1、尾矿库安全管理尾矿库安全管理讲解:魏玉军讲解:魏玉军原河北省地矿局安全处原河北省地矿局安全处电话:电话:13833183736.2007年年11月月25日日5:50左右,辽宁左右,辽宁省鞍山市海城西洋鼎洋矿业有限公省鞍山市海城西洋鼎洋矿业有限公司选矿厂司选矿厂5号尾矿库发生溃坝事故,号尾矿库发生溃坝事故,致使约致使约54万万m3尾矿下泄,造成该库尾矿下泄,造成该库下游约下游约2公里处的甘泉镇向阳寨村部公里处的甘泉镇向阳寨村部分房屋被冲毁,分房屋被冲毁,13人死亡,人死亡,3人失踪,人失踪,39人受伤人受伤(其中其中4人重伤人重伤)。20072007年年1111月月2525日辽宁海城西洋铁矿尾矿
2、日辽宁海城西洋铁矿尾矿坝溃坝坝溃坝,死亡死亡1515人人,失踪失踪2 2人人,伤伤3939人。人。.该公司尾矿库分两期建设,其中该公司尾矿库分两期建设,其中1号库为一期工号库为一期工程,库容约程,库容约130万万m3,因未取得安全生产许可证,因未取得安全生产许可证,已于已于2006年年底停止使用,即将闭库;二期工年年底停止使用,即将闭库;二期工程包括程包括25号库,于号库,于2007年年7月完成设计,月完成设计,10月月16日竣工,日竣工,11月月6日取得安全生产许可证。二期日取得安全生产许可证。二期工程设计总库容为工程设计总库容为78.4万万m3,尾矿坝为一次性建,尾矿坝为一次性建筑土石坝,
3、尾矿库等别为筑土石坝,尾矿库等别为5等库,设计服务年限等库,设计服务年限5年。其中,发生溃坝的年。其中,发生溃坝的5号库设计库容为号库设计库容为36.78万万m3,设计最大坝高,设计最大坝高14米,内外坡比米,内外坡比1 2。据中冶。据中冶沈勘工程技术有限公司的测量结果:最大坝高约沈勘工程技术有限公司的测量结果:最大坝高约22米,内外坡比米,内外坡比1 1.7,目前实际库容约,目前实际库容约80万万m3。.2008年年9月月8日山西省临汾市新塔矿业有限公日山西省临汾市新塔矿业有限公司尾矿库发生溃坝事故,党中央、国务院高司尾矿库发生溃坝事故,党中央、国务院高度重视,胡锦涛总书记、温家宝总理立即作
4、度重视,胡锦涛总书记、温家宝总理立即作出重要指示,要求采取一切有效措施,全力出重要指示,要求采取一切有效措施,全力组织抢险救援和伤员救治,认真负责地做好组织抢险救援和伤员救治,认真负责地做好善后工作,迅速查明事故原因,依法追究责善后工作,迅速查明事故原因,依法追究责任,深刻吸取教训,举一反三,切实加强安任,深刻吸取教训,举一反三,切实加强安全生产管理工作。全生产管理工作。.受温家宝总理委托,国务委员兼国务院秘书长马受温家宝总理委托,国务委员兼国务院秘书长马凯率国务院有关部门负责人紧急赶赴事故现场,凯率国务院有关部门负责人紧急赶赴事故现场,指挥抢险救援和善后处理工作,看望受伤人员和指挥抢险救援和
5、善后处理工作,看望受伤人员和伤亡者亲属。伤亡者亲属。记者从山西襄汾记者从山西襄汾“九九八八”尾矿库溃坝事故指挥部尾矿库溃坝事故指挥部了解到,来自全国各地三十一个省市安监局长连了解到,来自全国各地三十一个省市安监局长连夜紧急赶达事故现场,协助事故抢险救援,并召夜紧急赶达事故现场,协助事故抢险救援,并召开了现场分析会,研究救援方案、进一步分析事开了现场分析会,研究救援方案、进一步分析事故原因。故原因。9月月8日,山西省临汾市襄汾县塔山矿区新塔矿业日,山西省临汾市襄汾县塔山矿区新塔矿业公司尾矿库发生溃坝事故,据初步分析,事故直公司尾矿库发生溃坝事故,据初步分析,事故直接原因是非法矿主违法生产、尾矿库
6、超储导致溃接原因是非法矿主违法生产、尾矿库超储导致溃坝引起的。坝引起的。.20082008年年9 9月月8 8日山西省临汾市襄汾县新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,死塔矿区特别重大尾矿库溃坝事故,死亡亡277277人人,失踪失踪4 4人,是我国迄今为止造人,是我国迄今为止造成死亡人数最多的尾矿库溃坝事故。成死亡人数最多的尾矿库溃坝事故。.河北省安监局一处河北省安监局一处尾矿库安全生产知识培训讲义尾矿库安全生产知识培训讲义第一部分:尾矿库基础知识第一部分:尾矿库基础知识第二部分:尾矿库运行管理要点第二部分:尾矿库运行管理要点第三部分:尾矿库安全检查要点第三部分:尾矿库安全检查
7、要点第四部分:尾矿库监督管理要点第四部分:尾矿库监督管理要点第五部分:尾矿库应急管理第五部分:尾矿库应急管理.第一部分 尾矿库基础知识 第一节第一节 尾矿设施的功能及组成尾矿设施的功能及组成 第二节第二节 尾矿库尾矿库 第三节第三节 尾矿坝尾矿坝 第四节第四节 尾矿库排洪设施尾矿库排洪设施 第五节第五节 尾矿库监测设施尾矿库监测设施 第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度.第一节 尾矿设施的功能及组成选选 矿矿-利用不同矿物的物理、物理化学或化学性质上的利用不同矿物的物理、物理化学或化学性质上的差异,在特定的工艺设备条件下使矿石中的有用矿物与脉差异,在特定的工艺设备条件下使矿石中的有用矿物与脉
8、石矿物分离,或使共生的各种有用矿物彼此分离,得到一石矿物分离,或使共生的各种有用矿物彼此分离,得到一种或几种相对富集的有用矿物的作业过程。种或几种相对富集的有用矿物的作业过程。选选 矿矿 厂厂-包括具有独立法人的选矿厂和隶属于矿山企业包括具有独立法人的选矿厂和隶属于矿山企业的选矿车间,系指被用作或可以被用作选矿的土地、建筑的选矿车间,系指被用作或可以被用作选矿的土地、建筑物和作业场所。物和作业场所。尾尾 矿矿 金属或非金属矿山开采出的矿石,经选矿厂选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出有价值的精矿产生砂一样的“废渣废渣”,称作尾矿。,称作尾矿。尾矿处理尾矿处理
9、将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存或利用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。的技术叫做尾矿处理。尾矿设施尾矿设施 为尾矿处理所建造的设施系统称作尾矿设施为尾矿处理所建造的设施系统称作尾矿设施。.尾矿设施组成及功能1 1、尾矿水力输送系统、尾矿水力输送系统 包包括括尾尾矿矿浓浓缩缩池池、尾尾矿矿输输送送管管槽槽、输输送送泵泵站站和和尾尾矿矿分分散散管管槽槽等等,用用以以将将选选矿矿厂厂排排出的尾矿浆送往尾矿库堆存;出的尾矿浆送往尾矿库堆存;2 2、尾矿堆存系统、尾矿堆存系统 一般常简称为尾矿库,包括库区、尾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,
10、用矿坝、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;以储存选矿厂排出的尾矿;.尾矿设施组成3 3、尾矿回水系统、尾矿回水系统 包括回水泵站、回水管道和回水池等,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;选矿厂供选矿生产重复利用;4 4、尾矿水处理系统、尾矿水处理系统 包括水处理站和截渗、回收设施等,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。的尾矿水,使之达到标准。.第二节 尾矿库尾矿库类型:尾矿库类型:1、山谷
11、型尾矿库山谷型尾矿库 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。现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。.第二
12、节尾矿库山谷型尾矿库.第二节尾矿库2、傍山型尾矿库傍山型尾矿库 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的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长,初期坝和初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大;由于库区纵深较短,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,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;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
13、较差,管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。矿山常选用这种类型尾矿库。.第二节尾矿库傍山型尾矿库.第二节尾矿库3、平地型尾矿库平地型尾矿库 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
14、以及调洪能力都随之减少,堆清距离、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。金矿的尾矿库。.第二节尾矿库平地型尾矿库平地型尾矿库.第二节尾矿库4、截河型尾矿库截河型尾矿库 截河型尾矿库是截取一段河床,在其上、下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
15、定的流水宽度,三面筑坝围成尾矿库,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,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。国内采用的不多。.第二节尾矿库截河型尾矿库截河型尾矿库.第二节尾矿库l库容 系指尾矿库空间容积.第二节尾矿库全库容全库容 尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面所围尾矿坝某标
16、高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积,包括空间的容积,包括有效库容有效库容、死水库容、蓄水库、死水库容、蓄水库容、容、调洪库容调洪库容和安全库容和安全库容5部分。部分。有效库容有效库容 某坝顶标高时,初期坝内坡面、堆积坝外坡某坝顶标高时,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),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,即容纳尾矿的沉积滩面以下,库底以上的空间,即容纳尾矿的库容。库容。.第二节尾矿库调洪库容调洪库容 某坝顶标高时,沉积滩面、正常水位某坝顶标高时,沉积滩面、正常水位以上的库底、正常水位三者以上,最高洪以上的库底、正常水位
17、三者以上,最高洪水位以下的空间。水位以下的空间。总库容总库容 设计最终堆积标高时的全库容。设计最终堆积标高时的全库容。.第二节尾矿库尾矿库等别、构筑级别尾矿库等别、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。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库容和坝高分别按表1确定。当两者的等差为一确定。当两者的等差为一等时,以高者为准;当等差大于一等时,按高者等
18、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,其设计等别可企业或铁路干线遭受严重灾害者,其设计等别可提高一等。提高一等。.第二节尾矿库 等等 别别全库容全库容 V V(万(万m m3 3)坝坝 高高 H H(m m)一一二等库具备提高等别条件者二等库具备提高等别条件者二二三三四四五五V100001000V10000100V1000V100H10060H10030H60H30尾矿库等别尾矿库等别.第二节尾矿库 构构 筑筑 物物 级级 别别尾矿库等别尾矿库等别构筑物的级别构筑物的级别主要构筑
19、物主要构筑物次要构筑物次要构筑物临时构筑物一一134二二234三三355四四455五五 555注:注:主要构筑物指尾矿坝、库内排水构筑物等失事后难以修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。尾矿库施工期临时使用的构筑物。.第三节 尾矿坝一 尾矿坝定义 1.尾矿坝尾矿坝 挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物,常泛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
20、的总体。指尾矿库初期坝和堆积坝的总体。2.初期坝初期坝 基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。3.堆积坝堆积坝 生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填 堆筑而成的坝。堆筑而成的坝。.第三节尾矿坝初期坝二二 初期坝初期坝 1.初期坝的类型初期坝的类型 不透水初期坝不透水初期坝 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尾矿堆高后,
21、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。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。润线,提高坝体的稳定性。它是比较合理的初期坝坝型。.第三节尾矿坝初期坝2、初期坝的坝型及其特点初
22、期坝的坝型及其特点(1)均质土坝均质土坝 均质土坝是用粘土、粉质粘土或风化土料筑均质土坝是用粘土、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。水棱体,以降低坝体浸润线。该坝型对坝基工程地质条件该坝型对坝基工程地质条件 要求不高,施工简单,造价要求不高,施工简单,造价 较低。在早期或缺少石材地较低。在早期或缺少石材地 区应用较多。区应用较多。.第三节尾矿坝初期坝若在均质土坝内坡面和坝底面铺筑可靠的排渗层,若在均质土坝内坡面和坝底
23、面铺筑可靠的排渗层,如图所示,如图所示,使尾矿堆积坝内的渗水通过此排渗层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求的透水土坝。.第三节尾矿坝初期坝2)透水堆石坝透水堆石坝 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
24、的利,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。初期坝型。.第三节尾矿坝初期坝(3)砂、石透水堆石坝砂、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。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,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。如图所示。.第三节尾矿坝初期坝(4)废石坝废石坝 用采矿场
25、剥离的废石筑坝,有两种情况:当废石质量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,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。石而流
26、失。.第三节尾矿坝初期坝(5)砌石坝砌石坝 用块石或条石砌成的坝,分干砌石坝和浆砌石坝两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。坝体产生不均匀沉降,导致坝体产生裂缝。(6)混凝土坝混凝土坝 用混凝土浇筑成的坝。这种坝整体性好,强度高,用混凝土浇筑成的坝。这种
27、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,程造价高,对坝基条件要求高,不透水坝内浸润线高,不透水坝内浸润线高,采采用者比较少。用者比较少。.第三节尾矿坝堆积坝三三 堆积坝堆积坝 1.堆积坝功能与特点堆积坝功能与特点 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。
28、体部分。堆积坝一旦失稳,灾害惨重。所以如何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。理工作的重点之一。.第三节尾矿坝堆积坝2.堆积坝型式堆积坝型式(1)上游式上游式 缺点:缺点:细粒夹层多细粒夹层多 渗透性能差渗透性能差 浸潤线高浸潤线高 坝体稳定性差坝体稳定性差 优点:优点:筑坝工第三节筑坝工第三节尾矿坝尾矿坝堆积坝艺简堆积坝艺简单管理方便运营费用单管理方便运营费用国内外均普遍采用国内外均普遍采用.第三节尾矿坝堆积坝(2)下游式下游式优点:坝
29、体质量可控优点:坝体质量可控 渗透性强渗透性强 浸潤线低浸潤线低 坝体稳定性好坝体稳定性好缺点:筑坝工艺复杂缺点:筑坝工艺复杂 管理复杂管理复杂 受地形限制受地形限制 运营费用高运营费用高 国内采用少国内采用少.第三节尾矿坝堆积坝(3)中线式中线式优点:坝体质量可控优点:坝体质量可控 渗透性较强渗透性较强 浸潤线低浸潤线低 坝体稳定性较好坝体稳定性较好缺点:筑坝工艺较复杂缺点:筑坝工艺较复杂 管理较复杂管理较复杂 受地形限制受地形限制 运营费用高运营费用高 国内采用少国内采用少.第三节尾矿坝堆积坝3.沉积滩沉积滩水力冲积尾矿形成的沉积体表层,常指露出水力冲积尾矿形成的沉积体表层,常指露出 水面
30、部分水面部分 滩顶滩顶 沉积滩面与堆积坝外坡的交线,为沉积滩的最高沉积滩面与堆积坝外坡的交线,为沉积滩的最高 点。点。滩长滩长 由滩顶至库内水边线的水平距离。由滩顶至库内水边线的水平距离。最小干滩长度最小干滩长度设计洪水位时的干滩长度。设计洪水位时的干滩长度。最小安全超高最小安全超高 规定的安全超高最小允许值规定的安全超高最小允许值.第三节尾矿坝堆积坝.第三节尾矿坝堆积坝4.4.坝坝 高高坝高坝高 对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴 线处坝底的高差线处坝底的高差;对上游式筑坝则为堆积坝坝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。顶与初
31、期坝坝轴线处坝底的高差。总坝高总坝高 与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。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)堆坝高度(堆积高度)尾矿堆积坝坝顶与初期坝尾矿堆积坝坝顶与初期坝 坝顶的高差。坝顶的高差。.第三节尾矿坝堆积坝.第三节尾矿坝堆积坝.第四节 尾矿库排洪设施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的安全运行。它的安全性和可靠性直接关系
32、到尾矿库防洪安全。安全。尾矿库库内排洪构筑物通常由尾矿库库内排洪构筑物通常由进水构筑物进水构筑物和和输水构筑物输水构筑物两两部分组成。尾矿坝下游坡面的雨水用排水沟排除。排洪构部分组成。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。济比较确定。.第四节尾矿库排洪设施2.进水构筑物(1)排水井(塔)排水井(塔)窗口式窗口式整体性好,堵孔简单,但进水量小,早期应用较多。整体性好,堵孔简单,但进水量
33、小,早期应用较多。框架式框架式结构合理,进水量大,操作也较简便,广泛采用。结构合理,进水量大,操作也较简便,广泛采用。井圈叠装式井圈叠装式和和砌块式砌块式用预制井圈和预制砌块逐层加高,进水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。量大,操作要求高,整体性差,应用不多。.排水井形式.第四节尾矿库排洪设施(2)排水斜槽排水斜槽既是进水构筑物,又是输水构既是进水构筑物,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,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
34、常采用。一般在排洪量较小时经常采用。(3)溢洪道溢洪道常用于一次性建库的排洪进水构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。筑物。为减少过水深度,常采用宽浅式溢洪道。(4)截洪沟截洪沟也是进水构筑物兼作输水构筑物。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。遭暴雨冲毁,可靠性差,管理维护工作量大。.第四节尾矿库排洪设施2 2、输水构筑物、输水构筑物(1)排水管排水管 埋设在库底部,承受荷载较大,一般采用埋设在库底部,承受荷载较大,一般采用钢筋混凝土结构。钢筋
35、混凝土结构。.第四节尾矿库排洪设施(2)斜槽斜槽 钢筋混凝土或浆砌石结构。钢筋混凝土或浆砌石结构。(3)隧洞隧洞 结构稳定性好,是大、中型结构稳定性好,是大、中型尾矿库常用的输水构筑物。当排洪量较大,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且地质条件较好时,隧洞方案往往比较经济。济。(4)截洪沟截洪沟钢筋混凝土或浆砌石结构。钢筋混凝土或浆砌石结构。.第四节尾矿库排洪设施3 3、坝坡排水沟、坝坡排水沟(1)截水沟截水沟沿山坡与坝坡结合部设置浆砌块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。石,以防止山坡暴雨汇流冲刷坝肩。(2)排水沟排水沟在坝体下
36、游坡面设置纵横,将坝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。成坝面拉沟,影响坝体的安全。.第五节 尾矿库观测设施尾矿库观测设施主要有尾矿库观测设施主要有 库水位观测库水位观测 坝体位移观测坝体位移观测 浸润线观测浸润线观测 构筑物变形观测构筑物变形观测 渗流水观测渗流水观测 孔隙水孔隙水 坝体固结观测坝体固结观测 排水水量及水质监测排水水量及水质监测.第六节 尾矿库安全度【条文】【条文】8.1尾矿库安全度分类尾矿库安全度分类 尾矿库安全度主要根据尾矿库防洪能尾矿库安全度主要根据尾矿库防洪能力和尾
37、矿坝坝体稳定性确定,分为危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。库、险库、病库、正常库四级。.第六节 尾矿库安全度【释义】【释义】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。矿坝体稳定性的安全程度。(1)尾矿库防洪能力尾矿库防洪能力的安全程度或可靠程度主要指防洪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;规定及符合程度;(2)尾矿坝稳定性尾矿坝稳定性安全程度主要指坝体在规定的工况条安全程度主要
38、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。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,应对尾矿库安全度安全度作出明确结论。作出明确结论。.第六节 尾矿库安全度【条文】【条文】8.2 危库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。危危库指安全没有保障,随时可
39、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。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:尾矿库有下列工况之一的为危库:a)a)尾矿库调洪库容严重不足,在设计洪水位时,安全超高和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;最小干滩长度都不满足设计要求,将可能出现洪水漫顶;b)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;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)c)排水井显著倾斜,有倒塌的迹象;排水井显著倾斜,有倒塌的迹象;d)d)坝体出现贯穿性横向裂缝,且出现较大范围管涌、流土变坝体出现
40、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;形,坝体出现深层滑动迹象;e)e)经验算,坝体抗滑稳定最小安全系数小于表经验算,坝体抗滑稳定最小安全系数小于表6 6规定值的规定值的0.950.95;f)f)其他严重危及尾矿库安全运行的情况。其他严重危及尾矿库安全运行的情况。.第六节 尾矿库安全度【释义与措施】【释义与措施】当尾矿库防洪能力严重不足,出现洪水漫顶可能,或当尾矿库防洪能力严重不足,出现洪水漫顶可能,或坝体稳定性严重不足,出现垮坝迹象,或出现其他严重危坝体稳定性严重不足,出现垮坝迹象,或出现其他严重危及尾矿库安全运行时都属于及尾矿库安全运行时都属于危库危库。危库不
41、具备安全生产的。危库不具备安全生产的基本条件,企业必须基本条件,企业必须停产应急停产应急,排除险情,并迅速向安全,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,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根据险情的实际可采取以下应急措施应急措施:1、立即降低库水位,将库内存水全部放出,扩大调洪库、立即降低库水位,将库内存水全部放出,扩大调洪库容,加高坝体,严防洪水漫顶;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、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
42、抢筑宽顶要时,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;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、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;排洪通道;4、紧急加固坝体。、紧急加固坝体。.第六节 尾矿库安全度【条文】【条文】8.3 险库险库 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。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:尾矿库有下列工况之一的为险库:a)a)尾
43、矿库调洪库容不足,在设计洪水位时安全超高和最小干滩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;长度均不能满足设计要求;b)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;要求;c)c)排水井有所倾斜;排水井有所倾斜;d)d)坝体出现浅层滑动迹象;坝体出现浅层滑动迹象;e)e)经验算,坝体抗滑稳定最小安全系数小于表经验算,坝体抗滑稳定最小安全系数小于表6 6规定值的规定值的0.980.98;f)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,坝体出现大面积纵向裂缝,且出现较大范围渗透水高位
44、出逸,出现大面积沼泽化;出现大面积沼泽化;g)g)其他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。.第六节 尾矿库安全度【释义与措施】【释义与措施】当尾矿库排洪系统存在严重隐患,防洪能力不足,当尾矿库排洪系统存在严重隐患,防洪能力不足,或坝体存在严重隐患,威胁坝体安全稳定性时都或坝体存在严重隐患,威胁坝体安全稳定性时都属于属于险库险库。险库不具备安全生产的基本条件,企。险库不具备安全生产的基本条件,企业业应停产,应停产,根据险情实际,采取措施,排除险情。根据险情实际,采取措施,排除险情。1、降低库水位,排出库内集水,扩大调洪库容,、降低库水位,排出库内集水,扩大调洪库容,满足汛期最
45、小安全超高和最小干滩长度的要求;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;、疏通、加固或修复排水构筑物;3、增建或扩建排水系统;、增建或扩建排水系统;4、处理滑坡,加固坝体;、处理滑坡,加固坝体;5、降低浸润线、消除管涌和流土。、降低浸润线、消除管涌和流土。.第六节 尾矿库安全度【条文】【条文】8.4 8.4 病库病库 病库指安全设施不完全符合设计规定,但符合基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。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:尾矿库有下列工况之一的为病库:a)a)尾矿库调洪库容
46、不足,在设计洪水位时不能同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时满足设计规定的安全超高和最小干滩长度的要求;求;b)b)排洪设施出现不影响安全使用的裂缝、腐蚀或排洪设施出现不影响安全使用的裂缝、腐蚀或磨损;磨损;.第六节 尾矿库安全度c)c)经验算,坝体抗滑稳定最小安全系数满足表经验算,坝体抗滑稳定最小安全系数满足表6 6规定值,但规定值,但部分高程上堆积边坡过陡,可能出现局部失稳;部分高程上堆积边坡过陡,可能出现局部失稳;d)d)浸润线位置局部过高,有渗透水出逸,坝面局部出现沼泽浸润线位置局部过高,有渗透水出逸,坝面局部出现沼泽化;化;e)e)坝
47、面局部出现纵向或横向裂缝;坝面局部出现纵向或横向裂缝;f)f)坝面未按设计设置排水沟,冲蚀严重,形成较多或较大的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;冲沟;g)g)坝端无截水沟,山坡雨水冲刷坝肩;坝端无截水沟,山坡雨水冲刷坝肩;h)h)堆积坝外坡未按设计覆土、植被;堆积坝外坡未按设计覆土、植被;i)i)其他不影响尾矿库基本安全生产条例的非正常情况。其他不影响尾矿库基本安全生产条例的非正常情况。.第六节 尾矿库安全度【释义与措施】【释义与措施】病库应具备基本安全生产条件病库应具备基本安全生产条件,是指坝体稳定性和尾,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
48、符合规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: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;、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;、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;、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;、实施降水措施降低浸润线,消除管涌和流土;5、修整坝坡,疏通坝面、坝肩排、
49、修整坝坡,疏通坝面、坝肩排(截截)水沟。水沟。.第六节 尾矿库安全度【条文】【条文】8.5 正常库正常库 尾矿库同时满足下列工况的为正常库:尾矿库同时满足下列工况的为正常库:a)a)尾矿库在设计洪水位时能同时满足设计规定的安全超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;高和最小干滩长度的要求;b)b)排水系统各构筑物符合设计要求,工况正常;排水系统各构筑物符合设计要求,工况正常;c)c)尾矿坝的轮廓尺寸符合设计要求,稳定安全系数满足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;设计要求;d)d)坝体渗流控制满足要求,运行工况正常。坝体渗流控制满足要求,运行
50、工况正常。【释义与措施】【释义与措施】正常库应运行工况正常、管理规范、资料齐全,完全具备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,按规定每安全生产条件,按规定每35年进行一次安全现状评价。年进行一次安全现状评价。.第二部分:尾矿库运行管理要点第二部分:尾矿库运行管理要点全世界每年产出金属和非金属矿石、煤、全世界每年产出金属和非金属矿石、煤、石材、黏土、砂砾约石材、黏土、砂砾约9090亿亿t t,而相应的排弃,而相应的排弃废石和尾矿约废石和尾矿约300300亿亿t t。我国现有尾矿库约。我国现有尾矿库约60006000余座,其中大、中型尾矿库约有余座,其中大、中型尾矿库约有