尾矿库隐患排查、治理与安全监督(二).ppt

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1、,二九年十一月二十六日,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 博士,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

2、/8540=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

3、溃坝事故,火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

4、有80m，部份破坏的有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

5、为维持生产的临时措施，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），

6、土壤含水率控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，

7、原考虑在上游利用尾矿堆坝，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,

8、陕西商洛尾矿库溃坝事故,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

9、736m，下游坡比为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2

10、0米，坝顶长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

11、约83米处时发生溃坝。,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

12、工作业。18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

13、勘探资料、没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

14、于临界危险状态，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

15、后，未进行安全论证和正规设计，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

16、设计坝高和企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

17、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,郑州铝厂灰渣库溃决事故,西涧沟灰渣堆场西侧垭口处溃决前，垭口背水面第一、二台地土体浸泡，曾出现沉陷。1989年2月25日下午17时第一台阶地出现了长约10m、宽5m的塌陷。事故发生前约22点30分在灰渣堆场西侧垭口处，突然发出巨大的塌方声，随即

18、发出由弱至强的溃泄流水声。近30万米3的灰渣水夹带大量灰渣和塌坍土方沿垭口西直冲而下，经现场勘察，溃决口上宽190m，下宽90m、切深15m，灰渣库西侧冲沟切深3-5m，冲刷宽度20-50m。,事 故 经 过,郑州铝厂灰渣库溃决事故,（1）库内积水过多，回水管结垢破裂。 （2）外部干挠，使隐患扩大。 （3）灰渣库原设计问题。 （4）自然因素。,事 故 的 原 因,柿竹园有色金属矿牛角垅尾矿库溃坝事故,1985年8月25日凌晨，该矿区内连续降暴雨，达4小时之久。当即发生山洪暴发，造成了数百年不遇的特大洪水和洪灾，凌晨3：40分左右，10.8m2的截洪沟和2.28m2的排洪涵洞都无法泄洪，因此洪水

19、越过排洪沟直接冲入尾矿库，加之离尾矿库坝基100m处发生1#及2#泥石流直冲尾矿库内，造成洪水漫过尾矿库的坝面，仅几分钟，洪水就冲垮了牛角垅尾矿库。冲毁房屋39栋，计17810m2，造成危房22栋，计13268m2，还淹没房屋27栋，计8100m2，矿区内死亡49人（其中男性34人、女性15人，即在职职工24人、退休职工4人，家属16人，外单位职工2人、民工2人，外来家属工1人）。同时还冲毁设备25台，冲走钢材200多吨，水泥1200多吨，各种原材料84.7万元，冲毁输电线路3.5km，通讯线路4.38km，矿区自备公路4.3km、国家公路3km，冲垮桥梁3座，通讯和供电、交通全部中断。矿区直

20、接经济损失1300万元。,垮坝原因分析,（1）该坝达到了设计要求，不论坝基，排洪涵洞都无异常，无阻塞物。 （2）设计时收集的气象的资料日最大降水量为180mm，而实际达429.6mm，因此排洪设施无法满足要求。 （3）设计部门只按最大日降雨量和最大小时降雨时进行设计，造成了排洪溢洪不够的现象。 （4）从断面来分析总排洪能力，截洪沟仅10.8m2，排洪涵洞仅2.28m2，合计仅13.08m2的排水断面，而8月25日进入尾矿库的流入断面除排水断面外还有1号、2号、3号、4号及排洪道处的大股流水流入库内，超过7. 05m2的断面水流，因此该库无法排洪，造成垮坝。 （5）垮坝决口的分析，从坝基上的测量

21、标志来看东端标高O1点为513m，西端标高O2点为510.3m，因此满坝后，洪水即从O2开始外溢，冲垮子坝继而冲垮整个基础坝。 （6）多方面综合分析及现场勘察，认定为不可抗季节性的自然灾害冲垮了尾矿坝。,经验教训,（1）设计前的汇水面积、降雨量、降雨频率、排洪能力大小等主要因素应反复调查论证，切不可马虎。 （2）库址选择不能光顾经济效益，还要考虑下游居民、农田及其他工业建设等因素。 （3）山谷型尾矿库的排洪设施要建立防堵塞设施，该矿在截洪沟和排洪涵洞入口的前3m处安装了可靠的防护格筛防止泥石流堵住入口。 （4）选用山谷型的尾矿库时，要考虑库区周围的泥石流情况，解决泥石流对尾矿库侵害的可行措施。

22、 （5）岩溶发育区，溶洞漏尾矿很难处理，有时一次、二次也无法堵塞住，因此在岩溶发育区建尾矿库，工程地质要摸清，要有堵溶洞的措施。,经验教训,（6）尾矿库的汇水面积不能只计算地表面积，还要考虑地下水的流量及地下水的汇水面积。 （7）尾矿库的供电照明及通讯线路，要选择可靠的线路，绝对不能从坝基方向向上输送，该矿这次垮坝首先是冲垮了高压线路和通讯线路，中断了供电和通讯。 （8）值班室不能建于坝下，要建在安全可靠地点。 （9）坝下游尽量避免建筑生活、生产设施，否则倒塌后果不堪设想。对已建好的山谷型尾矿坝，其下游已建好的生活、生产设施有条件时应有计划地组织一些撤退演习，要有明确的疏散通道。设计时应考虑可

23、行的措施解决泥石流对山谷型尾矿库的侵害。 （10）尾矿库绝对禁止超役服务。,贵州铝厂赤泥库2号尾矿坝管涌溃坝事故,2#坝事故发生于1986年7月19日12时30分（当时正在抢险），坝底泄漏洞逐渐扩大，南坝肩内侧产生旋涡并逐渐加大，后来从旋涡处投入的装满黄土的大化纤袋（容积0.64m3）连手推车一起可以从洞内冲走，险情危急，只好将抢险人员撤离坝体，随即坝体南段因重力无法承受而坍塌，形成顶宽17m左右，底宽4-6m，高10-12m的“V”缺口。坝内近10万米3碱水（NT3.5g/l）夹带近万米3赤泥从缺口涌出，沿程官新队的槽沟形稻田经大路河小溪，入麦架河，进入猫跳河（乌江支流）。污染两旁田地125

24、8.5亩及两个饮用水井，造成一起重大污染事故。,事故发生的原因,事故直接原因为该坝坝基地质条件复杂，经四次选址勘察才确定唯一可供筑坝的砂页岩地层，在堆存赤泥时造成坝下原生强风化岩层发生多渠道穿通，导致管涌而使坝体局部坍塌。,间接原因,（1）该坝勘察设计、施工均在“文化大革命”期间，基本建设采用“大包干”，技术决定采用“三结合”，规章制度大部分被破坏，使勘察工作深度不够，未能对坝基下岩层构造通过钻探揭露等手段进行必要的定量工程地质评价，致使在设计中未能采取相应的有效措施； （2）施工单位建议对2#坝设计轴线位移（南坝肩东移约40m，北坝肩东移约18m），而设计部门未提出补做必要的工程地质工作。

25、（3）施工中坝基清理深度不够（未清理到原生基岩强风化层）。 （4）使用中在加高后期坝时，由于在技术上不能采用坝内子坝，只好采用大化纤袋袋土护坡的坝上粘土坝的应急措施。,经验教训,（1）在库坡选择上对附液呈强碱性、浸润能力极强的赤泥库，应选择防渗性能好的地质体。 （2）在设计和施工中对原生强风化层中的渗漏渠道应提出可行性处理方案和进行可靠处理。 （3）工程地质勘察的深度应符合施工设计对工程地质要求的精度，如需做渗水试验时，应用赤泥附液做试验。 （4）施工中须按设计要求和施工规范严格施工，坝体轴线的改变必须和原工程地质勘察和设计部门研究，并经原设计审查部门审批。,经验教训,（5）设计上应保证有完善

26、可靠的回水系统。 （6）应建立管理机构和必要的规章制度，在库区设置岗位，专人负责安全巡回检查。 （7）应对库区合理部局，库内有必要的干滩区、沉降带和清液带。 （8）制定合理的操作使用规程，保证坝边和薄弱区处于干滩状态。 保证正常回水，保持合理的水位和蓄水量。 （9）应建立经常性的监测管理机构和维护检修队伍，发生险情时即可成为抢险应急机构。 （10）在抢险过程中情况危急、无法补救时，应将人员尽快撤离危险地段，并尽快通知下游撤离人畜和重要财产，截断灌渠等，使事故损失和污染面积控制在最小范围。,山西宝山矿业有限公司2007“5.18”尾矿库溃坝事故。通报指出，这起尾矿库溃坝事故虽然未造成人员伤亡，但

27、直接经济损失达4000多万元，导致尾矿库下游近100名村民被迫疏散。事故影响和经济损失巨大，应引起各地高度重视。,山西宝山矿业公司尾矿库溃坝事故,广西南丹县鸿图选矿厂尾矿库垮坝事故,2000年10月18日上午9时50分，广西南丹县大厂镇鸿图选矿厂尾矿库发生重大垮坝事故，共造成28人死亡，56人受伤，70间房屋不同程度毁坏，直接经济损失340万元。,金山尾矿库溃坝事故及教训,1986年4月30日凌晨3点零5分发生溃坝。当时，尾矿坝子坝坝顶标高为45.7m，子坝前滩面标高为44.88m，而库内水位为44.96m，垮坝前子坝处于直接挡水状态。坝顶决口宽245.5m，底部决口宽111m，库内84万m3

28、的尾矿和水大部分顷刻而下，尾矿坝下游两公里范围内的农田及水塘均被淹没或污染；坝下回水泵站不见踪影，部分民房被污染；造成19人死亡，100多人受伤，损失惨重,山西省临汾市襄汾县新塔矿业有限公司“九八”特别重大尾矿库垮坝事故。,安全评价定义,安全评价的基本概念,安全评价（也称为风险评价），是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程的原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及其严重程度，提出安全对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。,安全评价的目的和意义,目的,安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统存在

29、的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果和程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。,安全评价的目的和意义,意义,可有效地预防事故的发生，减少财产损失和人员伤亡。安全评价与日常安全管理和安全监督检查工作不同。安全评价是从系统安全的角度出发，分析、论证和评估可能产生的损失和伤害及其影响范围、严重程度，提出应采取的对策措施等。,安全评价的目的和意义,意义,（一）安全评价是安全管理的一个必要组成部分； （二）有助于政府安全监督管理部门对生产经营单位的安全生产实行宏观控制； （三）有助于安全投资的合理选择； （四）有助于提高生产经营单

30、位的安全管理水平； （五）有助于生产经营单位提高经济效益。,尾矿库评价现状： 评价技术人员缺乏 半数以上尾矿库未进行评价 因未进行正规设计，评价基础资料不足 评价缺乏足够的基础数据，获得数据成本太高， 企业不愿投入 评价报告质量不高 评价结论依据不充分,应该说随着专项行动的深入开展，这种现状在逐渐改变。,【条文】11 尾矿库安全评价,11.1 尾矿库安全评价属专项安全评价，包括建设期间的安全预评价和验收安全评价、生产运行期的安全现状综合评价及闭库时的安全评价。尾矿库安全评价除必须遵守安全评价规定外，还应遵守本规定。,【释义】 专项安全评价是对专项安全问题进行的专题安全分析评价，一般是针对某一项

31、活动或场所，如一个特定的行业、产品、生产方式、生产工艺或生产装置等存在的危险、有害因素进行的安全评价。尾矿库安全评价是对特定尾矿库存在的危险、有害因素进行的专项安全评价。 根据尾矿库工程的不同阶段，尾矿库安全评价分建设期间的安全预评价和安全验收评价：生产运行期间及闭库前的安全现状评价。 尾矿库就其自然、生产、安全、环保和管理等条件而言，不可能完全相同，因此其存在的危险有害因素、评价结论和对策也应不尽相同。但当前尾矿库安全评价报告普遍存在一般化现象，评价报告具有很强的通用性，而缺少针对性，一个评价报告版本可用于多座尾矿库，不能反映或不能完全反映所评价尾矿库的特点，达不到安全评价目的的。这种尾矿库

32、安全评价报告一般化的问题应尽快改变。,【条文】11 尾矿库安全评价,11.2 尾矿库安全评价前期应进行现场考察，察看地形地貌、不良地质现象、人文地理、周边环境等，安全还应查看工程施工情况，安全现状评价还应查看尾矿坝运行情况、排洪设施完好程度等。,【释义】 根据评价程序的规定，安全评价的前期工作应进行现场勘察和资料收集，尾矿库安全评价的前期工作应在现场查看有关尾矿库安全方面的内容，包括地形地貌、不良地质现象、人文地理、周边环境等。 对于尾矿库安全现状评价还应查看尾矿坝运行情况 (包括尾矿坝堆积、坝体浸润线、坝面变形渗漏等)、排洪及观测设施完善及完好程度等。,11. 3 企业主应根据各项评价的目的

33、和要求向评价单位提供以下资料：,a）尾矿库现状地形图及下游有关资料； b）水文气象资料； c）尾矿库（坝）工程地质勘察报告（含堆积坝物理力学指标）； d）尾矿库安全设施设计资料； e）尾矿库安全设施施工资料； f）尾矿库运行管理（含安全管理、事故及其处理情况）资料； g）其他有关资料；,【条文】11 尾矿库安全评价,【释义】 为保证安全评价的科学性和可靠性，尾矿库企业应根据不同安全评价的目的和要求向评价机构提供必要的资料，并对资料的可靠性负责。 对尾矿库安全预评价、安全验收评价和安全现状评价应提供的资料列入表91。,表91 尾矿库企业应向评价机构提供的资料,11.4 安全预评价报告的重点内容包

34、括： a）库址的合理性，尾矿库与周围环境的相互影响； b）尾矿坝坝型选择的合理性； c）排洪系统布置的合理性及排洪能力的可靠性； d）尾矿库监测系统的完整性及可靠性； e）危险因素辨识及对策。 11.5 安全预评价报告的结论应包括： a）对尾矿库设计方案的安全性作出明确结论； b）提出尾矿库安全措施建议。,【释义与知识】 尾矿库安全预评价的主要评价对象是尾矿库可行性研究报告或设计方案，评价的主要内容在于对尾矿库安全设施建设方案的合理性和可靠性进行评价、作出明确结论，并提出可行对策。,【条文】11 尾矿库安全评价,11.6 安全验收评价报告的重点内容包括：,a）查看安全预评价在初步设计中的落实；

35、 b）是否有完备的经监理和业主确认的隐蔽工程记录； c）各单项工程施工参数与质量是否满足国家和行业规范、规程 及设计要求；,【条文】11 尾矿库安全评价,a）对工程是否满足安全要求作出明确结论； b）提出安全措施的补充建议。,11.7安全验收评价报告的结论应包括：,【释义与知识】 尾矿库安全验收评价的主要评价对象是已竣工待验收的尾矿库，评价的主要内容在于根据国家和行业规范、规程及设计要求对尾矿库安全预评价中对策措施落实情况和已竣工的安全设施工程质量逐项检查评价，对工程的安全可靠性作出明确结论，并提出可行对策。,11.8 安全现状评价的重点内容包括：,a）尾矿库自然状况的说明及评价，包括尾矿库的

36、地理位置、周边人文环境、库形、汇水面积、库底与周边山脊的高程、工程地质概况等； b）尾矿坝设计及现状的说明及评价，包括初期坝的结构类型、尺寸、尾矿堆坝方法、堆积标高、 库容、堆积坝的外坡坡比、坝体变形及渗流、采取的工程措施等； c）根据勘察资料（或经验数据）对尾矿坝稳定性进行定量分析，说明采用的计算方法、计算条件，并给出计算分析评价结果； d）尾矿库防洪设施设计及现状的说明与评价，包括尾矿库的等别、防洪标准、暴雨洪水总量、洪峰流量、排洪系统的形式、排洪设施、结构尺寸及完好情况等； e）符合尾矿库防洪能力及排洪设施的可靠性能否满足设计要求； f）当尾矿库防洪能力及排洪设施的可靠性或尾矿坝稳定设计

37、要求时，应进行必要计算，提出可行的对策； g）管理系统的完善程度及评价。,【条文】11 尾矿库安全评价,11.9 安全现状评价报告的结论应包括： a）尾矿坝稳定性是否满足设计要求； b）尾矿库防洪能力是否满足设计要求尾矿安全度； c）尾矿库与周边环境的相互影响； d）安全对策。,【条文】11 尾矿库安全评价,【释义】尾矿库安全现状评价的基本任务在于通过对现状尾矿坝稳定性、尾矿库防洪能力及排洪设施可靠性、观测设施完整可靠性、尾矿库周边环境的安全性及尾矿库安全生产管理的有效性等进行分析和评价，确定尾矿库的安全度，当其安全度为非正常库时，尚应提出相应可行的安全对策。 在进行尾矿坝稳定分析时应具备坝体

38、勘察资料，对于安全度较好的小型库(四、五等库)也可以采用类似工程或经验指标。,在进行尾矿库防洪能力分析评价时，应根据水文计算、尾矿库调洪库容和排洪设施的排水能力进行调洪演算，确定尾矿库遇设计洪水时的最高洪水位，并复核此时安全超高和干滩长度是否满足规程要求。 当尾矿坝稳定性不足时，应通过计算分析，提出坝体加固、排渗降水等相应可行的具体措施。 当尾矿库防洪能力不足时，应通过计算分析，提出加大调洪库容或增大排水能力、截洪等相应可行的具体措施。,11.10 安全评价报告应有附件和附图。 附件包括任务委托书或评价委托合同、岩土勘察物理力学指标表和与安全评价有关的文件。附图包括尾矿库平面图、尾矿坝横剖面图

39、、带有最危险滑弧位置的尾矿坝稳定计算简图及建议的尾矿库整治方案图等。,【条文】11 尾矿库安全评价,【释义】 尾矿库安全评价报告应附任务委托书，以便核对评价范围。此外，还应附尾矿库总平面图、尾矿坝横剖面图等，以增强尾矿库总体概念。对于尾矿库安全现状评价报告还应附尾矿坝稳定分析计算图、提高尾矿坝稳定性对策方案图、提高尾矿库防洪能力对策方案图等。,尾矿库常用的安全评价方法： 1）检查表； 2）预先危险性分析； 3）事故树和事件树； 4）定性定量计算方法等等。,尾矿库安全评价方法,尾矿库坝坡静力稳定的评价方法,极限平衡计算方法根据滑裂土体的静力平衡条件和摩尔库伦破坏准则可以计算沿该滑裂面滑动的可能性

40、，即安全系数的大小，或破坏概率的高低，然后系统选取许多个可能的滑动面，用同样方法计算稳定安全系数或破坏概率。安全系数最低或破坏概率最高的滑动面就是可能性最大的滑动面。,尾矿库坝坡静力稳定的评价方法,极限平衡法,以瑞典条分法为例，对条块i进行分析，由于不考虑条块间的作用力，根据滑弧面上极限平衡条件，有：,式中， -条块i在滑动面上的抗剪强度； -滑动圆弧的安全系数。,尾矿库坝坡静力稳定的评价方法,极限平衡法,对所有条块都进行上述分析，则可以得到边坡的安全系数表达式为：,式中， -岩体的内聚力； -条块的弧长； -条块的重量； 见瑞典条分法示意图中所示。,尾矿库坝坡静力稳定的评价方法,极限平衡法,

41、算例：,表 坝体物料的抗剪强度计算指标取值范围,尾矿库坝坡静力稳定的评价方法,极限平衡法,最后得到安全系数：,尾矿库坝坡静力稳定的评价方法,强度折减有限元法,基于强度折减的有限元法，能够处理复杂荷载和边界条件，算法先进，可以更为准确地分析尾矿坝和赤泥坝的坝坡稳定性 。,尾矿库坝坡静力稳定的评价方法,强度折减有限元法,当折减系数继续增加，尾矿的抗剪强度进一步减小，坝坡的塑性区会进一步增大；当折减系数增加到某一数值时，塑性区形成连通的区域，尾矿沿该剪切面发生不收敛的塑性剪切变形。此时认为坝坡发生破坏，强度折减系数即认为是坝坡的整体安全系数；滑裂面的位置可根据位移增量等值线或最大剪应变增量等值线的疏

42、密来确定，也可根据破坏区域的范围来判断。,尾矿库坝坡静力稳定的评价方法,强度折减有限元法,基于刚体极限平衡理论的坝坡稳定分析方法已相当成熟且广泛应用于尾矿坝在内的边坡稳定分析中。然而，该法在处理荷载条件和边界条件复杂的边坡时常遇到困难。基于强度折减的有限元法，能够处理复杂荷载和边界条件，算法先进，可以更为准确地分析尾矿坝和赤泥坝的坝坡稳定性。,尾矿库坝坡动力稳定的评价方法,评价方法简介,拟静力分析方法是把坝体各点的地震惯性力当作静力作用在该质点上，用以计算坝坡抗滑稳定的安全系数，也叫拟静力极限平衡方法。 按照水工建筑物抗震设计规范的规定，水平地震力表示为：,水平地震力，单位为t；C综合影响系数

43、，C0.25； 地震加速度分布系数。,尾矿库坝坡动力稳定的评价方法,评价方法简介,表 震加速度分布系数值,尾矿库坝坡动力稳定的评价方法,评价方法简介,表 水平地震系数值,计算方法：拟静力极限平衡法,尾矿库坝坡动力稳定的评价方法,评价方法简介,尾矿库坝坡动力稳定的评价方法,评价方法简介,利用拟静力分析方法，得到三号坝地震荷载作用下的坝坡稳定安全系数Fs=1.17，四号坝地震荷载作用下的坝坡稳定安全系数Fs=1.20。,算例：,尾矿库坝坡动力稳定的评价方法,地震液化评价,从我国经受过地震的几座尾矿坝情况来看，除天津碱场因地震液化造成破坏损失外，其它几座主要表现为库内滩面和个别坡面局部液化，喷砂冒水

44、等，但尾矿库仍然可以使用，这说明我国尾矿坝抗地震稳定性较好。从国内外尾矿坝的震害经验表明，地震时尾矿坝易产生液化，使尾矿坝丧失稳定性，所以对尾矿坝地震稳定性分析主要是分析其抗液化能力。,尾矿库坝坡动力稳定的评价方法,地震液化评价,尾矿坝同碾压砂壳坝相比，堆筑材料相对疏松，因此更容易发生地震液化。由于坝体与库内矿泥连在一起，体积往往比土坝大得多，再加上堆积料的密度低，剪切模量低，坝体的自振周期相当长，为了使计算结果趋于安全，在选用设计地震参数时宜取远距离传来的长周期地震波。,尾矿库坝坡动力稳定的评价方法,地震液化评价,实例：,表中分别从物理性质条件、埋藏条件和动荷载条件三个方面对尾矿坝运行期发生

45、地震液化的可能性进行了定性的评价。材料的粘聚力指标较大，具有较大的抗拉和抗剪能力。此外，尾矿坝属小于VI度地震烈度区，若发生地震，其振动强度和振动持续时间不会很大，因此尾矿坝发生地震液化的可能性较小。,a.水平放大系数,b.竖向放大系数,c.水平残余变形(m),d.液化区,尾矿库渗流（浸润线）评价方法,坝坡浸润线为尾矿坝的生命线，它是直接影响坝体安全的重要因素之一。 渗流分析的基本方程为：,尾矿库渗流（浸润线）评价方法,透水系数矩阵 表示为：,其中：,式中， 为最大透水系数的方向角。,尾矿库渗流（浸润线）评价方法,经过公式推导，最后得到单元刚度矩阵 表示为：,算例：某尾矿坝渗流计算,尾矿坝裂缝

46、发生可能性评价方法,其中：,为弹性模量折减系数； 为剪切模量折减系数，当发生脆性开裂时 取小值。,压实粘土断裂后的力学行为,尾矿坝裂缝发生可能性评价方法,有限元计算流程图,尾矿坝验收评价方法,尾矿库安全技术规程规定，为了确保尾矿库安全设施投入正常运行并提供验收依据，应进行尾矿库的安全验收评价。评价主要内容包括： 1）尾矿库前期（安全预评价、可行性研究报告、初步设计中安全卫生专篇等）对安全生产保障等内容的实施情况和相应对策实施建议的落实情况； 2）尾矿库施工是否有完备的经监理和业主确认的隐蔽工程记录； 3）各单项工程施工参数与质量是否满足国家和行业规范、规程及设计要求。,尾矿坝验收初期坝隐蔽工程

47、,尾矿坝验收初期坝隐蔽工程,尾矿坝验收排洪系统隐蔽工程,尾矿坝验收库外排洪系统隐蔽工程,尾矿坝验收各单项工程,1、勘察、设计、施工及验收总体情况评价。 2、初期坝施工及竣工情况评价。 3、溢水塔施工及竣工情况评价。 4、排水管施工及竣工情况评价。 5、库外排水隧洞施工及竣工情况评价。 6、库外沉渣池和转流池施工及竣工情况评价。 7、库外排水沟和钢筋混凝土地沟施工及竣工情况评价。 8、库外钢筋混凝土排水涵管施工及竣工情况评价。,四、病险尾矿库隐患排查要点分析,7.1.1 检查尾矿库设计的防洪标准是否符合本规程规定。当设计的防洪标准高于或等于本规程规定时，可按原设计的洪水参数进行检查；当设计的防洪

48、标准低于本规程规定时，应重新进行洪水计算及调洪演算。,【条文】 7.1 防洪安全检查,【条文】 7 尾矿库安全检查,【释义】 防洪标准是国家规定构筑物或设施应具备的抵御洪水的能力，进行尾矿库防洪安全检查应首先检查其防洪标准是否满足要求，已建、拟建和在建的尾矿库都应满足国家现行防洪标准。 当尾矿库防洪标准低于规定需重新进行洪水计算时，应注意尾矿库的洪水具有小流域甚至特小流域的特点，应用当地最新版本水文手册中小流域、特小流域参数进行洪水计算及调洪演算。,7.1.2 尾矿库水位检测，其测量误差应小于20mm。,【条文】 7.1 防洪安全检查,【释义】 准确掌握库内水位是控制坝体稳定、尾矿库防洪安全的

49、重要依据，应控制其误差在规定范围内，尤其当遇有风浪时，更需准确测定其稳定水位。检测方法： (1)查阅现场近期实测记录； (2)或库内水位标尺记录； (3)或根据排水设施关键部位的标高进行推算； (4)或用水准仪实测。,7.1.3 尾矿库滩顶高程的检测，应沿坝（滩）顶方向布置测点进行实测，其测量误差应小于20mm。 当滩顶一端高一端低时，应在低标高段选较低处检测13个点；当滩顶高低相同时，应选较低处不少于3个点；其他情况，每100m坝长选较低处检测12个点，但总数不少于3个点。 各测点中最低点作为尾矿库滩顶标高。,【条文】 7.1 防洪安全检查,【释义】 进行滩顶高程的测定，目的在于确定最低滩顶高程，这是检查尾矿库安全超高和安全滩长的基准参数。,7.1.4 尾矿库干滩长度的测定，视坝长及水边线弯曲情况，选干滩长度较短处布置13个断面。测量断面应垂直于坝轴线布置，在几个测量结果中，选最小者作为该尾矿