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1、我国尾矿库及安全现状中国有色工程设计研究总院 (国家安监局尾矿库安全技术中心) 田 文 旗 2011年6月（环保部）1尾矿库基本知识 2我国尾矿库现状 3. 我国尾矿库的主要特点和问题 尾 矿 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“废渣”，称作尾矿。 尾矿处理 将选矿厂排出的尾矿送往指 定地点堆存或利用的过程称作尾矿处理 。 尾矿设施 为尾矿处理所建造的设施系 统称作尾矿设施。 1.1 概 述1.2 尾矿设施重要性 尾矿设施是维持矿山生产的重要设施为保护环境、保护资源、节约用水 、维持矿山正常生产，必须设有完善 的尾矿库处理设施。尾矿库作为堆存 尾矿的设施是矿
2、山不可缺少的生产设 施。 尾矿设施是重要的污染源尾矿库堆存的尾矿和尾矿水都是重 要的污染物，若得不到妥善处理，必 然会对周围环境造成严重污染，因此 尾矿库是矿山的重要污染源。尾矿设施是重要的危险源尾矿库是一个具有高势能的人造 泥石流的危险源。在长达十多年甚 至数十年的时间里，各种自然的和 人为的不利因素都会直接威胁着它 的安全。事实一再表明，尾矿库一 旦失事，必将对下游人民的生命财 产造成严重损失。1.3.1 尾矿库类型：v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，后期尾矿堆坝较易 管理维护；库区纵深较长，尾矿水澄清距 离及干滩长度易
3、满足设计要求；我国现有 的大、中型尾矿库大多属于这种类型。1.3 尾矿库v 山谷型尾矿库 v傍山型尾矿库 傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所 围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较 长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大； 汇水面积较小，但调洪能力较低，库区纵 深较短，尾矿水澄清距离及干滩长度受到 限制，堆积坝的高度和库容一般较小；国 内低山丘陵地区中小矿山常选用这种类型 尾矿库。傍山型尾矿库 v 平地型尾矿库平地型尾矿库是在平缓地形周 边筑坝围成的尾矿库。其特点是初 期坝和后期尾矿堆坝工程量大；堆 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采用这 类尾
4、矿库。平地型尾矿库 v 截河型尾矿库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。它的特点是库区汇水面积不大 ，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洪系统， 配置较复杂。这种类型的尾矿库维护 管理比较复杂，国内采用的不多。v 截河型尾矿库 1.3.2 尾矿库等别、构筑级别尾矿库根据坝高和库容的大小分为五个 等别。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1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，其设计等别可提高一等。等 别全库容 V
5、（万m3）坝 高 H（m）一二等库具备提高等别条件者二三四五V100001000V10000100V1000V100H10060H10030H60H30尾 矿 库 等 别尾矿库 等别构筑物的级别主要构筑物次要构筑物临时构筑物一134二234三355四455五555构 筑 物 级 别1.4 尾矿坝1.4.1 定义尾矿坝 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的总体。初期坝 基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。堆积坝 生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充 填堆筑而成的坝。1.4.2 初期坝类型不透水初期坝 用透水性较小的材料筑成的初期坝。因其 透水性差，不利于后期坝的稳定。这种坝型适
6、用 于挡水式尾矿坝或尾矿堆坝不高的尾矿坝。透水初期坝 用透水性较好的材料筑成的初期坝。因其 透水性强，有利于后期坝的稳定性。它是比较合 理的初期坝坝型。常用初期坝（1）均质土坝 （2）透水堆石坝（3）废石坝（4）砌石坝（5）混凝土坝1.4.3 堆积坝1.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，是尾矿坝的主体部分。堆积坝一旦 失稳，灾害惨重。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。干式堆存（膏体堆存）1.正常情况库内无水,安全性较
7、好 2.建设费用和运营费用高一次性筑坝1.安全性能好2.管理简单3.建设费用高1.5 尾矿库排洪设施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 运行期的安全运行。它的安全性和可 靠性直接关系到尾矿库防洪安全。v排洪方式井(塔)管(洞)式斜槽管(洞)式截洪沟溢洪道截洪坝管(洞)式1.6 尾矿库观测设施 v 库水位观测v 坝体位移观测v 浸润线观测v 构筑物变形观测v 渗流水观测v 孔隙水v 坝体固结观测1.7 尾矿库安全度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、 正常库四级。尾矿库安全度划分的主要
8、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。v1）尾矿库防洪能力的安全程度或可靠 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 规定及符合程度；v2）尾矿坝稳定性安全程度主要指坝体 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 度。2 我国尾矿库现状 2.1 数量根据2008年底统计，全国尾矿库总计12655 座，堆存各类尾矿总量约80亿吨。 2.2 地理分布分布不均，主要集中在华北、东北、华中地 区，尾矿库数量最多的是河北省、山西省、 辽宁省。 2.3 企业性质分布 国营企业尾矿库数量仅占8.28%，私营和集 体企业占近60%，是尾矿库
9、数量上的主体。 2.4 行业分布全国尾矿库按行业划分有冶金、有色 、黄金、建材、化工、核工业等六大行 业。其中有色、冶金和黄金三大行业占 89.66% 。 2.5 尾矿库等别根据我国现行尾矿库等别划分标准， 大中型（三等及以上）尾矿库数量不超 过5 %，而小型尾矿库（四、五等）数 量在95%以上。2.6 库容按照尾矿库等别标准库容分类，库容在1000万 m3以下的尾矿库占98%，其中100万m3以下的 尾矿库占88.6%。 2.7 坝高按照尾矿库等别标准中坝高分类，坝高在60m 以下的尾矿库95.9%。 2.8 安全生产许可证已领取安全生产许可证的占在用尾矿库的59.1 。未取得安全生产许可证
10、的占总数的40.9。2.9 排污许可证领取情况已领取排污许可证的尾矿库占总数的21.91% ，未取得 排污许可证尾矿库占总数的78.09。 2.10 设计状况经过设计单位设计的尾矿库占总数的64.81%，未经设 计单位设计的尾矿库占总数的36.19。 2.11 服务年限尾矿库服务年限分为五个类别：服务年限大于等于20 年、1020年、510年、小于5年及不明情况，尾矿 库数量分别占14.97%、3.52%、51.89% 和29.62%。 、2.12 筑坝方式 采用上游式筑坝的占63.66%，采用中线式筑坝 的2.35%，采用下游式筑坝的占3.95%，采用 干式堆存的占6.23%，采用一次性筑坝
11、的占 20.53%，采用其他方式筑坝的190座占3.28% 。 2.13 尾矿库安全度状况正常库占61.2%，危库占4.84%，险库占10% ，病库占23.96%。全国尾矿库正常库率有明显 提高。2.14 急预案编制情况 编制了安全事故应急预案的占96；未编制安全事故应 急预案的尾矿库占4%。 2.15 环保事故应急预案编制情况编制了环保应急预案的占93；未编制环保应急预案 的占7.0%。 2.16 安全评价状况已进行过安全现状评价的占56.64；未经过安全评价 的占43.36。 2.17 环境评价状况已进行过环境评价的占36.43；未进行过环境评价的 占63.57。2.18 排洪设施完好情况
12、在调查的4998座尾矿库中，排洪设施完好的占 62.37%、一般的占37.05%、差的占0.52%、严重损 坏的占0.06%。 2.19 下游情况 （1）下游居民情况在调查的1015座尾矿库中，下游居民人数100人以上的 538座，30100人的210座，30人以下的267座。 （2）下游建筑物情况在调查的786座尾矿库中，下游建筑物50栋以上的57座 ，1550栋的215座，15栋以下的514座。2.20 库区内违章情况 （1）违章建筑在调查的5606座尾矿库中，有违章建筑物的 57座；无违章建筑物的5549座。 （2）采矿现象在调查的5527座尾矿库中，有采矿作业的69 座；无采矿作业的5
13、458座。 （3）爆破现象在调查的5562座尾矿库中，有爆破作业的90 座；无爆破作业的5472座。3 我国尾矿库的主要特点和问题 3.1 基本特点 3.1.1 数量多、规模小 目前我国尾矿库实际总数约1200015000座，约占 世界总数50%以上 ，堪称世界之最。但尾矿库规模之 小也是一突出特点，总库容在100万m3以下或总坝高 在60m以下的四、五等小型库占95%以上，平均库容不 超过40万m3。在民营矿业集中地区，小选厂、小尾矿 库几乎是“星罗棋布”“遍地开花”。这些小型矿山 企业基础薄弱，内部管理松弛，工艺技术落后，安全 条件较差，从业人员素质低。特别是随着矿产品价格 上涨，重效益、
14、轻安全的现象仍然严重，违法违规行 为屡禁不止。其尾矿库不仅占据大量土地资源，严重 污染环境，而且普遍未经正规设计、管理极不规范、 尾矿库安全度较低，2000年以来发生的尾矿库事故多 属于这种小型尾矿库。同时，尾矿库数量多也给政府 监管工作带来极大困难，在客观上容易造成监管不到 位。 3.1.2 普遍采用上游式筑坝 上游式筑坝具有建设费和运营费低、生 产管理方便等明显优点，故被广泛采用 。但这种筑坝方式也具有明显的缺点： 生产中进行水力充填易形成细粒夹层， 垂向渗透性能差、浸润线高；尾矿堆积 坝“上粗下细”，结构不尽合理，相对 下游式和中线式筑坝稳定性较差。近年 来发生的尾矿库溃坝事故也多为上游
15、式 筑坝的堆积坝稳定性不足而导致的。3.1.3 尾矿库安全度低 在统计的12655座尾矿库中正常库7745座（占61.2% ），危库613座（占4.84%），险库1265座（占10%） ，病库3032座（占23.96%）。全国尾矿库正常库率有 明显提高，但，非正常库率仍较高。实际上全国尾矿 库正常库率要远低于上述统计数字，笔者认为，目前 我国尾矿库安全度总体看来仍处于较低水平，全国尾 矿库正常库率在50%以下。 3.1.4 尾矿库下游居民多 尾矿库是一人工泥石流危险源，一旦溃坝，尾矿浆 下泄，巨大的冲击力势不可挡。国外的尾矿库规模大 、数量少，一般都远离居民区。但由于我国人口密度 大，尾矿库数
16、量多，尾矿库选址就难以完全避开居民 区，这也是我国尾矿库的一大特点。尤其在人口多、 尾矿库数量大的省份几乎难以选择完全避开居民区的 库址建设尾矿库。3.1.5 尾矿库技术力量薄弱尾矿库是选矿厂辅助设施，就其工程本身来说应是一项类 似水库的水工构筑物，但又不同于一般的水库，它是以尾矿本 身筑坝形成库容用以堆存尾矿的专门水工构筑物，实际上尾矿 坝的建设过程就是选矿厂排放与堆存尾矿过程。因此，从事尾 矿库设计与生产管理人员不仅应懂得矿山专业基本知识，同时 又必须掌握一定的水工专业技术。由于我国高等院校从未设立 过培养尾矿库专门人才的学科，致使设计、评价、企业单位以 及安监部门的尾矿库专业人员十分短缺，这也是造成我国尾矿 库安全状况不理想的原因之一。主要表现：（1）设计力量
