2014安全工程师《生产技术》讲义:尾矿库灾害及防治技术

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　　第四节　尾矿库灾害及防治技术

　　一、尾矿库的等别和安全度

　　尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的用以储存金属非金属矿山进行矿石选别后排除尾矿的场所。

　　尾矿坝是由尾矿堆积而成的坝，它是尾矿库中最主要的构筑物。按照尾矿堆积方式的不同，尾矿坝可分为上游法、中线法、下游法、高浓度尾矿堆积法和水库式尾矿堆积法5种主要形式。其中，上游式堆坝法由于工艺简单、便于管理、经济合理而被广泛采用，我国有85%以上的尾矿库是采用该法堆坝。

　　(一)尾矿库的等别

　　(二)尾矿库安全度的分类

　　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、病库和正常库四级。

　　二、尾矿坝(库)事故的主要类型及防治技术

　　(一)尾矿坝溃坝事故

　　尾矿坝溃坝事故的主要原因是尾矿库建设前期对自然条件了解不够，勘察不明、设计不当或施工质量不符合规范要求，生产运行期间对尾矿库的安全管理不到位，缺乏必要的监测、检查、维修措施以及紧急预案等，一旦遇到事故隐患，不能采取正确的方法，导致危险源状态恶化并最终酿成灾难。

　　(二)边坡失稳事故

　　尾矿库的稳定性包括坝体的稳定性和天然边坡的稳定性。自然边坡的破坏方式可分为崩塌、滑坡和滑塌等几种类型，尾矿坝坝坡除会发生滑坡和滑塌破坏外，还可能发生塌陷、渗漏及管涌溃堤、渗流冲刷造成尾矿堆石坝破坏等事故。

　　(三)洪水漫顶事故

　　1.设计、施工的防洪标准、设施不符合现行尾矿设施设计施工规范，导致的洪水漫顶、溃坝事故;

　　2.洪水超过尾矿库设计标准导致的漫顶、溃坝事故;

　　3.对气候、地质、地形等发生变化而引起的尾矿库最小安全超高和最小干滩长度等发生的不利变化，没有及时采取正确的应对方法所导致的事故;

　　4.疏于日常管理，对库区、坝体、排洪设施等出现的事故隐患未能采取及时处理措施，导致的洪水漫顶、溃坝;

　　5.缺乏抗洪准备和防汛应急措施，对洪水可能造成的破坏没有应急预案而造成的事故。

　　(四)排洪设施破坏

　　1.构筑物的设计、施工不符合水工构筑物设计规范，在实际生产运营过程中，不能承担排洪作用;

　　2.疏忽构筑物的日常检查、维修工作，导致漏砂、漂浮杂物沉积并堵塞在进、出水管道，从而影响排洪的功能;

　　3.临近山坡的溢洪沟(道)、截洪沟等设施，由于气候、地质变化而毁坏，不能满足排洪要求;

　　4.废弃的排水构筑物未能处理或处理不符合规范，产生事故;

　　5.暴雨、洪水过后，未能对构筑物全面检查和清理，对已有隐患没有及时修复，在连续暴雨期内发生事故;

　　6.因负重、锈蚀等因素导致排水管道、隧洞破损、断裂、垮塌，地形、地质变化导致构筑物发生变形、沉降，而不能承担防汛功能。

　　(五)地震液化事故

　　①尾矿坝的破坏是尾矿的液化引起的;②尾矿坝的破坏形式表现为流滑;③遭受地震破坏的尾矿坝，其坝坡大都在30°～40°。

　　三、尾矿库安全检查和监测技术

　　(一)防洪安全检查和监测

　　防洪安全检查的主要内容包括：防洪标准检查、库水位监测、滩顶高程的测定、干滩长度及坡度测定、防洪能力复核和排洪设施安全检查等。

　　(二)尾矿坝安全检查和监测

　　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。

　　(三)尾矿库库区安全检查

　　尾矿库库区安全检查的主要内容包括周边山体稳定性，违章建筑、违章施工和违章采选作业等情况。

　　四、尾矿坝(库)事故处理技术措施

　　(一)尾矿库溃坝事故

　　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。

　　(二)尾矿坝滑坡事故

　　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，使渗透水很快排出。若滑动裂缝达到坡脚，应该首先采取压重固脚的措施。因土坝渗漏而引起的背水坡滑坡，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。

　　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，辅以在坝脚排水压重的方法处理。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。