尾矿库及管理.ppt
2007.12,尾矿库及管理,2,辽宁海城“1125”尾矿库溃堤事故事故死亡和失踪人员共为16人,3,,2000年10月18日上午9时50分,广西南丹县大厂镇鸿图选矿厂尾矿库发生重大垮坝事故,共造成28人死亡,56人受伤,70间房屋不同程度毁坏,直接经济损失340万元。2007年5月18日,山西宝山矿业有限公司尾矿库发生溃坝事故,库内近100万立方米的尾矿持续下泄近30小时,造成下游太原钢铁公司峨口铁矿铁路专用线桥梁、变电站及部分工业设施被毁,繁(峙)五(台)线交通公路被迫中断,近500亩农田被淹,峨河、滹沱河河道堵塞。2006年4月30日18时24分,陕西省商洛市镇安县黄金矿业有限责任公司尾矿库在加高坝体扩容施工时发生溃坝事故,外泄尾矿砂量约20万立方米,冲毁居民房屋76间,22人被淹埋,5人获救,17人失踪。,4,1.尾矿库基础知识,尾矿设施及其重要性尾矿库尾矿坝尾矿库排洪设施尾矿坝稳定性尾矿库防洪,5,1.1尾矿设施及其重要性,尾矿金属或非金属矿山开采出的矿石,经选矿厂选出有价值的精矿产生砂一样的“废渣”,称作尾矿。尾矿处理将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存或利用的技术叫做尾矿处理。尾矿设施为尾矿处理所建造的设施系统称作尾矿设施。,6,7,尾矿设施组成,1、尾矿水力输送系统包括尾矿浓缩池、尾矿输送管槽、输送泵站和尾矿分散管槽等,用以将选矿厂排出的尾矿浆送往尾矿库堆存;2、尾矿堆存系统一般常简称为尾矿库,包括库区、尾矿坝、排洪构筑物和坝的观测设施等,用以储存选矿厂排出的尾矿;3、尾矿回水系统包括回水泵站、回水管道和回水池等,用以回收尾矿库或浓缩池的澄清水,送回选矿厂供选矿生产重复利用;4、尾矿水处理系统包括水处理站和截渗、回收设施等,用以处理不符合重复利用或排放标准要求的尾矿水,使之达到标准。,8,尾矿设施的重要性,1、尾矿设施是维持矿山生产的重要设施尾矿库作为污染源和危险源同时又是环保设施和安全设施,因此,矿山建设必须贯彻“三同时”方针,尾矿设施是矿山不可缺少的必要设施。2、尾矿设施是矿山建设投资的重要组成部分尾矿设施的基建投资一般约占矿山建设总投资的10以上,有的甚至与选矿厂投资一样多。尾矿设施的运行成本也较高,一般约占矿山总成本的5~10,有的甚至占选矿厂总成本的30。3、尾矿设施是重要的污染源尾矿库堆存的尾矿和尾矿水都是重要的污染物,若得不到妥善处理,必然会对周围环境造成严重污染,因此尾矿库是矿山的重要污染源。4、尾矿设施是重要的危险源尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。在长达十多年甚至数十年的时间里,各种自然的和人为的不利因素都会直接威胁着它的安全。事实一再表明,尾矿库一旦失事,必将对下游人民的生命财产造成严重损失。,9,1.2尾矿库,1.2.2尾矿库类型①山谷型尾矿库山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较短,坝体工程量较小,后期尾矿堆坝相对较易管理维护,当堆坝较高时,可获得较大的库容;库区纵深较长,尾矿水澄清距离及干滩长度易满足设计要求;但汇水面积较大时,排洪设施工程量相对较大。我国现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。,10,山谷型尾矿库,11,②傍山型尾矿库傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大;由于库区纵深较短,尾矿水澄清距离及干滩长度受到限制,后期坝堆的高度一般不太高,故库容较小;汇水面积虽小,但调洪能力较低,排洪设施的进水构筑物较大;由于尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差,管理、维护相对比较复杂。国内低山丘陵地区中小矿山常选用这种类型尾矿库。,12,傍山型尾矿库,13,③平地型尾矿库平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量大,维护管理比较麻烦;由于周边堆坝,库区面积越来越小,尾矿沉积滩坡度越来越缓,因而澄清距离、干滩长度以及调洪能力都随之减少,堆坝高度受到限制,一般不高;但汇水面积小,排水构筑物相对较小;国内平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库。例如金川、包钢和山东省一些金矿的尾矿库。,14,平地型尾矿库,15,④截河型尾矿库截河型尾矿库是截取一段河床,在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。有的在宽浅式河床上留出一定的流水宽度,三面筑坝围成尾矿库,也属此类。它的特点是不占农田;库区汇水面积不太大,但尾矿库上游的汇水面积通常很大,库内和库上游都要设置排水系统,配置较复杂,规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂,国内采用的不多。,16,,截河型尾矿库,17,1.2.3库容的概念库容系指尾矿库空间容积全库容尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积,包括有效库容V5、死水库容澄清库容V4、蓄水库容V3、调洪库容V2和安全库容空余库容V1。有效库容某坝顶标高时,初期坝内坡面、堆积坝外坡面以里(对下游式尾矿筑坝则为坝内坡面以里),沉积滩面以下,库底以上的空间,即容纳尾矿的库容。调洪库容某坝顶标高时,沉积滩面、正常水位以上的库底、正常水位三者以上,最高洪水位以下的空间。总库容设计最终堆积标高时的全库容。,18,H1-坝顶标高,H2-洪水水位,H3-蓄水水位,H4-正常生产的最低水位。,19,1.2.4尾矿库安全设施直接影响尾矿库安全的设施,包括初期坝、堆积坝、副坝、排渗设施、尾矿库排水设施、尾矿库观测设施及其他影响尾矿库安全的设施。1.2.5尾矿库等别、构筑级别尾矿库的等别从高到低分为五等。规程对等别不同的尾矿库采用的防洪标准和坝体安全系数也是不同的。一等最高,五等最低。尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容和坝高分别按表1确定。当两者的等差为一等时,以高者为准;当等差大于一等时,按高者降低一等。尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭受严重灾害者,其设计等别可提高一等。,20,21,构筑物级别,22,我国尾矿库的特点1、筑坝尾矿粒度细2、上游法筑坝多3、尾矿库安全设计标准较低4、尾矿库规模小5、尾矿库多处于地震区6、尾矿库失事损失大,23,1.3尾矿坝,1.3.1尾矿坝定义尾矿坝挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物,常泛指尾矿库初期坝和堆积坝的总体。初期坝基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。堆积坝生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填堆筑而成的坝。,24,1.3.2初期坝①初期坝的类型不透水初期坝──用透水性较小的材料筑成的初期坝。因其透水性远小于库内尾矿的透水性,不利于库内沉积尾矿的排水固结。当尾矿堆高后,浸润线往往从初期坝坝顶以上的尾矿堆积坝坝坡逸出,造成坝面沼泽化,不利于后期坝坝体的稳定。这种坝型适用于挡水式尾矿坝或尾矿堆坝不高的尾矿坝。透水初期坝──用透水性较好的材料筑成的初期坝。因其透水性大于库内沉积尾矿,有利于后期坝的排水固结,并可降低坝体浸润线,提高坝体的稳定性。它是比较合理的初期坝坝型。,25,②初期坝的坝型及其特点均质土坝均质土坝是用粘土、粉质粘土或风化土料筑成的坝,如图所示,它像水坝一样,属典型的不透水坝型。在坝的外坡脚往往设有毛石堆成的排水棱体,以降低坝体浸润线。该坝型对坝基工程地质条件要求不高,施工简单,造价较低。在早期或缺少石材地区应用较多。,26,若在均质土坝内坡面和坝底面铺筑可靠的排渗层,如图所示,使尾矿堆积坝内的渗水通过此排渗层排到坝外。这样,便成了适用于后期尾矿堆坝要求的透水土坝。,27,透水堆石坝用堆石料堆筑成的坝,如图所示。在坝的上游坡面用天然反滤料或土工布铺设反滤层,防止尾砂流失。该坝型能有效地降低后期坝的浸润线。由于它对后期坝的稳定有利,且施工简便,成为二十世纪六十年代以后广泛采用的初期坝型。,28,砂、石透水堆石坝该坝型对坝基工程地质条件要求也不高。当质量较好的石料数量不足时,也可采用一部分较差的砂石料来筑坝。即将质量较好石料铺筑在坝体底部及上游坡一侧(浸水饱和部位),而将质量较差的砂石料铺筑在坝体的次要部位,如图所示。,29,废石坝用采矿场剥离的废石筑坝,有两种情况当废石质量符合强度和块度要求时,可按正常堆石坝要求筑坝;另一种是结合采矿场废石排放筑坝,废石不经挑选,用汽车或轻便轨道直接上坝卸料,下游坝坡为废石的自然安息角,为安全计,坝顶宽度较大,如图所示。在上游坡面应设置砂砾料或土工布做成的反滤层,以防止坝体土颗粒透过堆石而流失。,30,砌石坝用块石或条石砌成的坝,分干砌石坝和浆砌石坝两种。这种坝型的坝体强度较高,坝坡可做得比较陡,能节省筑坝材料,但造价较高。可用于高度不大的尾矿坝,但对坝基的工程地质条件要求较高,坝基最好是基岩,以免坝体产生不均匀沉降,导致坝体产生裂缝。混凝土坝用混凝土浇筑成的坝。这种坝整体性好,强度高,因而坝坡可做得很陡,筑坝工程量比其他坝型都小,但工程造价高,对坝基条件要求高,采用者比较少。,31,1.3.3堆积坝⑴堆积坝功能与特点实质上是尾矿沉积体,这种水力充填沉积的砂性土边坡稳定性能较差;大、中型尾矿堆积坝最终的高度往往比初期坝高得多,是尾矿坝的主体部分。堆积坝一旦失稳,灾害惨重。所以如何确保堆积坝的安全历来是设计和生产部门十分重视的一项工作,也是安全生产管理和安全监督管理工作的重点之一。,32,⑵堆积坝型式①上游式缺点细粒夹层多、渗透性能差、浸潤线高、坝体稳定性差优点筑坝工艺简单、管理方便、运营费用低、国内外均普遍采用,,33,②下游式优点坝体质量可控、渗透性强、浸潤线低、坝体稳定性好缺点筑坝工艺复杂、管理复杂、受地形限制、运营费用高,,34,③中线式优点坝体质量可控、渗透性较强、浸潤线低、坝体稳定性较好缺点筑坝工艺较复杂、管理较复杂、受地形限制、运营费用高、国内采用少,,35,⑶术语沉积滩水力冲积尾矿形成的沉积体表层,常指露出水面部分滩顶沉积滩面与堆积坝外坡的交线,为沉积滩的最高点。滩长由滩顶至库内水边线的水平距离。最小干滩长度设计洪水位时的干滩长度。最小安全超高规定的安全超高最小允许值。,36,37,⑷坝高坝高对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴线处坝底的高差;对上游式筑坝则为堆积坝坝顶与初期坝坝轴线处坝底的高差。总坝高与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。堆坝高度(堆积高度)尾矿堆积坝坝顶与初期坝坝顶的高差。,38,,,39,,,40,1.4尾矿库排洪设施,1.4.1排洪设施的功能及组成排洪设施是尾矿库必须设置的安全设施,其功能在于将汇水面积内洪水安全地排至库外,保证尾矿库在洪水运行期的安全运行。它的安全性和可靠性直接关系到尾矿库防洪安全。尾矿库库内排洪构筑物通常由进水构筑物和输水构筑物两部分组成。尾矿坝下游坡面的雨水用排水沟排除。排洪构筑物型式的选择,应根据尾矿库排水量的大小、尾矿库地形、地质条件、使用要求以及施工条件等因素并经技术经济比较确定。,41,1.4.2进水构筑物(1)排水井(塔)窗口式整体性好,堵孔简单,但进水量小,早期应用较多。框架式结构合理,进水量大,操作也较简便,广泛采用。井圈叠装式和砌块式用预制井圈和预制砌块逐层加高,进水量大,操作要求高,整体性差,应用不多。,42,43,(2)排水斜槽既是进水构筑物,又是输水构筑物。随着库水位的升高,进水口的位置不断向上移动。它没有复杂的排水井,但毕竟进水量小,一般在排洪量较小时经常采用。(3)溢洪道常用于一次性建库的排洪进水构筑物。为减少过水深度,常采用宽浅式溢洪道。(4)截洪沟也是进水构筑物兼作输水构筑物。沿全部沟长均可进水。在较陡山坡处的截洪沟易遭暴雨冲毁,可靠性差,管理维护工作量大。,44,1.4.3输水构筑物(1)排水管埋设在库底部,承受荷载较大,一般采用钢筋混凝土结构。,45,(2)斜槽钢筋混凝土或浆砌石结构。(3)隧洞结构稳定性好,是大、中型尾矿库常用的输水构筑物。当排洪量较大,且地质条件较好时,隧洞方案往往比较经济。(4)截洪沟钢筋混凝土或浆砌石结构。,46,1.4.4坝坡排水沟(1)截水沟沿山坡与坝坡结合部设置浆砌块石,以防止山坡暴雨汇流冲刷坝肩。(2)排水沟在坝体下游坡面设置纵横,将坝面的雨水导流排出坝外,以免雨水滞留在坝面造成坝面拉沟,影响坝体的安全。,47,1.5尾矿坝稳定性,尾矿坝稳定性概念尾矿坝自身失稳破坏有以下三种形式a)静力失稳当尾矿坝坝坡抗滑稳定性不足时,将发生滑动破坏。根据统计,对于尾矿坝这种沙土类材料的堆积体,其滑动破坏的滑裂面一般呈圆弧型。因此,在设计尾矿坝时需计算各种滑裂面情况下的抗滑力与滑动力之比,其最小值即为该坝抗滑安全系数。,48,B)动力失稳大多数尾矿属于粉细砂类土,在地震情况下容易发生液化现象,失去抗剪强度,导致坝体液化破坏。因此,对于地震区重要尾矿坝应进行专门动力稳定试验研究,采取必要措施,保证坝体安全;对于一般尾矿坝,要求提高坝体密实度(相对密度大于0.7并保持坝体浸润线以上填土高度大于7-8m,可防止地震液化破坏。C)渗流破坏坝内浸润线过高,渗透坡降过大,导致管涌或流土破坏。要求采取必要的措施。,49,1.6尾矿库防洪,1.6.1确定防洪标准我国现行设计规范规定尾矿库的防洪标准按尾矿库安全技术规程第5.4.2条的表9确定。当确定尾矿库等别的库容或坝高偏于下限,或尾矿库使用年限较短,或失事后危害较轻者,宜取重现期的下限;反之,宜取上限。,50,1.6.2洪水计算确定防洪标准后,可从当地水文手册查得有关降雨量等水文参数,求出尾矿库不同高程汇水面积的设计洪峰流量和设计洪水总量及设计洪水过程线。1.6.3再根据尾矿沉积滩的坡度求出不同高程的调洪库容,作出⑴水位~调洪库容关系曲线;⑵根据排洪构筑物布置和型式,作出水位~泄洪流量关系曲线。,51,1.6.4调洪演算根据洪水过程线、水位~调洪库容关系曲线和水位~泄洪流量关系曲线,逐时段进行水量平衡计算,确定尾矿库最高洪水位和排洪构筑物最大下泄流量,并作出排水过程线。1.6.5进行复核根据调洪演算结果,复核在尾矿库在最高洪水位时的滩顶安全超高和安全滩长是否满足要求。需要指出,经调洪演算确定的最高洪水位,不仅应符合尾矿坝安全超高和最小干滩长度的规定,而且还应满足尾矿坝稳定性设计的要求。,52,1.6.5上游式尾矿坝沉积滩顶至设计洪水位的高差不得小于表3的最小安全超高值,同时,滩顶至设计洪水位水边线距离不得小于表3的最小滩长值。表3上游式尾矿坝的最小安全超高与最小滩长,53,54,尾矿坝病害与隐患的形式,1尾矿坝的排渗设施堵塞或破坏,或无排渗设施,使堆积坝浸润线抬高,坝外坡浸润线逸出,坝外坡和坝趾沼泽化,坝体出现裂缝、塌陷、冲沟或滑塌等;2初期坝为土坝,放矿后坝体内浸润线抬高,并在坝外坡逸出,坝坡出现裂缝、冲刷等;3坝基、坝肩有渗漏,坝内两岸有坍岸,,绕流、泥石流等;4透水堆石坝渗浑水;浆砌石坝坝体有裂缝,有渗漏水,坝体稳定性受威胁;5排水构筑物泄水能力不足,有缺陷,损坏失修,或断裂渗漏、跑浑水、下游消能设施不善;,55,(6)回水澄清距离不够,干滩距离太短等;(7)抗洪和调洪能力太小;(8)抗震能力不足;(9)随意放矿,坝端集中放矿等错误放矿方法造成沉积滩顼倾斜、侧坡、扇坡、淤泥夹层、积水等,及筑坝外坡过陡;(10)污水排放超标,尾矿粉尘飞扬污染环境。,56,2.尾矿库的安全监督管理,国家安全生产监督管理总局负责对国务院或者国务院有关部门审批、核准、备案的尾矿库建设项目进行安全设施设计审查和竣工验收。前款规定以外的其他尾矿库建设项目安全设施设计审查和竣工验收,由省级安全生产监督管理部门按照分级管理的原则作出规定。省级安全生产监督管理部门负责总库容100万立方米含100万以上尾矿库的安全监督管理;地市级安全生产监督管理部门负责总库容100万立方米以下尾矿库的安全监督管理,并可以结合实际情况委托县级安全生产监督管理部门进行监督管理。包括尾矿库的建设、运行、闭库和闭库后再利用的全过程。,57,各类尾矿库不同阶段负责安全监管部门的划分规定,注一、国务院或国务院有关部门审批、核准、备案的建设项目包括1.国务院或国务院有关部门审批的建设项目;2.国务院或国务院有关部门核准的建设项目;3.国务院有关部门备案的建设项目;4.核工业矿山或者其他有特殊要求的建设项目。二、尾矿库建设项目包括新建、改建、扩建、闭库以及在用尾矿库回采再利用和闭库后再利用的尾矿库建设工程。,58,根据安全生产法,企业法人是尾矿库安全责任主体。尾矿库生产经营单位应设置安全生产管理机构,其主要职责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、编制尾矿库安全生产管理细则、岗位责任制等各项规章制度并检查执行情况;3、编制尾矿库安全工作年度计划和长远规划并组织实施,其中应包括根据设计要求和尾矿库安全技术规程规定制定的汛前尾矿库水位控制等;4、编制尾矿库各种灾害、事故应急预案并组织演练;5、负责尾矿库技术档案资料收集、分析、整理与保管工作;6、按规定报批尾矿库设计、安全评价、竣工验收等工作;7、负责尾矿库安全检查、安全隐患治理等工作8、负责尾矿库抢险和工程救护,发现重大事故因换和险情要及时向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于协助;9、组织尾矿库安全生产管理人员的培训工作。为使企业安全生产管理机构更好地履行上述职责,规定应配有掌握一定尾矿库安全技术的专业人员。此外,为保证尾矿库安全生产,企业必须有足够的资金的支持。在以往的管理中往往由于资金不到位而拖延了整治时间,贻误时机。因此,生产经营单位必须确保有足够的资金支持,要做到专款专用。,59,,生产经营单位应当针对垮坝、漫顶等生产安全事故和重大险情制定应急救援预案,并进行预案演练。生产经营单位应当建立尾矿库工程档案,特别是隐蔽工程的档案,并长期保管。尾矿库施工应当执行有关法律、法规和国家标准、行业标准的规定,严格按照设计施工,做好施工记录,确保工程质量。从事尾矿库放矿、筑坝、排洪和排渗设施操作的专职作业人员必须取得特种作业人员操作资格证书,方可上岗作业。,60,,尾矿库工程设计应当包括安全专篇。安全专篇应当对尾矿库及尾矿坝稳定性、尾矿库防洪能力及排洪设施和安全观测设施的可靠性进行充分论证。尾矿库建设项目应当进行安全设施设计并经审查合格,方可施工。无安全设施设计或者安全设施设计未通过审查,不得施工。已经投入生产运营的尾矿库无正规设计或者资料不齐全的,生产经营单位应当在安全生产监督管理部门规定的限期内进行必要的勘测,补齐必要的资料。尾矿库安全专篇提纲的要求是1、尾矿库位置是否存在安全隐患,如库区汇水面积、排洪能力、最大暴雨及洪水频率,地形地貌特点,下游的居民区(位置)可能受到的危害程度分析。2、尾矿库初期坝及堆积坝的稳定分析。3、尾矿库的安全管理及尾矿坝动态监测和通讯设备配置的可靠性分析。,61,,对涉及尾矿库库址、等别、尾矿坝坝型、排洪方式等重大设计方案变更时,应当报经尾矿库建设项目安全设施设计的原审批部门批准。施工中需要对设计进行局部修改的,应当经原设计单位认可;对设计进行重大修改的,应当由原设计单位重新设计,并报尾矿库建设项目安全设施设计的原审批部门批准。对生产运行中的尾矿库,未经技术论证和安全生产监督管理部门的批准,任何单位和个人不得对下列事项进行变更一筑坝方式;二坝型、坝外坡坡比、最终堆积标高和最终坝轴线的位置;三坝体防渗、排渗及反滤层的设置;四排洪系统的型式、布置及尺寸;五设计以外的尾矿、废料或者废水进库等。尾矿库应当每三年至少进行一次安全评价。安全评价包括现场调查、收集资料、危险因素识别、相关安全性验算和编写安全评价报告。尾矿库安全评价工作应有能够进行尾矿坝稳定性验算、尾矿库水文计算、构筑物计算的专业技术人员参加。,62,,尾矿库经过安全评价被确定为危库、险库和病库的,生产经营单位应当分别采取下列措施一确定为危库或者出现严重险情威胁尾矿库安全的,应当立即停产,进行抢险,并向上级单位和安全生产监督管理部门报告;二确定为险库的,应当在限定的时间内消除险情;三确定为病库的,应当在限定的时间内按照正常库标准进行整治,消除事故隐患。尾矿库出现下列重大险情之一的,生产经营单位应当立即报告安全生产监督管理部门和当地政府,并启动应急预案,进行应急抢险救援,防止险情扩大,避免人员伤亡一坝体出现严重的管涌、流土等现象,威胁坝体安全的;二坝体出现严重裂缝、坍塌和滑动迹象,有垮坝危险的;三库内水位超过限制的最高洪水位,有洪水漫顶危险的;四在用排水井倒塌或者排水管洞坍塌堵塞,丧失或者降低排洪能力的;五其他危及尾矿库安全的险情。尾矿库发生坝体坍塌、洪水漫顶等事故时,生产经营单位应当启动应急预案,进行事故抢救,防止事故扩大,避免和减少人员伤亡,并立即报告安全生产监督管理部门和当地政府。,63,,未经尾矿库管理单位同意、技术论证及原尾矿库建设审批的安全生产监督管理部门批准,任何单位和个人不得在库区从事爆破、采砂等危害尾矿库安全的活动。在尾矿库区进行非法爆破、采砂等活动不仅可以直接毁坏尾矿库排洪设施和尾矿坝体,而且严重者还可以引起尾矿坝震动液化,导致重大事故发生,此类事故屡见不鲜,教训是沉痛的。尾矿库闭库工作及闭库后的安全管理由原生产经营单位负责。对解散或者关闭破产的生产经营单位,其已关闭或者废弃的尾矿库的管理工作,由生产经营单位出资人或者其上级主管部门负责;无上级主管部门或者出资人不明确的,由县级以上人民政府指定管理单位。,64,,生产经营单位申请尾矿库闭库验收,应当具备下列条件一尾矿库已停止使用;二闭库安全评价报告已报安全生产监督管理部门备案;三尾矿库闭库设计已经安全生产监督管理部门批准;四有完备的闭库工程施工记录、竣工报告、竣工图和施工监理报告等;五其他相关事项。为什麽要进行闭库1)尾矿库停止排矿堆坝,运行工况改变;2)尾矿不再进行日常生产管理,管理人员减少;3)停用的尾矿库仍是一个人造的泥石流危险源,必须保证其长期安全性。尾矿库闭库是一过程1)安全评价辨识停用尾矿库危险因素,提出对策;2)闭库设计根据安全评价提出的对策,按照正常库标准,进行闭库整治工程设计(包括环境保护);3)闭库治理闭库整治工程施工;4)闭库验收安全验收。闭库后的尾矿库必须进行管理。,65,液化饱和砂土在振动作用下抗剪强度骤然下降为零而成为粘滞流体的现象。渗流尾矿水在坝体、坝肩和坝基土中受重力作用总是由高处向低处渗透流动,简称渗流。浸润线在库水位一定时,坝体橫剖面上稳定渗流的自由水面线或渗流顶面线。渗透坡降由于渗流受到土粒的阻力,浸润线就产生水力坡降,称为渗透坡降。,★,66,3.尾矿库安全检查,防洪安全检查尾矿坝安全检查库区安全检查尾矿库管理安全检查,67,3.尾矿库安全检查,防洪安全检查尾矿坝安全检查库区安全检查尾矿库管理安全检查,68,3.1防洪安全检查3.1.1防洪标准检查,尾矿库安全技术规程7.1.1规定检查尾矿库设计的防洪标准是否符合本规程规定。当设计的防洪标准高于或等于本规程规定时,可按原设计的洪水参数进行检查;当设计的防洪标准低于本规程规定时,应重新进行洪水计算及调洪演算。防洪标准是国家规定构筑物或设施应具备的抵御洪水的能力,进行尾矿库防洪安全检查应首先检查其防洪标准是否满足要求,已建、拟建和在建的尾矿库都应满足国家现行防洪标准。当尾矿库防洪标准低于规定需重新进行洪水计算时,应注意尾矿库的洪水具有小流域甚至特小流域的特点,应用当地最新版本水文手册中小流域、特小流域参数进行洪水计算及调洪演算。,69,3.1.2防洪能力检查尾矿库水位、滩顶及滩面坡度检测规程7.1.2尾矿库水位检测,其测量误差应小于20mm。规程7.1.3尾矿库滩顶高程的检测,应沿坝(滩)顶方向布置测点进行实测,其测量误差应小于20mm。当滩顶一端高一端低时,应在低标高段选较低处检测1~3个点;当滩顶高低相同时,应选较低处不少于3个点;其他情况,每100m坝长选较低处检测1~2个点,但总数不少于3个点。各测点中最低点作为尾矿库滩顶标高,70,7.1.4尾矿库干滩长度的测定,视坝长及水边线弯曲情况,选干滩长度较短处布置1~3个断面。测量断面应垂直于坝轴线布置,在几个测量结果中,选最小者作为该尾矿库的沉积滩干滩长度。7.1.5检查尾矿库沉积滩干滩的平均坡度时,应视沉积干滩的平整情况,每100m坝长布置不少于1~3个断面。测量断面应垂直于坝轴线布置,测点应尽量在各变坡点处进行布置,且测点间距不大于10~20m(干滩长者取大值),测点高程测量误差应小于5mm。尾矿库沉积干滩平均坡度,应按各测量断面的尾矿沉积干滩加权平均坡度平均计算。,71,7.1.6根据尾矿库实际的地形、水位和尾矿沉积滩面,对尾矿库防洪能力进行复核,确定尾矿坝安全超高和最小干滩长度是否满足设计要求。通过检查确定库内正常水位、最低滩顶标高、沉积滩面坡度,再根据尾矿库调洪库容和排洪设施的排水能力,进而可进行调洪演算,确定最高洪水位及相应的安全超高和安全滩长是否满足设计要求。调洪演算是尾矿库安全检查和安全现状评价中对尾矿库防洪能力复核的主要手段和主要内容,应认真对待,保证其复核的可靠性。,72,3.1.3构筑物检查7.1.7排洪构筑物安全检查主要内容构筑物有无变形、位移、损毁、淤堵,排水能力是否满足要求等。7.1.8排水井检查内容井的内径、窗口尺寸及位置,井壁剥蚀、脱落、渗漏、最大裂缝开展宽度,井身倾斜度和变位,井、管联结部位,进水口水面漂浮物,停用井封盖方法等。7.1.9排水斜槽检查内容断面尺寸、槽身变形、损坏或坍塌,盖板放置、断裂,最大裂缝开展宽度,盖板之间以及盖板与槽壁之间的防漏充填物,漏砂,斜槽内淤堵等。7.1.10排水涵管检查内容断面尺寸,变形、破损、断裂和磨蚀,最大裂缝开展宽度,管间止水及充填物,涵管内淤堵等。7.1.11对于无法入内检查的小断面排水管和排水斜槽可根据施工记录和过水畅通情况判定。,73,排水斜槽、排水涵管常见的问题是结构裂缝、受损、基础沉陷错位、漏沙、淤堵等。应及时进行加固、清淤等。,钢筋混凝土结构的允许裂缝开展宽度,74,规程7.1.12排水隧洞检查内容断面尺寸,洞内塌方,衬砌变形、破损、断裂、剥落和磨蚀,最大裂缝开展宽度,伸缩缝、止水及充填物,洞内淤堵及排水孔工况等。排水隧洞常见的问题是洞内塌方、衬砌剥落和磨蚀、排水孔失效。应及时加强砌护,疏通排水孔等。当隧洞进口段出现水压过大有漏沙现象时,必须引起高度重视,应立即查明原因,妥善处理,必要时可进行高压灌浆处理。,75,,规程7.1.13溢洪道、截洪沟检查内容断面尺寸,沿线山坡滑坡、塌方,护砌变形、破损、断裂和磨蚀,沟内淤堵等。对溢洪道还应检查溢流坎顶高程、消力池及消力坎等。溢洪道、截洪沟常见的问题是边坡塌方淤堵、护砌破损等,应及时检查,妥善处理。,76,3.2尾矿坝安全检查,规程7.2.1尾矿坝安全检查内容坝的轮廓尺寸,变形,裂缝、滑坡和渗漏,坝面保护等。尾矿坝的位移监测可采用视准线法和前方交汇法;尾矿坝的位移监测每年不少于4次,位移异常变化时应增加监测次数;尾矿坝的水位监测包括库水位监测和浸润线监测;水位监测每月不少于1次,暴雨期间和水位异常波动时应增加监测次数。规程7.2.2检测坝的外坡坡比。每100m坝长不少于2处,应选在最大坝高断面和坝坡较陡断面。水平距离和标高的测量误差不大于10mm。尾矿坝实际坡陡于设计坡比时,应进行稳定性复核,若稳定性不足,则应采取措施。,77,规程7.2.3检查坝体位移。要求坝的位移量变化应均衡,无突变现象,且应逐年减小。当位移量变化出现突变或有增大趋势时,应查明原因,妥善处理。规程7.2.4检查坝体有无纵、横向裂缝。坝体出现裂缝时,应查明裂缝的长度、宽度、深度、走向、形态和成因,判定危害程度,妥善处理。规程7.2.5检查坝体滑坡。坝体出现滑坡时,应查明滑坡位置、范围和形态以及滑坡的动态趋势。规程7.2.6检查坝体浸润线的位置。应查明坝面浸润线出逸点位置、范围和形态。,78,规程7.2.7检查坝体排渗设施。应查明排渗设施是否完好、排渗效果及排水水质。规程7.2.8检查坝体渗漏。应查明有无渗漏出逸点,出逸点的位置、形态、流量及含沙量等。7.2.9检查坝面保护设施。检查坝肩截水沟和坝坡排水沟断面尺寸,沿线山坡稳定性,护砌变形、破损、断裂和磨蚀,沟内淤堵等;检查坝坡土石覆盖保护层实施情况。,79,规程7.3.1尾矿库库区安全检查主要内容周边山体稳定性,违章建筑、违章施工和违章采选作业等情况。规程7.3.2检查周边山体滑坡、塌方和泥石流等情况时,应详细观察周边山体有无异常和急变,并根据工程地质勘察报告,分析周边山体发生滑坡可能性。规程7.3.3检查库区范围内危及尾矿库安全的主要内容违章爆破、采石和建筑,违章进行尾矿回采、取水,外来尾矿、废石、废水和废弃物排入,放牧和开垦等。,3.3库区安全检查,80,3.4尾矿库管理安全检查,尾矿库管理方面安全检查的主要内容1尾矿库安全生产责任制、安全生产规章制度和操作规程。2尾矿库安全生产所必需资金投入、安全管理机构或者安全管理人员,配备与工作需要相适应的专业技术人员或者具有相应工作能力的人员。3尾矿库年度生产计划。4尾矿坝作业人员取得“尾矿坝工”特种作业证。5安全生产记录、观测记录、尾矿库档案。,81,4.尾矿库安全度,4.1尾矿库安全度分类规程8.1尾矿库安全度分类尾矿库安全度主要根据尾矿库防洪能力和尾矿坝坝体稳定性确定,分为危库、险库、病库、正常库四级。,82,尾矿库安全度划分的主要原则是依据尾矿库防洪能力和尾矿坝体稳定性的安全程度。(1)尾矿库防洪能力的安全程度或可靠程度主要指防洪标准、调洪排洪能力及排洪设施安全可靠性是否符合安全规定及符合程度;(2)尾矿坝稳定性安全程度主要指坝体在规定的工况条件下静力、动力和渗流稳定性是否符合安全规定及符合程度。尾矿库安全度是通过安全评价对影响尾矿库安全的各种危险有害因素进行定性、定量分析而确定的。评价单位在对在用或拟闭库的尾矿库进行安全现状评价时,应对尾矿库安全度作出明确结论。,83,4.2危库,规程8.2危库危库指安全没有保障,随时可能发生垮坝事故的尾矿库。危库必须停止生产并采取应急措施。尾矿库有下列工况之一的为危库a尾矿库调洪库容严重不足,在设计洪水位时,安全超高和最小干滩长度都不满足设计要求,将可能出现洪水漫顶;b排洪系统严重堵塞或坍塌,不能排水或排水能力急剧降低;c排水井显著倾斜,有倒塌的迹象;d坝体出现贯穿性横向裂缝,且出现较大范围管涌、流土变形,坝体出现深层滑动迹象;e经验算,坝体抗滑稳定最小安全系数小于表6规定值的0.95;f其他严重危及尾矿库安全运行的情况。,84,表6坝坡抗滑稳定最小安全系数,85,危库完全不具备安全生产的基本条件,必须停产,排除险情,并迅速向安全生产监督管理部门和当地政府报告,启动相应的应急预案,根据险情的实际可采取以下应急措施1、立即降低库水位,扩大调洪库容,加高坝体,严防洪水漫顶;2、为满足汛期最小安全超高和最小干滩长度的要求,必要时,可按最小干滩长度为坝顶宽度,用渠槽法抢筑宽顶子坝,以形成所需的安全超高和干滩长度;3、疏通、加固或修复排水构筑物,必要时可另开挖临时排洪通道;4、紧急加固坝体。,86,4.3险库,规程8.3险库险库指安全设施存在严重隐患,若不及时处理将会导致垮坝事故的尾矿库。险库必须立即停产,排除险情。尾矿库有下列工况之一的为险库a尾矿库调洪库容不足,在设计洪水位时安全超高和最小干滩长度均不能满足设计要求;b排洪系统部分堵塞或坍塌,排水能力有所降低,达不到设计要求;c排水井有所倾斜;d坝体出现浅层滑动迹象;e经验算,坝体抗滑稳定最小安全系数小于表6规定值的0.98;f坝体出现大面积纵向裂缝,且出现较大范围渗透水高位出逸,出现大面积沼泽化;g其他危及尾矿库安全运行的情况。,87,险库不具备安全生产的基本条件,应根据险情实际,采取措施,排除险情。1、降低库水位,扩大调洪库容,满足汛期最小安全超高和最小干滩长度的要求;2、疏通、加固或修复排水构筑物;3、增建或扩建排水系统;4、处理滑坡,加固坝体;5、降低浸润线、消除管涌和流土。,88,4.4病库,规程8.4病库病库指安全设施不完全符合设计规定,但符合基本安全生产条件的尾矿库。病库应限期整改。尾矿库有下列工况之一的为病库a尾矿库调洪库容不足,在设计洪水位时不能同时满足设计规定的安全超高和最小干滩长度的要求;b排洪设施出现不影响安全使用的裂缝、腐蚀或磨损;,89,,c经验算,坝体抗滑稳定最小安全系数满足表6规定值,但部分高程上堆积边坡过陡,可能出现局部失稳;d浸润线位置局部过高,有渗透水出逸,坝面局部出现沼泽化;e坝面局部出现纵向或横向裂缝;f坝面未按设计设置排水沟,冲蚀严重,形成较多或较大的冲沟;g坝端无截水沟,山坡雨水冲刷坝肩;h堆积坝外坡未按设计覆土、植被;i其他不影响尾矿库基本安全生产条例的非正常情况。,90,病库应具备基本安全生产条件,是指坝体稳定性和尾矿库防洪能力总体上能满足要求,但局部上不完全符合规定,不影响尾矿库总体安全。对于病库,应采取以下措施在限定的时间内按照正常库标准进行整治,消除事故隐患1、抓紧进行防洪治理,确保汛前彻底完成治理工作量;2、加固、修复排水构筑物;3、加固坝体或适当削坡,处理局部裂缝;4、实施降水措施降低浸润线,消除管涌和流土;5、修整坝坡,开挖坝肩截水沟。,91,4.6正常库,规程8.5正常库尾矿库同时满足下列工况的为正常库a尾矿库在设计洪水位时能同时满足设计规定的安全超高和最小干滩长度的要求;b排水系统各构筑物符合设计要求,工况正常;c尾矿坝的轮廓尺寸符合设计要求,稳定安全系数满足设计要求;d坝体渗流控制满足要求,运行工况正常。正常库应运行工况正常、管理规范、资料齐全,完全具备安全生产条件,按规定每35年进行一次安全现状评价。,92,※事故处理技术措施,滑坡。滑坡抢护的基本原则是上部减载,下部压重,即在主裂缝部位进行削坡而在坝脚部位进行压坡。尽可能降低库水位,沿滑动体和附近的坡面上开沟导渗,使渗水很快排出。若滑动裂缝达到坡脚,应该首先采取压重固脚的措施。因土坝渗漏而引起背水坡滑坡,应同时在迎水坡进行抛土防渗。因坝身填土碾压不实,浸润线过高而造成的背水坡滑坡,一般应以上游防渗为主,辅以下游压坡、导渗和放缓坝坡,以达到稳定坝坡的目的。对于滑坡体上部已松动的土体,应彻底挖出,然后按坝坡线分层回填夯实,并做好护坡。,93,坝体有软弱夹层或抗剪强度较低且背水坡较陡而造成的滑坡,首先应降低库水位。如清除夹层有困难时,则以放缓坝坡为主。地基存在淤泥层、湿陷性黄土层或液化等不良地质条件,施工时又没有清除或清除不彻底而引起的滑坡,处理的重点是清除不良的地质条件,并进行固脚防滑。因排水设施堵塞而引起的背水坡滑坡,主要是恢复排水设施效能,筑压重台固脚。滑坡处理前,应严格防止雨水渗人裂缝内。可用塑料薄膜、沥青油毡或油布等加以覆盖。同时还应在裂缝上方修截水沟,以拦截和引走坝面的积水。,94,溃坝1)在满足回水水质和水量要求前提下,尽量降低库水位;2)水边线应与坝轴线基本保持平行;3)尾矿库实际情况与设计要求不符时,应在汛期前进行调洪验算。,95,(3)地震。尾矿库的抗震应贯彻预防为主的方针。当接到震情预报时,应根据实际情况做出防震、抗震计划和安排。1)按照设计文件或尾矿库安全评价的要求进行尾矿库抗震检查,根据检查结果,采取预防措施;2)做好人员组织、物质、交通、通信、照明、报警、抢险和救护等各项抗震准备工作;3)组织动员居民做好防震准备,以便发生险情时,及时疏散,撤离险区;,96,4)严格控制库水位,确保抗震设计要求的安全滩长,满足地震条件下坝体稳定的要求;5)震前应注意库区内岸坡的稳定性,防止滑坡,破坏尾矿设施;6)对于上游建有尾矿库,排土场或水库等工程设施的尾矿库,应了解上游所建工程的稳定情况,必要时应采取防范措施,避免造成更大损失。,97,5.尾矿库运行安全,尾矿库安全生产管理生产性工作这类工作主要指尾矿的放矿、筑坝、回水等生产流程规定的内容,这些作业