尾礦庫常見安全隱患排查

文/藍蓉

本文介紹了我國尾礦庫的特點及等別，通過列舉尾礦庫常見安全事故隱患，指導金屬非金屬地下礦山企業進行隱患排查。

尾礦庫是用以貯存金屬、非金屬礦山進行礦石選別后排出尾礦的場所，是一個具有高勢能的人造泥石流危險源。在長達十多年甚至數十年的時間里，各種自然的和人為的不利因素都會直接威脅著它的安全。尾礦庫一旦失事，必將對下游人民的生命財產造成嚴重損失。尾礦庫堆存的尾礦和尾礦水都是重要的污染物，若得不到妥善處理，必然會對周圍環境造成嚴重污染，因此尾礦庫是礦山的重要污染源。做好尾礦庫安全防范與隱患治理至關重要。

我國尾礦庫特點

截至2020 年5 月底，我國共有尾礦庫7 278 座，我國尾礦庫特點有：數量大、規模小；數量占世界尾礦庫總數一半以上；主要為小型庫（四、五等庫）；筑壩方式以上游式尾礦壩為主；尾礦粒度偏細；尾礦庫下游居民多。

尾礦庫基本類型有山谷型尾礦庫、傍山型尾礦庫、平地型尾礦庫、截河型尾礦庫等。其中，截河型尾礦庫將河流改道，對自然生態環境改變較大，國內基本不采用。我國現有的大、中型尾礦庫大多屬于山谷型尾礦庫。它的特點是，初期壩設置在山谷谷口相對較窄處，壩體工程量較小，后期尾礦堆壩相對較易管理維護，當堆壩較高時，可獲得較大的庫容；庫區縱深較長，尾礦水澄清距離及干灘長度易滿足設計要求；但匯水面積較大時，排洪設施工程量相對較大。

尾礦庫等別及尾礦庫防洪標準如表1 與表2 所示，其中，全庫容和壩高分別確定的尾礦庫等別的等差為一等時，以高者為準，等差大于一等時，應按高者降一等。

尾礦庫常見安全事故隱患

庫區和尾礦壩上存在未按批準的設計方案進行開采、挖掘、爆破等活動

在庫區亂采、濫挖、非法爆破有可能造成周邊山體滑坡、坍塌，滑坡體進入尾礦庫，致使庫內水位上升，還有可能沖擊壩體，從而造成尾礦庫潰壩；或者由于山體滑坡，原有山體承受力降低，造成尾礦庫潰壩。在尾礦壩上未按批準的設計方案進行開采、挖掘、爆破等活動，不僅會直接損壞壩體導致潰壩，還可能會引起壩體液化而導致潰壩。

表1 尾礦庫等別

表2 尾礦庫防洪標準

根據現行的AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術規程》規定：嚴禁在庫區和尾礦壩上進行亂采、濫挖、非法爆破等。《尾礦庫安全監督管理規定》（原國家安全監管總局令第38 號）要求：未經生產經營單位進行技術論證并同意，以及尾礦庫建設項目安全設施設計原審批部門批準，任何單位和個人不得在庫區從事爆破、采砂、地下采礦等危害尾礦庫安全的作業。

壩體出現貫穿性橫向裂縫，且出現較大范圍管涌、流土變形，壩體出現深層滑動跡象

橫向裂縫是指裂縫的走向與壩軸線大致垂直（震害的普遍形式）。管涌是指尾砂細顆粒在粗顆粒形成的空隙中流動以至流失，逐漸形成管形通道。流土變形是在滲透作用下，當向上的滲透力大于尾砂的有效重度時，尾砂處于懸浮狀態，局部壩體隆起、浮動或尾砂粒群同時發生移動而流失的現象。壩體深層滑動是指尾礦庫壩體內部發生劇烈變形，可能引發整個壩體移動、坍塌、失穩。

AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術規程》明確“壩體出現貫穿性橫向裂縫，且出現較大范圍管涌、流土變形，壩體出現深層滑動跡象”是判斷尾礦庫屬于危庫的工況之一。

壩外坡坡比陡于設計坡比

壩外坡坡比指的是尾礦壩的垂直高度與水平寬度的比值。壩外坡坡比是根據尾砂力學參數計算壩體滲流穩定和抗滑穩定獲得的，由設計確定。壩外坡坡比一旦變小，壩體滲流和抗滑穩定就會降低，可能導致滲流破壞而潰壩。

AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術規程》第6.3.2 條規定，尾礦壩堆積坡比不得陡于設計規定。

壩體超過設計壩高，或者超設計庫容儲存尾礦

尾礦庫壩體超過設計壩高或超設計庫容儲存尾礦極易造成尾礦壩失穩，從而導致潰壩事故。

若需要加高擴容，屬于擴建建設項目，按照《建設項目安全設施“三同時”監督管理辦法》（原國家安全監管總局令第36 號）第七條、第十條、第十二條、第十四條和第二十三條規定：建設項目在進行可行性研究時，生產經營單位應當按照國家規定，進行安全預評價；在建設項目初步設計時，應當委托有相應資質的初步設計單位對建設項目安全設施同時進行設計，編制安全設施設計；安全設施設計應按照規定報經安全生產監督管理部門審查同意，未經審查同意的，不得開工建設；建設項目竣工投入生產或者使用前，生產經營單位應當組織對安全設施進行竣工驗收，并形成書面報告備查。

尾礦堆積壩上升速率大于設計堆積上升速率

壩體上升速度過快，堆積壩體內的水無法排出，造成壩體無法充分固結，滲流破壞的概率增大，降低了壩體穩定性，嚴重的將會導致潰壩。

未按法規、國家標準或者行業標準對壩體穩定性進行評估

《尾礦庫安全監督管理規定》（原國家安全監管總局令第38 號）第十九條規定：“（1）尾礦庫應當每三年至少進行一次安全現狀評價。安全現狀評價應當符合國家標準或者行業標準的要求。尾礦庫安全現狀評價工作應當有能夠進行尾礦壩穩定性驗算、尾礦庫水文計算、構筑物計算的專業技術人員參加。（2）上游式尾礦壩堆積至二分之一至三分之二最終設計壩高時，應當對壩體進行一次全面勘察，并進行穩定性專項評價。”

堆壩坡浸潤線逸出

浸潤線埋深小于控制浸潤線埋深

尾礦庫的浸潤線為尾礦庫的生命線，浸潤線的埋深與尾礦庫的穩定性有著密切的關系。當浸潤線埋深小于控制浸潤線埋深時，尾礦庫的滲流穩定性和抗滑安全系數均小于設計值，易發生滲流破壞造成壩體失穩，從而導致潰壩。

安全超高和干灘長度小于設計規定

設計給定的安全超高和干灘長度，是為確保壩體穩定和尾礦庫安全，經調洪演算后確定的，當尾礦庫的安全超高和干灘長度小于設計時，可能造成滲流破壞導致潰壩，也有可能導致子壩直接擋水、引發洪水漫頂而潰壩。

AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術規程》明確“尾礦庫調洪庫容嚴重不足，在設計洪水位時，安全超高和最小干灘長度都不滿足設計要求，將可能出現洪水漫頂”是判斷尾礦庫屬于危庫的工況之一。

排洪系統構筑物嚴重堵塞或者坍塌，導致排水能力急劇下降

排洪系統通常由進水構筑物和輸水構筑物兩部分組成，進水構筑物主要有排水井、排水斜槽等；輸水構筑物主要有排水管、隧洞、排水斜槽等。排洪系統構筑物嚴重堵塞、坍塌包括進水構筑物和輸水構筑物兩個方面。

AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術規程》明確“排洪系統嚴重堵塞或坍塌，不能排水或排水能力急劇降低”“排水井顯著傾斜，有倒塌的跡象”是判斷尾礦庫屬于危庫的工況。

GB 50863-2013《尾礦設施設計規范》第4.3.5 條規定：尾礦壩的滲流控制措施必須確保浸潤線低于控制浸潤線。

排洪系統構筑物嚴重堵塞、坍塌，導致排水能力急劇下降，是指具有下列情形之一的，即為重大生產安全事故隱患：排水井、排水斜槽等進水口嚴重堵塞；排水井顯著傾斜，有倒塌的跡象；排水斜槽、排水管出現塌陷導致嚴重堵塞，或者基礎沉陷錯位致使漏沙嚴重；隧洞出現塌方導致嚴重堵塞，或者斷裂致使漏沙嚴重。

設計以外的尾礦、廢料或者廢水進庫

尾礦庫框架式排水井

不同的尾礦物理性質不一樣，設計以外的尾礦、廢料和廢水進庫后，不但造成尾礦沉積規律發生變化，滲透系數也隨之而改變，同時，易存在軟弱夾層，壩體滲流穩定無法得到保障，壩體易因滲流破壞而潰壩，同時由于超量排放也可能造成堆積壩上升速率大于設計速率。

《尾礦庫安全監督管理規定》（原國家安全監管總局令第38 號）要求：對生產運行的尾礦庫，未經技術論證和安全生產監督管理部門的批準，任何單位和個人不得對“設計以外的尾礦、廢料或者廢水進庫等”進行變更。

多種礦石性質不同的尾砂混合排放時，未按設計要求進行排放

多種礦石性質不同的尾砂混合排放時，設計會給定混合比例、不同礦石尾砂的排放方式（壩前排放、周邊排放、庫尾排放）、排放濃度、支管排放流量。未按設計排放，造成尾礦沉積規律發生變化，滲透系數也隨之而改變，同時，易存在軟弱夾層，壩體滲流穩定無法得到保障，壩體易因滲流破壞而潰壩。

冬季未按照設計要求采用冰下放礦作業

冰下放礦作業是指將放礦管直接插入水面區冰蓋以下集中放礦。主要是針對在我國東北、華北、西北及青藏高原等嚴寒地區的上游式筑壩尾礦庫。冬季未在冰下放礦作業，易引起浸潤線抬升或逸出、壩體突然出現融陷、尾砂強度參數迅速降低，進而導致尾礦庫潰壩。