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尾矿安全管理详细解释
发布时间:2009-04-23 11:46:29 浏览

一、尾矿坝的基本概念

(一)、尾矿坝

尾矿是指矿山的选矿厂将矿石破碎、筛分、研磨、分级、再经重选浮选或氰化等选别工艺流程、选出有用金属后的剩余部分,其有用成分含量很低,这部分产物称之为尾矿。通常尾矿以矿浆形态排出。这些尾矿有的用于井下充填,或被利用做建筑材料,但是大多数尾矿被输送到尾矿库(坝)堆存。

显然,大量的尾矿物质如果不加妥善处理和堆存,就会大面积复盖农田,污染水系,系统破坏自然景观和生态环境。同时尾矿中往往含有少量受目前技术条件限制尚不能回收的贵金属,稀有元素等,尾矿又是二次资源。

尾矿坝就是指采用当地土、石或混凝土等建筑材料及尾矿借助山谷地形条件堆筑起来,形成一定容积,用以堆存尾矿和贮水的坝体,通常尾矿坝包括初期坝(又叫基本坝)和堆积坝(又叫后期坝)。

初期坝(基本坝),是基建期采有当地建筑材料修筑的,用以形成投产初期堆存一定量的尾矿所必需的库容量,一般要求贮存选矿厂投产后半年以上的尾矿量。在利用生产回水时,初期坝可澄清尾矿水,贮存所需的调蓄水量及相应的汛期调洪水量。它兼有排泄渗透水和稳定整个坝体的作用,并为以后尾矿堆积坝打下基础。

堆积坝(后期坝),是基建期采用当地建筑材料修筑的,用以形成投产初期堆存一定量的尾矿所必需的库容量,一般要求贮存选矿厂投产后半年以上的尾矿量。在利用生产回水时,初期坝可澄清尾矿水,贮存所需的调蓄水量及相应的汛期调洪水量。它兼有排泄渗透水和稳定整个坝体的作用,并为以后尾矿堆坝打下基础。

堆积坝(后期坝),是选矿厂在生产过程中,在超过初期坝坝顶标高以上,采用尾矿堆筑的坝体。由于尾矿筑坝体是直接用尾矿堆筑,节约了大量的土石方工程量和投资,因而应尽量加以利用。当由于尾矿的物理力学特性不能满足要求,用尾矿筑坝全有困难时,也可采用当地其它材料混合筑坝。尾矿堆积坝的堆积形式有:上游法、中线法、下游法、水库式堆积法和高浓度堆积法等。

尾矿筑坝方法包括:

1. 冲积法;

2. 池填法;

3. 渠槽法;

4. 采用水力旋流器分级上游筑坝法;

5. 尾矿分级下游筑坝法;

6. 尾矿分级中线筑坝法。

按施工方法分类:

1. 辗压法;

2. 水力冲填法;

3. 高浓度堆筑法;

4. 尾矿压滤滤饼干堆。

尽管细颗粒尾矿的强度低,沉积密度低和内摩擦角小的物理特性给筑坝带来巨大困难,但通过生产实践和加强管理等,在筑坝方法上已所突破。近年来,细颗粒尾矿也越来越多的被用来堆筑尾矿坝。

(二)、排水构筑物

在尾矿坝的生产运行过程中,为了将尾矿库内澄清水、雨水和汛期山洪等安全地排出坝外,通常设置排水构筑物,它包括排水井(塔)排水涵管、排水斜槽、隧洞、拦洪坝、溢洪道及截洪沟外。其断面尺寸和泄水能力与当地水文气象条件和防洪标准相关,也与矿山生产规模、尾矿坝级别等相关,它对确保尾矿坝安全起着极为重要作用。

(三)、排渗水设施

尾矿坝体内有一条浸润线,即一个浸润曲面线,类似于地下水位线。它结坝体个坡稳定性有重要影响,一般说,随着浸润线的升高,坝坡稳定的安全系数就降低。因此,浸润线如果从坝外坡逸出来,其明显现象是坝后坡或坝趾处沼泽处、渗水量增大、渗水浑浊、出现管涌、流水和坝陷等。这些现象对坝体稳定性是极不利的。

工程上要求尾矿坝坝体内设置排渗水设施,用以降低浸润线。排渗水设施包括有:

1. 排渗棱体;

2. 滤水堆石坝(初期坝);

3. 排渗褥垫;

4. 排渗盲沟(盲管);

5. 贴坡反滤体;

6. 排渗井管(虹吸式渗井、轻型井点、垂直及水平联合排渗体)。

尾矿坝使用周期较长,坝体大部分处于浸润状态,又经常受外界各种因素影响,因此,坝体内隐患对尾矿坝安全运行关系重大,应进行经常性监测工作,据此判定它的安全状况,把坝体的隐患消灭在萌芽状态时期,或限制其进一步恶化。

二、尾矿坝的特点及生产管理

(一)、尾矿坝的特点

尾矿坝不同于水库坝,不论在设计,施工和管理上都有很大不同。水库坝是以防洪、发电、航运、灌溉和蓄水养鱼为目的,尾矿坝有其自身特点,其一,为了少占农田,往往地形条件差,山谷狭窄,坡陡,库容小,汇水面积大,调洪库容小,致使尾矿坝坝高,坝内水位高,形成人工建造的具有高势能的“泥石流”。因此,对尾矿坝防洪设施有特别要求。其二,尾矿坝筑坝材料多为选矿厂排出的尾矿浆,其粒度变化受磨矿细度左右,不同的尾矿有不同的物理特性,给筑坝和坝体带来不同特点,通常尾矿冲填坝体内浸润线偏高,尾矿坝的稳定性、坝趾的渗流、管涌、流土及饱和尾矿的地震液化等都应予以高度重视。尾矿坝为了堆存尾矿,使尾矿浆沉积固积,只要涌出的水不浑浊,无污染术没有完全隔水的必要,因此,在尾矿坝构造上应以透水性为原则。既有透水要求,又不能漏出矿浆或发生管涌现象,可见,尾矿坝比水库坝复杂得多。尾矿坝的专业知识涉及到水文气象、水工、岩土工程、工程地质、水文地质、矿山生产及环保等专业,有边缘学科的特点。其三,矿山生产的迅速发展,使选矿厂排出的尾矿量及“三废”急剧增加、环保、占地、复垦都提到议事日程上来,其中尾矿所含有害物质,如不能妥善处理,必然造成日趋严重的污染。

尾矿坝不仅对下游城镇、铁路、公路、农田、工农业生产及环保等方面有重要影响,而且与矿山采选生产密切相关。尾矿初期坝建成后,尾矿坝堆筑是逐日逐月逐年堆积起来的,并越积越大,筑坝上升速度受选矿生产规模变化影响。因此,尾矿坝不仅是矿山生产的特殊重工工程,而且关联社会和环境各个方面,是一门严肃的管理科学。

归纳起来,尾矿坝管理主要内容为:

1. 尾矿的输送、排放、筑坝及回水;

2. 尾矿坝的防洪渡汛和抗震;

3. 尾矿坝的维护、加固;

4. 排水构筑物的使用管理;

5. 排渗水设施的使用和监测;

6. 环境保护和尾矿综合利用等。

以上内容构成尾矿坝防洪抗震的艰巨性,设计施工和运行管理的复杂性,及环保监测的严肃性。

(二)、尾矿坝的问题

1.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;

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;

(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。

上述问题和病害,有的是设计和施工质量差遗留下来的,有的是管理的盲目性,疏忽大意造成的;显然解决这些问题应首先进行“会诊”,找出隐患症结,分期对症治理。

2.尾矿坝生产管理技术力量薄弱

尾矿坝安全的诸因素中,管理是关键。俗称“三分建,七分管”,而恰恰在管理上普遍存在技术力量薄弱问题。由于尾矿坝是非生产性,不直接生产黄金,往往对存在的隐患或因资金不足,处理措施不力一拖再拖,未能引起足够的重视。

管理人员缺乏尾矿坝管理方面基本知识,或未经岗位培训,管理经验不足等。

(三)、尾矿坝的管理任务

尾矿坝(库)是矿山安全生产的重要设施之一。近年来由于矿山选矿处理能力日益加大,相应的排产尾矿也日益增加,据不完全统计,黄金矿山(岩金)现有尾矿坝(库)近几年400座。随之而来的安全环保问题日益突出,尾矿坝(库)的管理任务日趋繁重。

1. 认真执行国家有关方针、政策和法规

管理在现代化建设中占有重要地位。科学、技术和管理被称作现代化的在大要素,三者相互制约、相辅相成,而管理这一要素却又具有特别重要的意义。

尾矿坝管理要贯彻“安全****,预防为主,防重于抢,有备无患”的工作方针,执行各项管理法规。尾矿坝(库)生产管理和安全防范的重点应放在尾矿坝体和排水构筑物上,严格执行《冶金矿山尾矿设施管理规程》(90)冶矿字第185号文件规定。

尾矿坝管理的基本任务,是将尾矿输送、回水、筑坝、坝体维护、坝内水位控制、汛期防洪、抗震、尾矿坝监测等各项工作做好,保证尾矿坝安全运行,防止溃坝等破坏性灾害事故发生。

尾矿坝类似选矿厂的“垃圾站”,无论是输送系统或堆存系统出了问题,选矿生产都难以进行。

尾矿坝的生产管理不令要把选矿厂排出的尾矿妥善地堆存起业,而且要进行筑坝的堆高施工,排水,防渗、观测等各项工作。同时对随时发生的问题及时处理。因此,尾矿坝生产管理是边生产,边筑坝,边完善直到尾矿坝终期,这是一个长期而完整的过程。

我国是一个水资源贫乏的国家,不少矿山用水紧张,天旱时,用水与当地农业争水,尾矿坝贮水将浑水变清水为矿山利用回水创造了条件。

环境保护是我国一项基本国策。由于尾矿浆含有某些有害物质,对环境构成危害,所以尾矿坝成为矿山环保工作的重点。尾矿坝具有一定的自净能力,成为消纳污染的一个设施;一旦泄漏,尾矿坝又是一个巨大的污染源。

尾矿综合利用,不仅可以减少尾矿堆存量,节约建坝,征购土地和防洪工程等费用,而且改善环境质量,变废为宝。在人多地少矛盾突出的严峻情况下,充分利用废弃资源有重要社会和经济效益。

山东省三山岛金矿、河东金矿、龙口市金矿等利用尾矿制作尾砂砖等多种建筑材料,其技术指标优于普通粘土砖。

山东、河北、辽宁等省不少黄金矿山对尾矿坝终期复土造田,绿化,河北省金厂峪金矿尾矿坝服务期满后,把尾矿坝变成“围山转”式花果山。

尾矿坝安全技术监督工作,从安全技术上进行认真的安全把关。从工程立项、决策、计划、勘察、设计、施工、管理各个环节把好关。

对尾矿坝设计,应严格遵守设计规范的原则,设计者应符合设计资格要求,建设监理,严格施工质量验收制度。

矿山企业要建立起尾矿坝管理细则,操作规程和安全责任制度。每年汛前,应召集有关部门,如安全、环保、基建、选矿厂等,有针对性的对尾矿坝的坝高、库内水位,排水口标高等按防洪标准逐一核对;对溢流井、隧洞、涵管等重点部位认真检查。对查出的事故隐患和未遂事故,要定负责人,定解决期限,定解决措施,并复查督促。

防汛领导小组还应对坝上交通、通讯、照明、防汛器材、材料等逐一检查落实,抢险器材不准占用,派专人负责、专库堆存。

2. 加强技术培训提高人员素质

由于尾矿坝工程管理涉及技术知识面较广,在缺乏专门人材的情况下,应立足本单位,有计划举办培训班加强对在岗职工的专门培训,全面掌握尾矿坝管理基本知识,是强化尾矿坝安全管理的可行而有效措施。

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