故’1 9 6 2 年 7 月银山铅锌矿尾矿坝发生洪水 攫 顶 事 故| 1 9 6 2 年 9 月2 6 日云南锡业公司大谷都发生尾 矿坝溃决事故，都造成了巨大经济损失，在 当时产生 了恶劣的政治影响。 较近期的尾矿坝溃决事故发生在1 9 8 5 年 湖南的一座矿 山。这座尾矿库于1 9 7 1 年 1 月 建成投产，设计 库 容2 1 5 万m 。 ， 有 效 库 容 1 5 0 万m。 。选矿厂处理量初 期 为4 0 o qd ，后 扩建到5 7 o t ／ d ，日排出尾矿4 Z s t ／ d ， 年 排尾 1 3 万t ， 垮坝前 已堆尾矿1 1 0 万m。 。1 9 8 5 年8 ,9 2 5 日凌晨， 矿区内连降暴雨达4 小时，当即发 生了百年不遇的特大洪灾，洪水很快漫过坝 面，仅数分钟，就冲垮了尾矿库，洪水央带 着大量尾砂掠过矿区，下游农 田严重受损。 这次事故，冲毁矿区内房屋3 9 栋，造成危房 2 2 栋，淹没房 屋2 7 栋，并造成 了人 员伤 亡 。 同时， 冲毁设备2 5 台，冲走钢材2 0 0 余吨 ， 水 泥1 2 0 0 余吨和价值8 4 ． 7 万元的各种原材料| 冲毁 输电线路3 ． 5 k in， 通讯线 路4 ． 3 8 k in， 矿 区 自备公 路4 ． 3 k in，国家公路 3 k in， 桥 梁 3 座，通讯，供电、交通全部中断，矿区经济 损失惨重。大量外溢的尾矿还污染了大片农 田和 生活水井 。事故 的破坏力 令 人 触 目 惊 心 。 4 预防措施 造成尾矿库危害及事故的原因是多方面 的，主要包括设计不当，施工不 嶷、 ． 管理不 善和技术落后等原因。因此，预防病库产生 和事故的首要措施是精心设计，精心施工， 提高管理水平，从而彻底杜绝事故的发生。 4 ． 1 精心设计 优秀的设计方案和设计质量是保证尾矿 库 坝安全，经济，高效运行的基础。因 此，在尾矿库建设前期应严格按 豫 基 建 程 序，委托有资望的设计部门，切实做好基础 资料 的收集和 方案论证工作， ‘ 杜 绝 个 人 设 计 。 4 ． 2 精心施工 施工是贯彻设计意图，保 证尾矿规安全 的关键环节，施工质量的好坏，直接关系到 国家和人民生命财产的安全。为确保工程质 量，必须做到 1选择有 嶷好信誉和业绩 的施工队伍， 2认真会审 施 工 图 纸， 3明确质量标准，加强监管，杜绝偷工 减料现象| 4 施工单位要有质量管理和 保证体系。 4 ． 3 科学管理，建立健全规章制度 由于尾矿库具有边施工边使用的特点， 坝体形成的过程要借 助尾 砂堆 坝，堆坝周期 较长，少则几年，多则十几年。随着坝体逐 年增高，需要依次封堵排水井的进水口和进 行其它管理工作，只有长期一贯保 持良好的 堆坝质量，才能保 证坝体 安全 。在 生产堆坝 过程中，基坝、排水井和泄洪沟 长 期 受 水 压、渗透、冲刷、溶蚀、气蚀、磨损、腐蚀 尾矿卑事故及璜防措施彭承荚 邮编4 1 o o t z 一 3 9 维普资讯 等物理，化学作用，经受洪水、严寒 、冰冻 等恶劣气候条件的影响，使尾矿设施很 难保 持始终如一的 良好运行状态|施工过程也难 免留下不同程度的隐患，足见尾矿库运行管 理 工作 的艰 巨性。 坝体要在 运行 期 间形成 ， 埂的性 态 向不利的 非稳定 方 向 发 展 ， 需 要 不断维护和控铷，还要做好放矿，筑坝、防 汛、防渗、防震 、维护、修理检查，观测等 日常管理工作，一套科学有效的管理制度和 与之配套的组织机构必不可步。只有科学管 理 ，才能确保尾矿 库 坝 的安全运行 d ． 4 提高科 技水 平 技术落后在有色金属矿山尾矿管理中普 遍存在 。尾矿工程技术是 一门综合性学科 ， 学科建 立较晚 ，人们对 尾矿工程的认识还不 系统 深入 。 目前在工程 设计计算中一般多借 用水 利 工程理论 和技术，而尾矿工程 中的许 多特殊问题是难以在水利工程技术和理论上 找到答案的。因此，要加强理论研究，开发 新工艺 、新材 料，新设备，依靠技术进 步， 建 立高教 、先进的 监测、预报系统和事 故应 急对 策 系统 ，及 时发现治理隐患，避 免事故 的 发生 。 5 尾矿工程技术发展方向 虽然我国有色金属矿山的尾矿工程技术 水平 已有很大提高，但从维持现有设施生产 能力和保证矿 山今后的发展来看，仍需做大 量的技术 工柞 ，许多设施 、设备和仪器有待 进一步完 善。就 目前而 言，尾矿工程技术 的 发展 主要 在 以下几 方面。 * * 5 ． 1 上游法 堆高坝的研究 由于上游法堆坝操作简单，方便，不需 要 专用设备，所 以在 我 国有 色矿 山 采 用 较 多。但该法的 坝体动 力稳定性 较差，是堆高 坝的一大障碍。 5 ． 2 下游法，中线法堆 高坝的研 究 这些 堆坝法在我 国有色矿 山采用 较晚， 还 需加强设计 、施工 、管 理等方 面的研究 。 5 ． 3 细 泥类尾矿 堆高坝的研 究 细泥尾砂 抗剪强度低，渗透性 差，脱水 固结 慢。在我 国的有色矿 山，尾砂 粒度较细 的情况普遍存在。细砂要求库容大，堆坝又 存 在一定 困难，应进一步加强研 究工作。 5 。 4 高 浓度矿浆堆坝 研究 提高 矿山经 济效益，尾矿 输送的节能是 重要 环节 ，提高尾矿浓度是行之有 效的节能 手段。可将尾矿浓度由目前较普遍的2 0 左 右 提高 到4 0 ～7 0 。要 研 究 尾 矿浓缩方 式l研究高浓度尾矿输送阻力及减阻问题{ 开发 高 浓 度 矿浆输送设备和抗磨蚀输送管 材J分析 高浓度尾矿 沉积规律 及对 坝体结构 的 影响。 5 ． 5 尾 矿坝 安全监 测及 报警研究 为使尾矿坝正常运行，能及 时 发 现 问 题，应加强安全监测应用技术的研究，在传 感 器 、原始数 据采 集 、数据处理和 储存方面 引进先进技术装备，建立尾矿坝安全评价程 序 ，完 善报 警设施，使安全监测工 作真正发 挥应有的作用。逐步实现 自动监测、自动分 析 ， 自动报警。 * * * l 9 9 6 5 维普资讯