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1、,二九年四月八日,尾矿库隐患排查、治理与安全监督管理,中国安全生产科学研究院 矿山安全技术研究所 廖国礼,内容要点：,我国尾矿库的总体形势。 典型事故案例剖析。 安全评价现状与分析。 病险尾矿库隐患排查。 尾矿库安全监控新技术。 病险尾矿库隐患治理技术。,一、我国尾矿库安全总体形势,非煤矿山数量：95026座（2008年初数据） 尾矿库统计数量： 2005年：1800座 2006年3月：3460座 2008年5月：8540座 2009年4月：12655座 三等以上尾矿库226座，每年排弃尾矿近4亿t 已领取许可证的4318座，比例50.6%,特点与问题： 1、数量多，规模小：226/8540=
2、2.65%; 100m3 :800/12655=6.32% 2、安全度处于较低水平：非正常库28.81% 3、50.6%没有生产许可，部分省份高达80% 4、半数尾矿库未经正规设计：47.10%（2005年统计数） 5、大部分未进行安全评价，评价质量差（无评价意义） 6、事故隐患多，管理不善,宏观层面,事故频发，后果越发严重,特点与问题： 1、筑坝尾矿粒度细 2、上游法筑坝多（工艺简单，但稳定性差） 3、尾矿库设计安全度标准底，坝的分等过高 4、小型库多，管理技术差 5、受地震威胁大 6、尾矿库位置很难避开居民区,微观层面,宏观层面,二、 典型事故案例剖析,云南锡业公司火谷都尾矿库溃坝事故,火
3、谷都尾矿库发生事故的时间是1962年9月26日凌晨2:303:00之间，当时长441m扫主坝中部发生溃决，决口顶宽113m、底宽45m，深约14m，库内共储存尾矿814.3万吨，至26日上午6时10分共涌出尾矿330万米3，涌出清水38万米3，合计共368万米3，库内水位从1641.66m降至1633m。受灾区有洪寨等11个村寨和乍甸农场，冲毁及淹没的田地8112亩，甘蔗81亩，损失粮食675t。河道及水利设施冲刷淤塞，共计长1700m，另外沿河有6条沟由于冲刷、淤塞、塌方受到不同程度破坏的有3800m，冲坏水闸一座，跌水坝二道，冲毁房屋575间。乍甸至鸡街的公路，路基全部被破坏的有80m，部
4、份破坏的有100m，被泥浆淹没的约4.5km。 输电线路以及乍甸提水系统的7、8号泵站，都受到严重的破坏，并影响开远火电厂全部停产，因缺电附近大部份厂矿和地方部份厂矿被迫停产10天。受灾人口约13970人，其中死亡171人，受伤住院92人，伤亡合计263人。,事 故 概 况,云南锡业公司火谷都尾矿库溃坝事故,（1）坝坡太陡，坝休断面单薄。由于第二期坝的设计经过几次修改，最后施工的边坡，上游为1:1.5，下游1:1.6，这对于用粉性壤土堆筑的高29m的坝说来显然过陡。坝顶宽度仅有2.68m，上面还安装了二条铸铁输送管，也加重了坝顶的荷载。 （2）在一期坝坝坡上堆筑的临时小坝，当时是作为维持生产的
5、临时措施，施工质量很差，且小坝基础落在尾矿砂和泥浆层上，本身就不稳定，以后在未经详细勘探和技术鉴定的情况下，决定将第二期坝压在上面，这就增加了土坝向下滑的危险。 （3）尾矿坝修筑时，为了维持生产，不得不多次分期加高，使土坝的结合面增多，较大的结合面有六处，小的接缝为数更多。这些结合缝也没有按照土坝施工规范的要求进行必要的处理，结合情况不好，影响坝的整体性和稳定性。 （4）在修改原业二期坝的设计后，没有对使用的土料进行物理力学性能试验，缺乏筑坝土料必需的数据；决定边坡坡度时没有对坝的稳定性作验算，在施工过程中，又将土壤压实后容重降低至1.77t/m3（没有指明这是干容量还是湿容量），土壤含水率控
6、制的范围也没有作规定。施工时每层铺土这厚，土料不均匀，并夹有风化石块，这些因素都造成坝的碾压质量不好。,事 故 的 原 因,云南锡业公司火谷都尾矿库溃坝事故,（5）临时小坝下游坡的土壤，施工时没有很好夯实，其中有一段含水饱和无法碾压。抢险时期投入的树木、支架、草皮和施工生产留下的石墩钢轨等也没有清除。在第一期坝的下游坡还有一座长43m的石砌档墙，也被埋入坝体内，这就有可能造成坝体不均匀沉陷和形成裂隙通道等隐患。另外土凡碾压仅用平碾压路机，由断口处出露的情况可以看出土坝层次分明，层面很光滑，各层间结合情况不好，有些部位上还夹有尾砂矿层，使坝的整性体受到破坏。 （6）在第二期坝设计时，原考虑在上游
7、利用尾矿堆坝，使之对土凡起保护作用，增加坝的稳定性，但在使用过程中，由于没有及时在坝前放矿，尾矿堆筑的上升速度很慢，形成断断续续的砂堆，没有能够将清水逼离坝前。尾矿池内经常储有一定深度的清水，使尾矿坝处于类似水坝的工作状况，水浪对上游坝坡不断冲刷浸蚀，加之坝身断面本来就比较单薄，更减弱了坝的稳定性。 （7）构筑二期坝时又是边施工、边生产，蓄水放矿同时进行，使坝身土壤不能很好固结。加之坝下游没有设置过滤水体，使土坝的浸润线升高。渗透压力加大，容易造成滑坡。 （8）在尾矿设施的运行管理上，缺少严格的防扩、维修、观测、记录制度。运行过程中对尾矿砂的堆积情况研究不够。,事 故 的 原 因,陕西商洛尾矿
8、库溃坝事故,2006年4月30日18时24分，陕西省商洛市镇安县黄金矿业有限责任公司尾矿库在加高坝体扩容施工时发生溃坝事故，外泄尾矿砂量约20万立方米，冲毁居民房屋76间，22人被淹埋，5人获救，17人失踪。,镇安“4.30”金矿尾矿库溃坝事故,概 况,镇安金矿位于陕西商洛市镇安县，选矿厂日处理量450t。尾矿库为山谷型，原设计初期坝高20m，后期坝采用上游法尾矿筑坝，尾矿较细，粒径小于0.074mm的占90以上。堆积坡比1:5，并设排渗设施。堆积高度16m，总坝高36m，总库容28104m3。1993年投入运行，在生产中改为土石料堆筑后期坝至标高735m时，已接近设计最终堆积标高736m，下
9、游坡比为1:1.5。此后，未经论证、设计，擅自进行加高扩容，采用土石料按l:1.5坡比向上游推进实施了三次加高增容工程，总坝高50m，总库容约105104m3。2006年4月又开始进行第四次(六期坝)加高扩容，采用土石料向库内推进10m加筑4m高子坝一道，至4月30日18时24分子坝施工至最大坝高处突发坝体失稳溃决，流失尾矿浆约15104m3，造成17人失踪，伤5人，摧毁民房76间，同时流失的尾矿浆还含有超标氰化物污染了环境，经采取应急措施得到控制。,尾矿库四次加高扩容情况,1992年12月，镇安黄金矿业公司尾矿库由兰州有色冶金设计研究院提供初步设计，初期坝坝顶标高720米，坝高20米，坝顶长
10、56米；五年后坝顶标高734米（企业称为后期坝或二期坝，下同），坝高34米，坝顶长68米，总库容为27.11万立方米。当时工程发包给当地村民进行施工。 1997年7月、2000年5月、2002年7月，在初步设计坝顶标高734米基础上，镇安黄金矿业公司又分别三次组织对尾矿库坝体加高扩容（企业称为三期坝、四期坝和五期坝，下同），工程发包给当地村民进行施工。三次坝体加高扩容使尾矿库实际库容达到105万立方米，坝高达到50米，坝顶长164米，坝顶标高750米。 2006年4月，镇安黄金矿业公司又第四次组织对尾矿库坝体加高扩容（企业称为六期坝，下同），子坝高4米，施工由尾矿库坝体左岸向右岸至约83米处时
11、发生溃坝。,尾矿库安全评价情况,2005年5月20日，受镇安黄金矿业公司委托，陕西旭田安全技术服务有限公司对镇安黄金矿业公司尾矿库安全生产现状进行评价，并于2005年7月出具安全评价报告，评价结论为“该尾矿库是由具有资质的单位设计，通过对镇安金矿尾矿库现场查看及安全管理分析，初期坝是稳定的，子坝高度与外坡比、安全超高及坡比构成符合设计要求，后期坝坝面末发现塌陷、流土、管涌及冲刷现象，坝体总体稳定，本次评价认定该尾矿库运行正常”。,事故经过,2006年4月30日下午，镇安县黄金矿业有限责任公司（以下简称镇安黄金矿业公司）组织1台推土机和一台自卸汽车及4名作业人员在尾矿库进行坝体加高施工作业。18
12、时24分左右，在第四期坝体外坡，坝面出现蠕动变形，并向坝外移动，随后产生剪切破坏，沿剪切口有泥浆喷出，瞬间发生溃坝，形成泥石流，冲向坝下游的左山坡，然后转向右侧，约12万立方米尾矿渣下泄到距坝脚约200余米处，其中绝大部分尾矿渣滞留在坝脚下方的200m70m范围内，少部分尾矿渣及污水流入米粮河。正在施工的1台推土机和1台自卸汽车及4名作业人员随溃坝尾矿渣滑下。下泄的尾矿渣造成15人死亡，2人失踪，5人受伤，76间房屋毁坏淹没的特大尾矿库溃坝事故。,事故原因分析,1）多次违规加高扩容，尾矿库坝体超高并形成高陡边坡。1997年7月、2000年5月和2002年7月，镇安黄金矿业公司在没有勘探资料、没
13、有进行安全条件论证、没有正规设计的情况下擅自实施了三期坝、四期坝和五期坝加高扩容工程；使得尾矿库实际坝顶标高达到750米，实际坝高达50米，均超过原设计16米；下游坡比实为1:1.5，低于安全稳定的坡比，形成高陡边坡，造成尾矿库坝体处于临界危险状态。 2）不按规程规定排放尾矿，尾矿库最小干滩长度和最小安全超高不符合安全规定。该矿山矿石属氧化矿，经选矿后，尾矿渣颗粒较细，在排放的尾矿渣粒度发生变化后，镇安黄金矿业公司没有采取相应的筑坝和放矿方式，并且超量排放尾矿渣，造成库内尾矿渣升高过快，尾矿渣固结时间缩短，坝体稳定性变差。,3）擅自组织尾矿库坝体加高增容工程。由于尾矿库坝体稳定性处于临界危险状
14、态，2006年4月，镇安黄金矿业公司又在未报经安监部门审查批准的情况下进行六期坝加高扩容施工，将1台推土机和1台自卸汽车开上坝顶作业，使总坝顶标高达到754米，实际坝高达54米，加大了坝体承受的动静载荷，加大了高陡边坡的坝体滑动力，加速了坝体失稳。 4）当坝体下滑力大于极限抗滑强度，导致圆弧型滑坡破坏。与溃坝事故现场目测的滑坡现状吻合。同时由于垂直高度达50-54米，势能较大，滑坡体本身呈饱和状态，加上库内水体的迅速下泄补给，滑坡体迅速转变为粘性泥石流，形成冲击力，导致尾矿库溃坝。,经分析认定，造成此次尾矿库特大溃坝伤亡事故的直接原因是：镇安黄金矿业公司在尾矿库坝体达到最终设计坝高后，未进行安
15、全论证和正规设计，而擅自进行三次加高扩容，形成了实际坝高50米、下游坡比为1:1.5的临界危险状态的坝体。更为严重的是在2006年4月，该公司未进行安全论证、环境影响评价和正规设计，又违规组织对尾矿库坝体加高扩容，致使坝体下滑力大于极限抗滑强度，导致坝体失稳，发生溃坝事故。,事故直接原因,事故间接原因,1）西安有色冶金设计研究院矿山分院工程师王某私自为镇安黄金矿业公司提供了不符合工程建设强制性标准和行业技术规范的增容加坝设计图，传真给该矿，对该矿决定并组织实施增容加坝起到误导作用，是造成事故的主要原因。 2）陕西旭田安全技术服务有限公司没有针对镇安黄金矿业公司尾矿库实际坝高已经超过设计坝高和企
16、业擅自三次加高扩容而使该尾矿库已成危库的实际状况作出符合现状的、正确的安全评价。评价报告的内容与尾矿库实际现状不符，作出该尾矿库属运行正常库的结论错误，对继续使用危库和实施第四次坝体加高起到误导作用，是造成事故的主要原因。,郑州铝厂灰渣库溃决事故,灰渣库全长770m，平均沟宽120m，沟深35m左右，总库容180万米3，1982年4季度投入使用，按每年排入灰渣量13-15万米3计可使用12年。灰渣库从1982年第4季度开始启用至1989年2月25日发生堆场决口事故，其间共排放灰渣总量约105万吨，折合150万米3。事故后尚存库容120万米3。灰渣库回水方式为井管式排水系统，库内采用溢流井经回水管道至回水池再经回水泵加压返回热力厂供锅炉车间水膜除尘器及力冲灰渣用水。灰渣库内溢流井底标高135.00m，最终标高177.80m，溢流井四周设有泄水口，随灰渣固体面上升用木楔渐次把泄水口堵塞。流入溢流井的清水经325m的回水管由三期赤泥坝底至回水池（长7.7m，宽5.6m，深6m）通过回水泵（型号8sh-6）加压返回厂内。,基 本 情 况,郑州铝厂灰渣库溃
