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第二章 尾矿库的安全生产管理 第一节 尾矿库安全管理的要求 一、尾矿库安全管理的重要性 尾矿库能否正常运行直接关系到尾矿库的安全。而尾矿库正常运行与尾矿库的正确使用、精心管理密切相关。曾有人对此总结为“三分设计，七分管理。”或“设计是基础，管理是关键。”都充分说明尾矿库生产管理的重要性。 尾矿库安全管理总的要求是建立健全尾矿库生产管理机构，配备有资质的管理人员，制定具体可行、便于检查的规章制度，遵守国家有关法规，按照设计要求的运行参数，进行精心管理。2000年12月1日国家经贸委第20号令尾矿库安全管理规定对尾矿库安全管理的要求作出了具体规定。在实际应用中必须认真遵照执行。 二、尾矿库安全管理机构及职责 尾矿库安全管理规定明确规定企业经营管理者是尾矿库安全生产第一责任人。第一责任人应在规定管辖的范围内指定或设立相应的机构负责实施尾矿库安全管理规定中有关对企业的各种要求，组织制定适合本单位实际情况的规章制度，配备与实际工作需要的专业技术人员或有实际工作能力的人员负责尾矿库的安全管理工作，保证必须的安全生产资金。 1. 企业尾矿库安全管理机构的职责 企业尾矿库安全管理机构的主要职责 （1）贯彻执行国家有关尾矿库安全生产的方针、政策、法规及技术规范。 （2）编制尾矿库安全工作、年度计划和长远规划，并组织实施。 （3）编制尾矿库安全生产的各项规章制度，并检查执行情况。 （4）编制各种灾害预案，并组织演练。 （5）负责技术资料的收集、整编、分析和保存，建立健全技术档案工作。 （6）按有关规定审批和报批尾矿库的设计、施工和检测项目。 （7）定期或不定期组织尾矿库的安全大检查，落实尾矿库安全隐患的治理工作。 （8）负责尾矿库抢险和工程救护，发现重大事故隐患和险情要及时向有关安全生产监督管理部门报告，紧急情况下，应报请当地人民政府及有关部门给予协助。 （9）组织尾矿库操作和安全管理人员的培训工作。 2. 尾矿车间、工段或班组的职责 大型尾矿库设置尾矿车间，中型尾矿库设置尾矿工段，小型尾矿库设置尾矿班组。它们都是尾矿设施安全生产操作的基层机构，主要职责如下 （1）认真贯彻执行上级下达的各项指令和任务。 （2）建立健全尾矿设施安全管理的工作制度。 （3）编制年、季度作业计划和详细运行图表，统筹安排和实施尾矿输送、分级、排放、筑坝和排洪的管理工作。 （4）日常巡查和观测，发现不安全因素时，应立即采取应急措施并及时向上级报告。 （5）对尾矿设施的安全检查和监测作出及时、全面的记录。 第二节 尾矿库后期坝筑坝的生产管理 一、尾矿筑坝的基本要求 （1）尾矿筑坝一般先堆筑子坝，再通过排放尾矿，靠尾矿自然沉积形成尾矿坝的主体，子坝最后成为尾矿坝的下游坡面的一层坝壳。所以说尾矿筑坝应包含堆筑子坝和尾矿排放两部分操作，而且后者更为重要。 （2）每期堆坝作业之前必须严格按照设计的坝面坡度，结合本期子坝高度放出子坝坝基的轮廓线。筑成的子坝轮廓清楚，坡面平整，坝顶标高要一致。 （3）对岸坡进行清基处理。将草皮、树根、废石、废管件、管墩、坟墓及有关危及坝体安全的杂物等应全部清除。若遇有泉眼、水井、洞穴等，应进行妥善处理，作好隐蔽工程记录，经主管技术人员检验合格后，方可冲填筑坝。 （4）尾矿堆坝的稳定性取决于沉积尾砂的粒径粗细和密实程度。因此，必须从坝前排放尾矿，以使粗粒尾矿沉积于坝前。子坝力求夯实或碾压。 （5）浸润线的高低也是影响尾矿堆坝稳定性的重要因素。坝前沉积大片矿泥会抬高浸润线。因此，在放矿过程中，应尽量避免大量矿泥分布于坝前。 二、尾矿子坝的堆筑与维护 1. 尾矿子坝的堆筑方法 子坝的堆筑方法主要有冲积法、池填法、渠槽法和旋流器法等。 （1）冲积法筑坝（图2－1）。此法筑坝是采用机械或人工从库内沉积滩上取砂，分层压实，堆筑子坝。子坝不宜太高，一般以1～3m为宜。尾矿坝上升速度较快者可高些；尾矿坝上升速度较慢者可矮些。子坝顶宽一般为1.5～3m，视放矿主管大小及行车需要而定。外坡坡比可用1∶2，内坡坡比可用1∶1.5。 该法筑坝速度快、密实度高，成本较低，操作较简单。国内采用此法筑坝比较普遍。 图2－1 冲积法筑坝 （2）池填法筑坝（图22）。此法筑坝是沿坝 长先用人工堆筑子堤（也称围埝），形成连续封闭的图2－2 池填法筑坝 若干个矩形池子，池子宽度根据子坝高度确定，长度可取20～40m，太长沉积的尾矿粗细不均。围埝高0.5～1.0m，顶宽约0.5m，坡比为1∶1～1∶1.5。池子中部埋设溢流管，通向库内。溢流管可采用承插式的陶土管、砼予制管或钢管。立管进浆口可低于埝顶0.2m左右。 围埝筑成后，即可向池内排放尾矿浆，粗粒尾矿沉积于池内，细粒尾矿进入溢流管，流入库内。在放矿过程中，应有专人在池内控制尾矿沉积状态和调剂放矿流量，防止冲毁堤埂。 待尾矿沉满池顶并干到能站人以后，可再在其上继续构筑围埝，加高子坝。如果子坝较长时，围埝、放矿、干燥可交替进行。但整个坝体应均匀上升。 放矿形成的子坝外形为阶梯状，必须用人工修齐外坡，并填实溢流口。 此法在筑坝期间细粒矿泥容易沉积在子坝前。对坝体稳定不利。如果子坝太高，坝前沉积矿泥较厚，还会抬高浸润线。所以子坝高度以不大于2m为宜。但此法毕竟操作较简单，成本低。所以国内采用者也较多。 （3）渠槽法筑坝。此法是沿坝长方向类似池填法先用人工筑成两道平行的子堤，形成一条较长的渠槽，从槽一端排放尾矿，尾矿在流动中沉积于渠内，细粒尾矿和水从槽的另一端流入库内，沉满以后，加高子堤继续排矿，逐层冲积最终形成子坝。子堤大小与池填法的围埝相同。槽宽根据所筑子坝外形确定。 只筑一条渠槽者，称单槽法；有的坝需筑多条平行的渠槽冲填者，称多槽法。它可用于需较快加高或加宽子坝，以满足洪水位时的干滩长度的需要，也可起到增加调洪库容的作用。但筑堤工作量较大。 该法成本低，操作简单。但槽内沉积的尾矿一端粗，一端细，不均匀。密实度也不如压实的效果好。 （4）水力旋流器法筑坝（图2－3）。此法是利用水力旋流器将矿浆进行分级，由沉砂嘴排出的高浓度粗粒尾矿用于筑坝；由溢流口排出的低浓度细粒尾矿浆用橡胶软管引入库内。排矿流量较小者，可沿坝顶每隔一定间距设置支架，在架顶安设旋流器；排矿流量较大者，须在坝顶铺设轨道，由安装有旋流器组的移动车排矿筑坝。由于堆积的尾矿不成坝形，需用人工或机械修整。生产管理的任务就是要调整给矿压力和排矿口的大小，使沉砂流量、排矿浓度和分级粒度符合设计要求。 图2－3 水力旋流器法筑坝 中线式和下游式尾矿坝普遍采用此法。上游式尾矿坝只有原尾矿颗粒较细者才采用水力旋流器进行分级筑坝。该法堆筑的子坝质量好，物理力学强度高。但筑坝工艺较复杂，成本较高，管理比较复杂。 2. 尾矿子坝的维护 （1）子坝若是分层筑成的，外坡的台阶应修整拍平。 （2）在坝顶和坝坡应覆盖护坡土（铺土厚度以300～500毫米为宜），种植草皮，防止坝面尾砂被大风吹走。 （3）坝肩和坝坡面需建纵横排水沟，并应经常疏浚，保证水流畅通，以防止雨水冲刷坝坡。对降雨或漏矿造成的坝坡面冲沟，应及时回填并夯实。 （4）子坝筑好后，应及时移动安装尾矿输送管，架设照明线路，尽早放矿，保护坝趾。 （5）新筑的子坝坝体的密实度较差，须勤调放矿地点，杜绝尾矿回流掏刷坝趾。 （6）由于放矿管、三通、阀门均属易磨损件，一旦漏矿，应及时处理。否则，会冲坏子坝。 三、尾矿排放的操作管理 （1）放矿时应有专人管理，做到勤巡视、勤记录和勤汇报，不得离岗。 （2）在排放尾矿作业时，应根据排放的尾矿量，开启足够的放矿支管根数，使尾矿均匀沉积。 （3）经常调整放矿地点，使滩面沿着平行坝轴线方向均匀整齐，应避免出现侧坡、扇形坡等起伏不平现象，以确保库区所有堆坝区的滩面应均匀上升。 （4）严禁独头放矿。因独头放矿会造成坝前尾矿沉积粗细不均，细粒尾矿在坝前大量集中，对坝体稳定不利。 （5）严禁出现矿浆冲刷子坝内坡的现象。 （6）除一次建坝的尾矿库外，严禁在非堆坝区放矿。因为它既对坝体稳定不利，又减少了必要的调洪库容。 （7）对于有副坝且需在副坝上进行尾矿堆坝的尾矿库，应于适当时机提前在副坝上放矿，为尾矿堆坝创造有利的坝基条件。 （8）放矿主管一旦出现漏矿，极易冲毁坝体。发现此情，应立即汇报车间调度，停止运行，及时处理。特别是在沉积滩顶接近坝顶又未堆筑子坝时，是矿浆漫顶事故的多发期。在此期间放矿尤须勤巡查、勤调换放矿点，谨防矿浆漫顶。 （9）对处于备用的管道，应将其矿浆放尽。以免剩余矿浆冻裂管道和沉积尾砂堵塞管道。 （10）多开启几个调节阀门可减小矿浆在支管内的过流速度，从而减小其磨损；阀门的开启和关闭应快速制动，且应开启到位或完全关闭，以减轻其磨损。 （11）阀门在（我国的北方地区）严寒的环境下极易冻裂。因此，在冬季应采取措施予以保护。一般情况下可采用草绳或麻绳多层缠绕，或用电热带缠绕保温，也可根据当地的最大冻层厚度，用尾砂覆盖阀门体等措施加以保护。 （12）尾矿排放是露天作业，受自然因素影响很大。在强风天气放矿时，应尽量使矿浆至溢水塔的流径最长且在顺风的排放点排放。若流径短，矿浆在沉淀区域的澄清时间缩短，回水水质降低。如果逆风放矿，矿浆被强风卷起冲刷子坝内坡，同时使输送尾矿管道悬空，可能产生意外事故。 （13）放矿支管的支架变形或折断，会造成放矿支管、调节阀门、三通和放矿主管之间漏矿，从而冲刷坝体。因此，如支架松动、悬空或折断，应及时处理修复。 （14）在冰冻期一般采用库内冰下集中放矿，以免在尾矿沉积滩内（特别是边棱体）有冰夹层或尾矿冰冻层存在而影响坝体强度。 第三节 尾矿库防洪管理 一、尾矿库防洪管理的基本要求 尾矿库防洪的含义绝对不应简单地理解为仅仅防止洪水漫顶垮坝。第一章介绍过通过确定尾矿库防洪标准、洪水计算、调洪演算和水力计算等步骤设计的排洪构筑物，应能确保设计频率的最高洪水位时的干滩长不得小于设计规定的最小安全滩长;同时安全超高也不得小于设计规定的最小安全超高。为此，生产管理必须按下列要求严格控制和执行 （1）库内应在适当地点设置可靠、醒目的水位观测标尺，并妥善保护。 （2）水边线应与坝顶轴线基本平行。 （3）防洪库水位应按图2-4所示的要求进行控制。图中设计规定的最小安全滩长la、最小安全超高ha、所需调洪水深ht对应的调洪滩长lt是确保坝体安全的要求；最小澄清距离hc是确保回水水质能满足正常生产的要求。 图2-4 防洪库水位要求 （4）在全面满足设计规定的最小安全滩长、最小安全超高、所需调洪水深对应的调洪滩长和最小澄清距离要求的情况下，有条件的尾矿库，干滩长度越长越好。 （5）对于某些不能全面满足上述要求的尾矿库，在非雨季经设计论证允许，可适当抬高水位以满足澄清距离的要求。但在防汛期间必修降低水位以满足确保坝体安全的要求。紧急情况下，即使排泥，也得保坝。 （6）严禁在非尾矿堆坝区排放尾矿，以防占用了必要的调洪库容。 （7）未经技术论证和上级主管技术部门的批准，严禁用子坝抗洪挡水。更不得在尾矿堆坝上设置溢洪口。 （8）应随时搜集气象予报，了解汛期水情。 （9）应准备好必要的抢险、交通、通讯供电和照明器材和设备，及时维修上坝公路，以便防洪抢险。 （10）汛前应加强值班和巡逻，设警报信号，并组织好抢险队伍，与地方政府有管部门一起制顶下游居民撤离险区方案及实施办法。 二、尾矿库排洪设施的管理 （1）尾矿坝下游坡面上的排水沟除了要经常疏通外，还要将坝面积水坑填平，让雨水顺利流入排水沟。 （2）应确保排洪构筑物畅通无阻。特别是有截洪沟的尾矿库，必须经常将沟内杂物清除干净。并将薄弱沟段进行加固处理。 （3）洪水过后，应对排洪构筑物进行全面认真的检查和清理。若发现有隐患应及时修复，以防暴雨接踵而来。 （4）库内排水井的封堵应确保不漏砂。 （5）框架式排水井的拱板不得有裂纹和缺稜掉角现象。加盖拱板时必须在两个端面与立柱之间用高标号水泥砂浆填实，使其紧密接合。 第四节 尾矿库的安全检查 由于尾矿库的特殊性和复杂性，为确保其安全运行，必须通过定期或不定期的检查。 尾矿库的日常安全检查一般由基层管理机构负责。重要的检查如汛期、暴雨后、地震后等均应由企业安全管理部门负责组织与基层共同进行。 一、尾矿库防洪能力检查 一个完善的设计文件必须给出尾矿库在各运行期的设计洪水位时的允许最小干滩长度、允许最小安全超高以及所需的调洪水深（又称调洪高度）。当调洪段干滩坡度较陡者，设计只需给出最小干滩长；而干滩坡度较缓者，设计只需给出最小安全超高。 防洪安全监测应以设计所给出的上述参数为依据来判断防洪安全与否。具体步骤如下 （1）测量尾矿库滩顶标高（测量误差小于20毫米）。 沿尾矿坝长度方向（平行于坝轴线方向）每100米布点测量，取各测点中最低点的标高作为尾矿库滩顶标高，记作HA。 （2）确定设计洪水位允许达到的标高。当设计文件只给出最小干滩长度Lmin时，则从最低滩顶处沿垂直于坝长（或坝轴线）方向向库内量取Lmin，以此点作为设计洪水位到达点的标高，记作H1。 当设计文件只给出最小安全超高hmin时，则从最低滩顶处垂直坝长（或坝轴线）方向向库内找到标高为（HA-hmin）的点，此点标高记作H2。 当设计文件同时给出最小安全滩长和最小安全超高时，则需用上法找出H1和H2，取其中小者作为洪水位允许到达点，此点的标高可记作为HC。 （3）计算实际调洪水深h。 设库水位为Hs。 当设计文件仅给出最小安全滩长时，实际调洪水深h可按下列公式计算 hH1-Hs 1-4 当设计文件仅给出最小安全超高时，实际调洪水深h可按下列公式计算 hH2-Hs 1-5 当设计文件同时给出最小安全滩长和最小安全超高时，实际调洪水深h可按下列公式计算 hHc-Hs 1-6 （4）判断防洪能力。 以[h]表示设计文件中的所需调洪水深。 当h≥[h]时，防洪能力满足设计要求，是安全的； 当h＜[h]时，防洪能力不能满足设计要求，则不安全。 注意设计文件所给出允许最小安全滩长和允许最小安全超高是抗滑稳定分析确定的。有可能大于选矿厂尾矿设施设计规范中所规定的最小安全滩长和最小安全超高值，所以不宜直接用设计规范的最小值作为判断防洪的依据。 二、尾矿坝安全检查 （1）选取尾矿坝外坡最陡的坝段进行实测。外坡坡比一般不宜陡于设计值。如局部坝段略陡，也不应陡于设计值的5，且应尽快调整，使平均坡比符合设计值。 （2）选取最大坝高或尾矿沉积状态不良的坝段，检测位移。如累计水平位移较大或有突变情况时，应及时分析，查明原因，妥善处理，并加强观测。 （3）检查坝体有无纵、横裂缝。若有裂缝，应查明裂缝的长度、宽度、深度、走向、形态和成因，须及时进行治理。 （4）检查坝体有无局部滑坡、渗漏现象。若有，应记录位置、范围，查明原因。及时处理，防止事态的扩大。 （5）若设计对浸润线深度有限制，则应实测浸润线