1尾礦庫安全技術(shù)管理2解析

尾礦庫安全技術(shù)管理金屬非金屬礦山尾礦庫安全培訓1、范圍

尾礦庫安全技術(shù)管理規(guī)定了尾礦庫在建設(shè)、生產(chǎn)運行、安全檢查、安全度、閉庫、再利用、安全評價等方面的安全要求。2、安全技術(shù)管理相關(guān)定義

安全技術(shù)管理：它是必需掌握的基礎(chǔ)知識和基本技能，能從事安全設(shè)計、評價、監(jiān)督與技術(shù)管理工作的高級技術(shù)應(yīng)用性。要有可靠性理論、安全系統(tǒng)工程、安全人機工程、系統(tǒng)工程、安全信息與微機管理、認識實習、專業(yè)綜合實訓、實踐環(huán)節(jié)。尾礦庫安全技術(shù)管理,它是涉及到生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)安全、綜合利用和環(huán)境保護的一系列問題,所以一個尾礦庫的管理從選址、規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行、到終期閉庫都應(yīng)堅持安全第一、預防為主、防重于搶、有備無患”的方針,嚴格按照“尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定”進行實施和管理。尾礦庫安全技術(shù)管理的重點內(nèi)容是：認真做好尾礦庫的日常檢查、沉積干灘、安全超高、調(diào)洪高度、壩體浸潤線等內(nèi)容,確保尾礦庫在正常狀態(tài)下安全運行,給企業(yè)的生產(chǎn)及當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活創(chuàng)造良好的環(huán)境。3、術(shù)語解釋尾礦庫：是指筑壩攔截谷口或圍地構(gòu)成的、用以貯存金屬非金屬礦山進行礦石選別后排出尾礦或工業(yè)廢渣的場所。全庫容：尾礦壩某壩頂面、下游坡面及庫底面所圍成空間的容積，包括有效庫容、死水庫容、蓄水庫容、調(diào)洪庫容和安全庫容5部分。有效庫容：某壩頂標高時，初期壩內(nèi)坡面、堆壩外坡面以里（對下游式尾礦筑壩則為壩內(nèi)坡面以里），沉積灘面以下，庫底以上的空間，即容納尾礦的庫容。尾礦庫剖面圖

庫容—系指尾礦庫空間容積調(diào)洪庫容：某壩頂標高時，最高沉積灘面、庫底、正常水位三者以上，最高洪水位以下的空間?？値烊荩涸O(shè)計最終堆積標高時的全庫容。尾礦壩：擋尾礦和水的尾礦庫外圍構(gòu)筑物，常泛指初期壩和堆積壩的總體。初期壩：基建中用作支撐后期尾礦堆存體的壩。堆積壩：

生產(chǎn)過程中在初期壩壩頂以上用尾礦充填堆積而成的壩。尾礦壩—初期壩1.初期壩的類型

a不透水初期壩、b透水初期壩2、初期壩的壩型

a均質(zhì)土壩、b透水堆石壩、c砂、石透水堆石壩、d廢石壩、e砌石壩、f混凝土壩上游式（尾礦筑壩法）：在初期壩上游方向充填堆積尾礦的筑壩方式。中線式（尾礦筑壩法）：在初期壩軸線處用旋流分級粗砂沖積尾礦的筑壩方式。下游式（尾礦筑壩法）：在初期壩下游方向用旋流分級粗尾砂沖積尾礦的筑壩方式。沉積灘：水力沖積尾礦形成的沉積體表層，常指露出水面部分。灘頂：沉積灘面與堆積壩外坡的交線，為沉積灘的最高點。

灘長：由灘頂至庫內(nèi)水邊線的水平距離。尾礦壩—堆積壩

堆積壩

a堆積壩功能與特點實質(zhì)上是尾礦沉積體，這種水力充填沉積的砂性土邊坡穩(wěn)定性能較差；大、中型尾礦堆積壩最終的高度往往比初期壩高得多，是尾礦壩的主體部分。堆積壩一旦失穩(wěn)，災害慘重。所以如何確保堆積壩的安全歷來是設(shè)計和生產(chǎn)部門十分重視的一項工作，也是安全生產(chǎn)管理和安全監(jiān)督管理工作的重點之一。、

b堆積壩型式

上游式

缺點：細粒夾層多優(yōu)點：筑壩工藝簡單滲透性能差管理方便浸潤線高運營費用低壩體穩(wěn)定性差國內(nèi)外均普遍采用下游式優(yōu)點：壩體質(zhì)量可控缺點：筑壩工藝復雜滲透性強管理復雜浸潤線低受地形限制壩體穩(wěn)定性好運營費用高國內(nèi)采用少中線式優(yōu)點：壩體質(zhì)量可控缺點：筑壩工藝較復雜滲透性較強管理較復雜浸潤線低受地形限制壩體穩(wěn)定性較好運營費用高國內(nèi)采用少

最小干灘長度：設(shè)計洪水位時的干灘長度。

安全超高：尾礦壩沉積灘頂至設(shè)計洪水位的高差。也是規(guī)定的安全超高最小值。

壩高：對初期壩和中線式、下游式筑壩為壩頂與壩軸線處壩底的高差；對上游式筑壩則為堆積壩壩頂與初期壩壩軸線處壩底的高差。

總壩高：與總庫容相對應(yīng)的最終堆積標高時的壩高。

堆壩高度或堆積高度：尾礦堆積壩壩頂與初期壩壩頂?shù)母卟睢?/p>

尾礦庫擋水壩：長期或較長期擋水的尾礦壩，包括不用尾礦堆壩的主壩及尾礦庫側(cè)、后部的副壩。

尾礦庫安全設(shè)施：直接影響尾礦庫安全的設(shè)施，包括初期壩、副壩、排滲設(shè)施、尾礦庫排水設(shè)施、尾礦庫觀測設(shè)施及其他影響尾礦庫安全的設(shè)施。

4、尾礦庫等別及構(gòu)筑物級別尾礦庫各使用期的設(shè)計等別應(yīng)根據(jù)該期的全庫容和壩高分別按表1確定。當兩者的等差為一等時，以高者為準；當?shù)炔畲笥谝坏葧r，按高者降低一等。尾礦庫失事將使下游重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或鐵路干線遭受嚴重災害者，其設(shè)計等別可提高一等。表1尾礦庫等別等別全庫容V（萬m3）總壩高H（m）ⅠⅡ等庫具備提高等別條件者ⅡⅢⅣⅤV≥100001000≤V＜10000100≤V＜1000V＜100H≥10060≤H＜10030≤H＜60H＜30尾礦庫構(gòu)筑物的級別是根據(jù)尾礦庫等別及其重要性確定的。

、5、尾礦庫建設(shè)a尾礦庫勘察①尾礦庫工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘查應(yīng)符合有關(guān)國家及行業(yè)標準要求，查明影響尾礦庫及各構(gòu)筑物安全性的不利因素，并提出工程措施建議，為設(shè)計提供可靠依據(jù)。②在用的上游法尾礦堆積壩的勘察應(yīng)執(zhí)行《巖土工程勘察規(guī)范》。b尾礦庫設(shè)計①尾礦庫庫址選擇應(yīng)遵守下列原則：a)不宜位于工礦企業(yè)、大型水源地、水產(chǎn)基地和大型居民區(qū)上游。b)不應(yīng)位于全國和省重點保護名勝古跡的上游。c)應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造復雜、不良地質(zhì)現(xiàn)象嚴重區(qū)域。d)不宜位于有開采價值的礦床上面。e)匯水面積小，有足夠的庫容和初、終期庫長。②尾礦庫設(shè)計應(yīng)對不良地質(zhì)條件采取可靠的治理措施。③對停采的露天采礦場改作尾礦庫的，應(yīng)對其穩(wěn)定性進行專項論證；對露天采礦場下部有采礦活動的，不宜作尾礦庫。確須用時，應(yīng)由有資質(zhì)的單位進行專項論證，并提出安全技術(shù)措施，在保證地下采礦安全時，方可使用。④尾礦庫施工設(shè)計文件應(yīng)給出生產(chǎn)運行安全控制參數(shù)：a)尾礦庫設(shè)計最終堆積高程、最終壩體高度、總庫容；b)尾礦壩堆積坡比；c)尾礦壩不同堆積標高時，庫內(nèi)控制的正常水位、調(diào)洪高度、安全超高及最小干灘長度等；d)尾礦壩浸潤線控制。

⑤尾礦庫初部設(shè)計應(yīng)編制安全專篇，主要內(nèi)容有：a)尾礦庫庫區(qū)存在的安全隱患及對策；b)尾礦庫初級壩及堆積壩的穩(wěn)定性分析；c)尾礦庫動態(tài)監(jiān)測和通訊設(shè)備配置的可靠性分析；d)尾礦庫的安全管理要求。c尾礦壩設(shè)計①尾礦壩宜以濾水壩為初期壩，利用尾礦筑壩。當遇有下列條件之一時，可以采用當?shù)赝潦匣驈U石建壩。a)尾礦顆粒很細、粘粒含量大，不能筑壩。b)由尾礦庫后部放礦合理。c)尾礦庫與廢石場結(jié)合考慮，用廢石筑壩合理。

②初期壩高度的確定除滿足初期堆存尾礦、澄清尾礦水、尾礦庫回水和冬季放礦要求外，還應(yīng)滿足初期調(diào)蓄洪水要求。

③壩基處理應(yīng)滿足滲流控制和靜、動力穩(wěn)定要求。遇有下列情況時，應(yīng)進行專門研究處理：a)透水性較大的厚層砂礫石地基；b)易液化土、軟粘土和濕陷性黃土地基；c)巖溶發(fā)育地基。d)采空區(qū)地基。

④尾礦筑壩的方式，對于抗震設(shè)防烈度為7度及7度以下地區(qū)宜采用上游式筑壩，抗震設(shè)防烈度為8-9度地區(qū)宜采用下游式或中線式筑壩。

⑤上游式筑壩，中、粗尾礦可采用直接沖填筑壩法，尾礦顆粒較細時宜采用分級沖填筑壩法。

⑥下游式或中線式尾礦筑壩分級后用于筑壩的尾礦，其粗顆粒（d≥0.074mm）含量不宜少于70%，否則應(yīng)進行筑壩試驗。筑壩上升速度應(yīng)滿足庫內(nèi)沉積灘面上升速度和防洪的要求。⑦下游式或中線式尾礦壩應(yīng)設(shè)上游初期壩和下游濾水壩趾，二者之間的壩基應(yīng)設(shè)置排滲設(shè)施。

⑧尾礦庫擋水壩應(yīng)按水庫壩的要求設(shè)計。

⑨上游式尾礦壩沉積灘頂至最高洪水位的高差不得小于表3的最小安全超高值，同時，灘頂至設(shè)計最高洪水位邊線距離不得小于表3的最小灘長值。表3

上游式尾礦壩的最小安全超高與最小灘長壩的級別123456最小安全超高／m1.51.00.70.50.40.3最小灘長／m15010070504030⑩下游式和中線式尾礦壩壩頂外緣至最高洪水位水邊線的距離不宜小于表4的最小灘長值。當壩體采取防滲斜（心）墻時，壩頂至設(shè)計洪水位的高差亦不得小于表3的最小安全超高值。表4下游式及中線式尾礦壩的最小灘長壩的級別123456最小灘長/m100705035251511尾礦庫擋水壩在最高洪水位時安全超高不得小于表3的最小安全超高值、最大風壅水面高度和最大風浪爬高三者之和。最大風壅水面高度和最大風浪爬高可按《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》推薦的方法計算。12地震區(qū)尾礦壩除應(yīng)符合下列規(guī)定：上游式尾礦壩沉積灘頂至正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和，灘頂至正常高水位水邊線的距離不得小于表3的最小灘長值與地震壅浪高度對應(yīng)灘長之和。 下游式與中線式尾礦壩壩頂外邊緣至正常高水位水邊線的距離不宜小于表4的最小灘長值與地震壅浪高度對應(yīng)灘長之和。尾礦庫擋水壩正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和。地震壅浪高度可根據(jù)抗震設(shè)防烈度和水深確定，可采用0.5～1.5m。

對于全部采用當?shù)赝潦虾蛷U石筑壩的尾礦壩，其安全超高按尾礦庫擋水壩要求確定。13尾礦壩設(shè)計應(yīng)進行滲流計算，以確定壩體浸潤線、逸出坡降和滲流量。浸潤線出逸的尾礦堆積壩壩坡，應(yīng)設(shè)排滲設(shè)施，1、2級尾礦壩還應(yīng)進行滲流穩(wěn)定研究。14上游式尾礦壩的滲流計算應(yīng)考慮尾礦筑壩放礦水的影響。1、2級山谷型尾礦壩的滲流應(yīng)按三維計算或由模擬試驗確定；3級以下尾礦壩的滲流計算可按附錄A進行。15上游式尾礦堆積壩的初期透水堆石壩壩高與總壩高之比值不宜小于1/8。16尾礦初期壩與堆積壩壩坡的抗滑穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)壩體材料及壩基巖土的物理力學性質(zhì)，考慮各種荷載組合，經(jīng)計算確定。計算方法宜采用瑞典圓弧法。當壩基或壩體內(nèi)存在軟弱土層時，可采用改良圓弧法。考慮地震荷載時，應(yīng)按《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進行計算。

抗震設(shè)防烈度劃分為6度及6度以下地區(qū)的5級尾礦壩，當壩外坡比小于1:4時，除原尾礦屬尾粘土和尾粉質(zhì)粘土以及軟弱壩基外，可不作穩(wěn)定計算。17

尾礦壩穩(wěn)定性計算的荷載分下列五類，可根據(jù)不同情況按表5進行組合：一類為筑壩期正常高水位的滲透壓力；二類為壩體自重；三類為壩體及壩基中孔隙壓力；四類為最高洪水位有可能形成的穩(wěn)定滲透壓力；五類為地震慣性力。

表5荷載的組合荷載組合荷載類別12345正常運行總應(yīng)力法有有有效應(yīng)力法有有有洪水運行總應(yīng)力法有有有效應(yīng)力法有有有特殊運行總應(yīng)力法有有有有效應(yīng)力法有有有有

18

按瑞典圓弧法計算壩坡抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)不應(yīng)小于表6規(guī)定的數(shù)值。表6壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)運用情況壩的級別1234、56正常運行1.301.251.201.151.1洪水運行1.201.151.101.051.0特殊運行1.101.051.051.000.9519

當采用簡化畢曉普法與瑞典圓弧法計算結(jié)果相比較時，可參照《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定選用兩種方法各自的最小安全系數(shù)。20尾礦壩壩體材料及壩基土的抗剪強度指標類別，應(yīng)視強度計算方法與土類的不同按表7選取。、表7尾礦及土的抗剪強度指標強度計算方法土的類別強度指標類別試驗儀器試驗起始狀態(tài)試驗方法強度指標總應(yīng)力法無粘性土固結(jié)不排水剪Cu，Φu三軸儀一、壩體材料1、含水量及密度與原狀一樣；2、浸潤線以下及水下要預先飽和；3、試驗應(yīng)力與壩體實際應(yīng)力相一致。二、壩基用原狀土。少粘性土固結(jié)快剪直剪儀固結(jié)不排水剪三軸儀粘性土固結(jié)快剪直剪儀固結(jié)不排水剪三軸儀有效應(yīng)力法無粘性土慢剪C’，Φ’直剪儀固結(jié)排水剪三軸儀粘性土慢剪直剪儀固結(jié)不排水剪、測孔壓三軸儀注1.少粘性土指粘粒含量小于15%的尾礦。注2.軟弱尾粘土類粘性土采用固結(jié)快剪指標時，應(yīng)根據(jù)其固結(jié)程度確定；當采用十字板抗剪強度指標時，應(yīng)考慮土體固結(jié)后強度的增長。21

上游式尾礦壩的計算斷面應(yīng)考慮到尾礦沉積規(guī)律，根據(jù)顆粒粗細程度概化分區(qū)。各區(qū)尾礦的物理力學指標可參考；類似尾礦壩或按附錄B確定，必要時通過試驗研究確定。對在用尾礦壩進行穩(wěn)定計算時，應(yīng)根據(jù)該壩勘察報告確定概化分區(qū)及相應(yīng)的物理力學指標。

22

上游式尾礦壩堆積至1/2～2/3最終設(shè)計壩高時，應(yīng)對壩體進行一次全面的勘察，并進行穩(wěn)定性專項評價，以驗證現(xiàn)狀及設(shè)計最終壩體的穩(wěn)定性，確定后期處理措施。

23

透水堆石壩堆石體上游坡坡比不宜陡于1：1.6；土壩上游坡坡比可略陡于或等于下游坡。初期壩下游坡比在初定時可按表8確定。壩高（m）土壩下游坡坡比透水堆石壩下游坡坡比巖基非巖基（軟基礎(chǔ)外）5～101:1.75～1:2.01:1.5～1:1.751:1.75～1:2.010～201:2.0～1:2.520～301:2.5～1:3.024

尾礦堆積壩下游坡與兩岸山坡結(jié)合處應(yīng)設(shè)置截水溝。

25

上游式尾礦壩的堆積壩下游坡面上應(yīng)以土石覆蓋或以其他方式植被綠化，并可結(jié)合排滲設(shè)施每隔6～10m高差設(shè)置排水溝。

264級以上尾礦壩應(yīng)設(shè)置壩體位移和壩體浸潤線觀測設(shè)施。必要時還宜設(shè)置孔隙水壓力、滲透水量及其混濁度的觀測設(shè)施。表8初期壩下游坡坡比尾礦庫等別一二三四五六洪水重現(xiàn)期（a）初期200∽500100～20050～10030～5020～3010∽20中、后期1000～2000500～1000200～500100～20050～10020∽30注：初期指尾礦庫啟用后的頭3～5年。

d排洪設(shè)計

1

尾礦庫必須設(shè)置排洪設(shè)施，并滿足防洪要求。尾礦庫排洪方式，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、洪水量總量、調(diào)洪能力、回水方式、操作條件與使用年限等因素，經(jīng)過技術(shù)比較確定。尾礦庫宜采用排水井（斜槽）—-排水管（隧洞）排洪系統(tǒng)。有條件時也可采用溢洪道或截洪溝等排洪設(shè)施。

2

尾礦庫的防洪標準應(yīng)根據(jù)各使用期庫的等別，綜合考慮庫容、壩高、使用年限及對下游可能造成的危害等因素，分別按表9確定。表9尾礦庫防洪標準3

儲存鈾礦等有放射性和有害尾礦，失事后可能對下游環(huán)境造成極其嚴重危害的尾礦庫，其防洪標準應(yīng)予以提高，必要時其后期防洪可按可能最大洪水進行設(shè)計。

4

尾礦庫洪水計算應(yīng)符合下列要求：

a)應(yīng)根據(jù)當?shù)厮膱D冊或有關(guān)部門建議的適用于特小匯水面積的計算公式計算。當采用全國通用的公式時，應(yīng)當用當?shù)氐乃膮?/p>