殷小林 江杰
(中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院 云南省 昆明市 650051)
尾礦庫設計過程中注意要點
殷小林江杰
(中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院云南省昆明市650051)
尾礦庫主要是通過筑壩的形式,將一些金屬或非金屬礦山井下礦石選別后排出尾礦或其他工業廢渣的場所。尾礦庫是一個具有高勢能的人造泥石流危險源,存在潰壩危險,一旦失事,容易造成重特大事故,后果會不堪設想。目前,我國在尾礦庫設計中存在設計技術人員匱乏、知識面欠缺,尚待解決的專業問題較多等一系列問題。因此,本文將對此進行闡述。
尾礦庫;設計過程;注意要點
我們國家是個礦業大國,各行各業都需要用到礦產資源。所以,尾礦庫的建設在我國已經開始形成一定規模了。但是,由于其相當于一座人為建造的泥石流危險源,尾礦庫發生潰壩引發大規模滑坡造成直接的人員傷亡和經濟損失的重大事故在前幾年時有發生。加大對尾礦庫的安全管理,查找運行過程中存在的危險,將危險性降到最低。為了起到防微杜漸的作用,就尾礦庫設計過程中存在幾點注意事項提出建議,從工程設計階段就杜絕危險源。
尾礦庫的建設在設計之初最重要的就是考慮環境因素對它的影響,遠離下游有居民居住的村鎮要超過3km以外,否則不得動工建設。如不得不在下游沖擊范圍內而3km有居民居住的地方建尾礦庫的話,應做好居民搬遷的工作,讓這些居民能在其它地方好好生活、安居樂業。還有要在尾礦庫建立之前做好周邊的地質勘測工作,確定周邊山脈主體沒有滑坡、坍塌等現象。做好壓覆礦產調查,和地質災害分析。
2002年礦產業的不景氣造成整個行業的萎靡,從而導致沒有人從事尾礦建設的工作,以至于很多大專院校開始減少相關的專業課程。這些因素造成了該行業的人才形成了一個青黃不接的奇怪現象,到行業再次復蘇的時候沒有人才可用的尷尬處境自然而然的就發生了。而且,由于此專業的專業性特別強,要掌握的知識點也非常的多,加之這份工作的危險系數相當高,尾礦庫建設項目不像房地產項目,設計費用很低。綜上所述,這個專業讓很多人望而卻步。行業的不景氣造成專業技術的質量也在下降,這些都是尾礦庫安全運行的一個很大的隱患。相關部門領導應引起重視,對開展此行業課程的專科院校給予一定的幫助,不管是經濟上還是政策上。學校對此專業的學生實行擴招或減免學費等政策,以此吸引人才并將其好好培養再向市場輸送,填補尾礦庫專業因歷史原因引起的專業人才的用工荒的現象。對該專業學校及設計單位提高資金上的支持,以便設計單位和該專業學校將尾礦庫專業科室建立起來,完善功能齊全的配套設施。
尾礦庫設計的相關法律法規沒有及時更新,而尾礦庫設計這個行業又會牽涉到很多問題。這就造成了整個行業的不規范化,讓整個行業陷入混亂。加上有的尾礦庫的設計者在設計之初考慮欠缺,會對尾礦庫的安全運行造成極大地威脅。選址不當,沒有深入一線對所選地址進行地質方面的實地勘探,還會造成人員的傷亡。設計人員不思進取,停留在以往的工作經驗里不去學習新的知識,在設計技術上明明可以規避的一些不必要的麻煩,但由于設計人員自身的素質沒有跟進,還是犯了老錯誤。工作缺乏創新,設計毫無亮點,經濟超支,勞民傷財等現象時有發生。為了防止此類事件的發生,相關部門應該做好尾礦庫設計人員資質的監督工作。成立相應的專門監管部門,開展尾礦庫從選址的實地勘察、設計圖紙、工程實施到完工對工程驗收的全過程進行嚴格的監控,實行管理責任制,落實到每個參與的從業人員,這樣的話哪個環節出現問題馬上就能以最快的速度解決掉。實施了監管后,對不負責的從業人員可以處以相關的處罰,這樣對尾礦庫設計到建設的工作能起到防微杜漸的作用。
尾礦庫的一個重要作用就是防止具有污染的物質外泄,造成生態的破壞,這樣是建立尾礦庫的一個重要目的。一般情況下對具有污染的水質,在尾礦庫設計方面必須考慮防滲措施,防止污染的水源滲漏與小溪、河流等水域混合,這些水源是老百姓生活和飲用的水源,庫底要用一些防滲布或加厚庫底的防滲漏土層。如果尾礦庫下游庫壩不進行防滲漏處理,勢必會給下游生活的老百姓造成不可挽回的損傷,國家的經濟的建設不應付出這種以人民和經濟財產為代價的損失。考慮到一年四季的天氣變化,特別是每年的5~10月份是雨水多發的季節,降雨量非常的大,會給尾礦庫造成威脅。應做好人員24h實時監控,一旦發現險情盡快做好應急預案。在設計之初就應該做好根據往年該地區每個季節的降雨量的統計,測算出尾礦庫的儲存量是否能承受降雨量帶來的壓力。如果不能,在建設尾礦庫庫壩的高度時就應該將降雨量造成的壓力考慮進去,提高尾礦庫庫壩四周的高度或在尾礦庫的周圍做好排澇的水溝,引導降水進入正確的軌道而不至于流入庫壩里,預防庫壩的潰壩造成的泥石流或洪水外溢等人為的自然災害發生。尾礦庫的穩定性對安全非常重要,在開始設計時就應該考慮進去,根據尾礦庫的等級分級做好穩定性的測算,嚴格按照要求,規范規矩的建設,在地震等自然災害多發地帶實事求是地做好抗震試驗,確保尾礦庫能夠有抵抗一般地震的抗震能力,保障尾礦庫運行后的正常安全作業。尾礦庫在建設中會產生很多的棄土,廢石料,這些污染源,在進行堆放處理時要慎重,應在尾礦庫的下游找一塊可以避開尾礦庫排水泄洪出口的空地進行堆放,避免放在其他地方被雨水沖走。
施工前對周圍會影響到建設的障礙物進行清除,對壩體的土層進行分層碾壓、壓實度達到要求。壩體邊坡應根據筑壩材料的種類及力學指標進行確定,對于高壩,要在適當位置設置戧臺,壩頂寬度滿足規范要求。防滲土料要沿著壩體軸線方向進行,嚴格按照鋪土厚度邊測量邊鋪防滲土料,然后再用平地機進行碾壓密實,碾壓過程中相鄰部分要銜接上。當天氣干燥,土表水分蒸發比較快,應對土面灑水進行濕潤處理,不能再干燥的地面進行作業。當因人工需要休息時,也要在防滲土料上面進行灑水處理保持土料的濕潤性,不能在表面干燥的土料上面從新鋪土料。設計壩體的時候,壩坡上要設置排水溝。壩體的外坡在施工時要用干砌塊石護坡300mm厚,以防壩體外坡壩面被強壓沖擊,造成局部潰壩的險情。因此,所有工序要嚴格參照尾礦庫設計施工的法律法規執行,不得偷工減料。
綜上所述,尾礦庫的重要性不言而喻,所以設計不能有半點馬虎,否則后果不堪設想。尾礦庫在建設完成后運行的好壞,是對設計、建筑、施工整個過程的一個檢驗。當然,也不能排除新問題和地質、天氣的突變等原因造成的不可控局面的發生,所以尾礦庫在運行使用后應進行嚴格的監測。安排專職人員值班進行日常的巡視,建立巡視管理記錄,一旦發現異常現象,比如:壩體局部的隆起、外壩出現滲漏等情況時,應及時向企業管理部門報告,情況危及時應立即采取應急措施,并應上報安全生產管理部門。總之,唯一的目的就是要確保尾礦庫的安全運行。
[1]劉會軍.尾礦庫設計中應注意的幾個問題[J].工程技術推廣,2014(13):103.
[2]呂庭剛.尾礦庫安全現狀綜合評價[D].昆明理工大學,2005(4):27.
[3]張會,于澤民.尾礦庫潰壩事故風險管理研究[J].齊魯師范學院報,2014(5):5.
TD928
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1673-0038(2015)08-0122-02
2015-2-2
殷小林(1986-),男,陜西乾縣人,助理工程師,碩士,從事尾礦庫設計工作。
江杰(1984-),男,湖南常德人,工程師,本科,從事尾礦庫設計工作。