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1、尾矿库安全运行管理重点探讨摘要：影响尾矿库安全运行因素很多，本文阐述了尾矿库运行过程中的一些 管理重点，针对尾矿库安全运行的控制性因素尾矿坝及排洪系统进行分析，对尾 矿库建设和安全运行管理具有一定的指导意义。关键词：尾矿库；安全；尾矿坝；排洪系统引言尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源，尾矿库一旦失事，将给下 游环境带来巨大的灾害，给下游人民生命财产造成巨大的损失，同时随着国家对 环境保护的要求也越来越高，环保部门严禁矿山企业将尾矿向江、河、湖、海、 沙漠及草原等处任意排放。只要有尾矿产生，就必须建有尾矿库。尾矿库作为矿 山开采的三大控制性建设工程之一，它的安全运行直接关系到矿山企业的安
2、全生 产和经济效益。因此，尾矿库建设及运行管理过程中必须明确尾矿库的安全运行 管理重点，以笔者从事尾矿库设计工作多年来了解到的尾矿库来看，对尾矿库安 全运行管理重点作以下总结分析。一、影响尾矿库安全运行的主要因素分析尾矿库最大的危害是溃坝，一旦发生溃坝，将会引起滑坡、泥石流等重大灾 害，造成财产损失、环境污染、人员伤亡等。导致尾矿库溃坝的因素主要有坝基 （包括坝肩）失稳、初期坝失稳、堆积坝决口、坝体遭渗透破坏等，除了坝体本 身稳定，排洪系统是影响尾矿库安全运行的另一大因素，主要表现为排洪系统不 满足排洪要求失效导致洪水漫顶或者排洪系统本身出现质量问题。根据有关统计 资料显示，我国尾矿库因排洪系
3、统失事引起的事故几乎占整个尾矿库事故的一半， 因此，尾矿库的排洪系统对于尾矿库的安全运行具有十分重要的作用，尾矿库安 全管理必须重视尾矿库坝体和排洪系统的建设及运行管理。二、尾矿库坝体建设及运行管理（一）坝基（包括坝肩）坝基及坝肩作为尾矿坝的载体，是尾矿坝稳定的基础，坝基及坝肩稳定性直 接决定尾矿坝的稳定，如软土、湿陷性黄土、易液化土等造成滑坡溃坝；易管涌 地基造成渗透破坏溃坝；岩溶地基造成坍塌溃坝等，因此，尾矿库建设之前必须 经过地质勘查及岩土工程分析评价，查明初期坝坝基不同土层物理力学指标，根 据实际情况进行清基或地基处理。（二）初期坝绝大部分尾矿库都有初期坝，尾矿库初期坝主要有堆石坝、土
4、坝、浆砌石坝、 拱坝等。影响堆石坝类初期坝质量的因素主要有筑坝石料、碾压后孔隙率、反滤 层级配、施工质量等指标；影响土坝类初期坝质量的因素主要是筑坝土料混杂、 碾压质量低和不均匀、浸润线过高或逸出、坝坡沼泽化严重等；影响浆砌石类初 期坝的质量因素主要有地基沉陷、砌体不饱满、出现裂缝、漏水漏砂等；影响拱 坝类初期坝的质量因素主要是地基沉陷、拱座压力过大产生变形破坏。（三）堆积坝上游法放矿一是保证坝前放矿，尤其是尾矿库运行前期在库尾放矿，会导致 尾矿库坝前细粒级尾矿过多以及淤泥太厚，造成中后期尾矿库坝体浸润线增高， 影响坝体稳定性；二是保证均匀放矿，滩顶起伏太大，滩顶标高变化大，出现临 时性的防洪
5、高度不足。三、排洪系统建设及运行管理尾矿库排洪系统管理贯穿于尾矿库的整个过程，即从尾矿库建设至尾矿库闭 库后的管理，是关乎整个尾矿库安全的另一个决定性因素。尾矿库排洪系统建设 过程中排洪系统的设计是一个重要环节，是后期安全运行的基础，以笔者从事尾 矿库设计的经验，对尾矿库排洪系统建设提出一下几点看法。（一）明确库外截洪沟在排洪系统中的作用截洪沟在陡峭地形中运行，暴雨洪水极易将携带杂物冲入沟中，造成截洪沟 排水不畅甚至完全淤堵，导致截洪沟失效甚至垮塌，如果地质条件变化大，在截 洪沟沿线上出现软硬岩层分布不均匀，在水流和外界因素作用下，导致截洪沟部 分断裂，也会造成失效，单纯采用截洪沟排洪存在很的
6、大风险。因此，尾矿设 施设计规范GB 50863-20136.1.3第4条对截洪沟的使用做出了明确的规定， 除库尾排矿的干式尾矿库外，三等及三等以上尾矿库不得采用截洪沟排洪；同时 根据该规范第5条，当尾矿库周边地形、地质条件适合时，四等及五等尾矿库经 论证可设截洪沟截洪分流。结合实际地形地貌及工程地质条件，在具备条件的情况下修筑截洪沟，尤其 是四等及五等尾矿库，一般调洪库容较小，采用截洪沟截洪分流，会减少进入尾 矿库的洪水，入库洪水越少，则越可以减轻库内排洪系统的压力，更有利于尾矿 堆积坝的排水固结，提高坝体稳定性；另外，从环境保护的角度出发，截洪沟内 的水，是天然的雨水，没有被尾矿污染，可以
7、直接排放至下游，减轻了尾矿库污 水治理的工作量，环保投入也随之减少。（二）正确选择尾矿库排洪系统型式排洪系统型式一般有：竖井一涵洞（或隧洞）式、斜槽一涵洞（隧洞）式、 开敞式溢洪道、分洪截洪式等型式。尾矿库排洪系统设计关乎整个尾矿库建设的重要环节，在如此多种型式排洪 系统中，设计应结合现场实际进行组合设置，选择符合实际且安全、经济、合理 的排洪系统型式。通过合理设计、满足质量要求的施工，在结合精细的管理来保 证尾矿库安全运行。正确选用库内物排洪设施，是整个排洪系统的核心，是尾矿库（坝）能否安 全运行决定性因素。据原相关统计资料显示，在失事的尾矿库坝下排洪构筑物中， 坝下排水管失事率最高。存在的
8、问题主要有排水管本身强度不够，管线地基处理 不到位，地基不均匀沉降造成的管身断裂等，也存在排水管施工过程中，质量管 理不到位造成的事故。坝下埋管属于隐蔽构筑物，随着尾矿堆积逐步升高，排水 管上的尾矿也随之加高，排水管受到的压力在增大，运行风险也在增加。一旦坝 下排水管出现问题，很难被及时发现，也存在很大的修复难度，不仅会导致整套 排洪系统报废，造成尾矿泄露的风险，更严重是影响坝体安全。如果出现溃坝， 造成是损失是不可估量的。所以对于库型条件不好，如库长较短、纵深不够、坝 高较高的尾矿库，应充分考虑工程地质条件、施工条件、施工水平，尾矿库管理 使用单位管理水平、等诸多因素，选用相对安全可靠的排洪
9、系统型式。尾矿库采用一次筑坝时，一般采用排洪型式为溢洪道，这种排洪型式投资较 小，管理方便。如果采用尾矿堆积坝，排水井和排洪隧洞的组合是最可靠的，这 种排洪型式安全性较高，特别是对于排洪隧洞，事故率非常低。只要隧洞围岩条 件不是太差，同等断面、长度的隧洞造价低于钢筋混凝土管，从管理角度，隧洞 的管理相对坝下埋管具有较大的优势，即便发生了事故，修复难度也远低于坝下 埋管。笔者认为，对于排洪量较大，坝高较高时，应该尽可能采用排水井-排洪 隧洞的组合排洪型式。4结语根据尾矿库现场实际，正确选择排洪系统进、排水构筑物的组合，决定了排 洪系统是否经济、合理、可靠，而尾矿库排洪系统对于尾矿坝的安全稳定性起
10、着 决定性的作用。尾矿库的设计应充分考虑地形及工程地质条件、矿山的管理水平、 施工水平、尾矿库运行安全、管理便利、工程造价等诸多因素，尽量选用可靠性 高的排洪型式。在地形条件和工程地质条件满足要求的情况下，尽量在尾矿库上 游或库外设置截洪设施，在保证环保清污分流的要求的同时，以最大限度减少人 库洪水量，减缓库内排洪压力，确保尾矿库安全运行。参考文献：1 沈楼燕.关于尾矿库排洪系统设计中的问题探讨J.有色金 属，2003,55(3):38-40.2 徐宏达.我国尾矿库病害事故统计分析J.工业建筑，2001,33(1):69-71.3 GB50863-2013,尾矿设施设计规范S.北京：中国计划出版社,20134 沃延枢.尾矿库手册M.北京:冶金工业出版社,2013.
