尾矿库基础知识

尾矿库基础知识目录第一讲我国尾矿库基本情况和特点第二讲尾矿库基础知识第三讲尾矿库安全监管要点第一讲我国尾矿库基本情况和特点第一节基本情况数量:至2008年底，全国各类尾矿库共12655座，其中已闭库1950座、在建1853座。规模：四、五等库占95%坝高：坝高60m以下占95%库容：小于100万m3占89％；100～1000万m3占9％；筑坝方式：90%上游式筑坝地理分布：1000座以上河北、山西、辽宁行业：冶金、有色、黄金行业占90%设计：三分之一以上的尾矿库未经正规设计;许可证：有近40％的尾矿库未取得安全生产许可证;（一）基本特点：1．数量多、规模小：12655座四等库以下占95%以上;2．普遍采用上游式筑坝3．尾矿库安全度低：近40%尾矿库安全度为非正常库4．尾矿库下游居民多：尾矿库下游居民人数100人以上的占53%5．尾矿库技术力量薄弱第二节特点及存在的主要问题（二）安全上存在的主要问题1．企业主体责任不落实2．尾矿库建设“三同时”不落实3．尾矿库运行不规范4．尾矿库安全评价不满足要求5．很多尾矿库无证运行有近40％的尾矿库未取得安全生产许可证;6．不按按规定闭库7．擅自进行尾矿库再利用8．行政执法不严，监管不到位9．应急预案不完善尾矿库最严重事故是溃坝。造成尾矿库溃坝事故的直接原因：1.坝体失稳2.洪水漫顶2000年以来尾矿库事故有上升趋势。第三节尾矿库事故2000年10月18日广西南丹宏图选厂尾矿库垮塌，死亡28人，伤56人。2006年4月23日河北迁安庙岭沟铁矿老尾矿库副坝溃决，死亡6人。2006年4月30日陕西商洛镇安金矿尾矿库溃坝，死亡17人，伤5人。2006年8月15日山西省太原市娄烦县新阳光选矿厂、银岩选矿厂发生尾矿坝垮塌事故，死亡5人，失踪2人，伤20人。2007年11月25日辽宁海城西洋铁矿尾矿坝溃坝,死亡15人,失踪2人,伤39人。2008年9月8日山西省临汾市襄汾县新塔矿区特别重大尾矿库溃坝事故，死亡277人,失踪4人，是我国迄今为止造成死亡人数最多的尾矿库溃坝事故。第二讲尾矿库基础知识第一节尾矿设施的功能及组成第二节尾矿库第三节尾矿坝第四节尾矿库排洪设施第五节尾矿库监测设施第六节尾矿库安全度第一节尾矿设施的功能及组成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。排水井堆积坝砂泵站截渗坝回水池选厂回水及污水处理站初期坝排水管尾矿库尾矿设施示意图尾矿设施组成及功能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；尾矿设施组成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。尾矿设施重要性1.尾矿设施是维持矿山生产的重要设施为保护环境、保护资源、节约用水、维持矿山正常生产，必须设有完善的尾矿库处理设施。尾矿库作为堆存尾矿的设施是矿山不可缺少的生产设施。2.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。3.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。第二节尾矿库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。山谷型尾矿库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。傍山型尾矿库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。平地型尾矿库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。截河型尾矿库库容—系指尾矿库空间容积【释义】V1——安全库容：指水平面AA’与BB’之间的库容，它是为确保设计洪水位时坝体安全超高和安全滩长的空间容积，是不允许占用的，故又称空余库容；V2——调洪库容：指水平面BB’和CC’之间的库容，它是在暴雨期间用以调节洪水的库容，是设计确保最高洪水位不致超过BB’水平面所需的库容，因此这部分库容在非雨季占用，雨季绝对不许占用；V3——蓄水库容：指水平面CC’和DD’之间的库容，供矿山生产水源紧张时使用，一般的尾矿库不具备蓄水条件时，此值为零，CC’和DD’重合；V4-一澄清库容：指水平面DD’和滩面DE之间的库容，它是保证正常生产时水量平衡和溢流水水质得以澄清的最低水位所占用的库容，俗称死库容；V5——有效库容：指滩面ABCDE以下沉积尾矿以及悬浮状矿泥所占用的容积，它是尾矿库实际可容纳尾矿的库容，尾矿库库容的划分危库险库病库定义危库指安全没有保障，随时可能发生垮坝事故的尾矿库。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。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。调洪库容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；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满足设计要求；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；排洪系统安全排洪系统严重堵塞或坍塌，不能排水或排水能力急剧降低；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；排洪设施出现不影响安全使用的裂缝、腐蚀或磨损；排水井显著倾斜，有倒塌的迹象；排水井有所倾斜；坝体安全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；坝体出现浅层滑动迹象；浸润线位置局部较高，有渗透水出逸，坝面局部出现沼泽化；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；坝面局部出现纵向或横向裂缝；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坝端无截水沟，山坡雨水冲刷坝肩；堆积坝外坡未按设计覆土、植被；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；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；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；其他其他严重危及尾矿库安全运行的情况。其他危及尾矿库安全运行的情况。其他不影响尾矿库基本安全生产条件的非正常情况。规程要求危库必须停止生产并采取应急措施。险库必须立即停产，排除险情。病库应限期整改。表6坝坡抗滑稳定最小安全系数运用情况坝的级别1234、5正常运行1.301.251.201.15洪水运行1.201.151.101.05特殊运行1.101.051.051.00什么是“重大事故隐患”？《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》（总局令第16号，2008年2月1日起施行）第三条有定义：第三条本规定所称安全生产事故隐患（以下简称事故隐患），是指生产经营单位违反安全生产法律、法规、规章、标准、规程和安全生产管理制度的规定，或者因其他因素在生产经营活动中存在可能导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为和管理上的缺陷。事故隐患分为一般事故隐患和重大事故隐患。一般事故隐患，是指危害和整改难度较小，发现后能够立即整改排除的隐患。重大事故隐患，是指危害和整改难度较大，应当全部或者局部停产停业，并经过一定时间整改治理方能排除的隐患，或者因外部因素影响致使生产经营单位自身难以排除的隐患。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、死水库容、蓄水库容、调洪库容和安全库容5部分。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。堆积高程（以下为全库容）初期坝最高洪水位正常水位调洪库容有效库容尾矿库库容示意图坝高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。初期坝最终堆积标高尾矿堆积坝总坝高堆坝高度初期坝高坝高示意图超高、滩长沉积滩—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。滩顶最小安全超高最小干滩长度滩顶、滩长、超高示意图干滩正常水位最高洪水位初期坝堆积坝子坝尾矿库安全设施直接影响尾矿库安全的设施，包括：1.初期坝、堆积坝、副坝、排渗设施2.尾矿库排水设施；3.尾矿库监测设施；4.其他影响尾矿库安全的设施。第二节尾矿库尾矿库等别、构筑级别尾矿库根据坝高和库容的大小分为五个等别。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。主讲：张清华第48页/共115页尾矿库等别等别全库容V（万m3）坝高H（m）一二等库具备提高等别条件者二三四五V≥100001000≤V＜10000100≤V＜1000V＜100H≥10060≤H＜10030≤H＜60H＜30尾矿库等别构筑物的级别主要构筑物次要构筑物临时构筑物一134二234三355四455五555注：主要构筑物指尾矿坝、库内排水构筑物等失事后难以修复的构筑物；次要构筑物指失事后不致造成下游灾害或对尾矿库安全影响不大并易于修复的构筑物；临时构筑物指尾矿库施工期临时使用的构筑物。构筑物级别第三节尾矿坝一尾矿坝定义1.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。挡尾矿和水的尾矿库外