高海峰
(河北鋼鐵集團司家營研山鐵礦有限公司,河北 唐山 063701)
尾礦庫主要用于存儲金屬或非金屬礦山選礦排出的尾礦,屬于重要的環境風險源和安全事故危險源,可能造成嚴重的安全事故,影響附近生態環境。一旦發生事故,會直接威脅到人民群眾的生命財產安全,帶來非常嚴重的環境危害。借助于對現階段尾礦庫安全管理現狀的分析,提出尾礦庫安全管理的優化建設以及安全事故防治要點,確保能夠嚴格按照相關規范標準落實好安全管理工作,第一時間找出安全隱患,采取有針對性的解決對策,才能夠真正有效預防和控制尾礦庫環境污染與安全事故。
邁入新世紀的前10年屬于我國社會經濟建設發展的高速推進階段,因為礦產資源被大規模開發,也產生了越來越多的尾礦庫,最多時國內尾礦庫總數超過1萬座,如果不對這些尾礦庫進行科學高效的安全管理,必然會引發諸多不穩定因素,對周邊環境和群眾的生命財產安全帶來極大影響。開展好安全風險識別工作屬于尾礦庫安全管理的重要前提,是優化和完善安全管理策略的重要基礎。安全風險識別即對影響尾礦庫安全的因素予以分類匯總,基于聯合國環境規劃署對197起尾礦庫安全事故進行的調查數據展開分析,將尾礦庫安全事故類型劃分為:邊坡失穩、結構破壞、洪水漫頂、滲流破壞、地震破壞、基礎破壞(見下表1),從表1也能夠了解到,國內尾礦庫安全事故的具體類型集中在:邊坡失穩、結構破壞、洪水漫頂以及滲流破壞[1]。

表1 尾礦庫事故類型統計表
綜合分析上述兩組數據可知,尾礦庫安全事故類型更多地偏向于邊坡失穩、洪水漫頂以及滲流破壞,因此在開展安全管理工作的過程中必須要對這幾方面因素重點關注,在做好安全防控的前提下同時兼顧其他要素。
設計施工方面,容易出現無法準確勘察到溶洞亦或是溶洞施工質量不符合設計要求的現象,同時后期堆存尾礦帶來的壓強作用導致庫內發生塌陷;構筑物施工作業時因為材料質量不達標、基線清基不徹底、施工偷工減料等導致構筑物存在蜂窩、麻面或強度不達標,如果負荷增加,很大概率出現掉塊、漏筋、斷裂,乃至倒塌等事故;土工布(膜)鋪設搭接存在問題或者連接不到位,造成滲漏現象。運行管理方面,長期不調整更換放礦點,致使礦漿分布不均,影響壩體整體穩定性;庫區維護不善,雨水沖刷拉溝造成尾礦壩局部滑坡、坍塌;沒有堅持定期對排洪構筑物進行檢查與維護,致使排洪構筑物出現堵塞、塌陷等隱患;排水設施封堵不及時,導致尾礦外排。安全監測方面,目前國內大多數尾礦庫都選擇傳統儀器實施現場監測,可能導致結果誤差較大,同時很容易受天氣環境、人為因素等影響[2]。
尾礦庫安全管理計劃的制定應當對未來的管控工作進行全面周密的部署,尾礦庫生命周期中不同階段都需要制定有針對性的安全管理計劃,對本階段安全管理工作予以指導。全面周密的計劃必須要明確安全管理目標、內容和保障措施,對作業進度和相關設備設施進行合理安排。尾礦庫安全管理工作計劃的制定需要嚴格遵循國家的政策法規和規范標準,同時需要企業將尾礦庫生產作業和尾礦庫安全管理工作同步推進,雙管齊下有效防范安全事故的發生。
尾礦庫設計直接關系到尾礦庫在投入生產后能否安全運行以及閉庫之后對周邊生態環境帶來的影響。尾礦庫設計應當充分凸顯出安全穩定:一方面應當保障尾礦壩自身具備較強的穩定性,相關安全系數應當達標;另一方面確保洪水位處于標準規定值,保障尾礦庫防洪能力。實際施工建設和運行管理過程中的技術標準必須在設計文件中有明確交代,從而更好地指導施工作業和運行管理工作,對不良地質環境和影響因素都需要提前制定好防范方案。
尾礦庫監測監控系統由人工觀測系統、在線監測系統和視頻監控系統三部分組成。人工觀測系統是利用觀測儀器對人工位移監測點和浸潤線觀測孔進行觀測,采用插旗的方式對干灘進行監測。在線監測系統是對尾礦庫的重點區域實施全方位、常態化監控,實時掌握尾礦庫壩體內外部位移、浸潤線埋深、干灘長度、庫水位以及降水量等重要安全性指標,實現對尾礦庫運行安全動態監測和安全風險預警管控。視頻監控是在尾礦庫灘面處、排尾管道、壩體下游坡面、排洪設施進出口、干灘標桿等地點設置非固定目標監控攝像頭,對以上部位進行實時監控。尾礦庫監測監控系統為尾礦庫管理、應急救援、搶險處置提供強有力的科技支撐,應盡快構建全方位立體化的監測體系(如下圖1所示)。

圖1 尾礦庫全方位監測體系
尾礦壩需要著重對外坡坡比、位移、塌陷、裂縫、沖溝、滲透水和沼澤化予以檢查。隨著尾礦堆積高度的逐漸增加,要根據設計修建排水溝和排滲設施。為防止尾礦沖刷子壩,應壩前均勻放礦,放礦口的方向朝向庫內,放礦支管伸長至灘面,采用輪流排放尾礦的形式來確保灘面高程、沉積灘坡度和干灘長度均衡,防止灘面形成沙丘式,冬季集中輪流排放尾礦,防止壩體內形成冰凍層。開展好對壩下滲流水量以及水質情況的監測工作,如果存在滲水量短時間內增大、減小亦或是變渾濁的情況,必須要第一時間開展隱患排查與治理工作[3]。
尾礦庫防洪安全管理必須要重點關注其防洪標準、調洪排洪性能和排洪設施的穩定性,確保其滿足安全管理規范。借助于對尾礦庫水位、沉積灘面坡度等進行定期檢查,隨后按照排洪設施的實際情況進行調洪演算,了解最高洪水位和安全超高、灘長是否符合設計標準。汛前需對排洪設施進行全方位的檢查和維護,保證排洪順暢。根據設計的排尾濃度以及流量落實好排尾作業,保證干灘坡度符合設計標準,如果坡度不達標應進行調洪演算并進行處理。
建立尾礦庫生產運行管理機制,明確各部門相關職責,制定了完善的尾礦庫管理制度,明確具體的管控要求,管理辦法具體、有針對性和可操作性。組織尾礦庫作業人員持證上崗培訓,提升尾礦庫作業人員安全管理水平和安全操作技能。開展班組長培訓,確保班組長能夠擁有較強的安全生產管理能力,對相關的規章制度有深入的了解。強化管理人員培訓,確保管理人員熟悉掌握尾礦庫處理工藝,了解相關部門制定的標準規范進一步提升的安全管理水平。
做好尾礦庫的日常巡檢和安全檢查,確保尾礦壩無裂縫和滑坡跡象、灘面平整,排水構筑物完好、無淤堵和損壞,下游泄流區無障礙物妨害行洪等。做好尾礦庫的應急救援演練工作,應急救援機制是尾礦庫安全管控過程中的重要環節,應制定詳細周密的演練方案并進行模擬演練,演練完成后進行總結和評估并確保應急設備和相關物資的充足到位。建立重大危險源檔案和尾礦庫生產運行檔案。檔案主要包括重大危險源評估報告、應急救援預案、演練方案、尾礦庫作業計劃、筑壩設計及防洪度汛方案、尾礦庫實測圖、壩體浸潤線的觀測記錄、尾礦庫安全檢查記錄等內容。
總之,現代社會的建設發展,礦產品生產和需求進一步增加,對尾礦庫安全管理工作提出了更高的要求,尾礦庫的安全環保工作也受到了更多的關注和重視,能否確保尾礦庫的安全穩定運行在很大程度上關系到當地的社會安全穩定。在實際工作中,必須要投入更多的人力、物力、財力,深入研究探索更加現代化、智能化的尾礦庫安全風險監測識別技術,建立系統完善的安全管理制度,結合具體情況制定有針對性的安全管理工作規劃,有效防控尾礦庫安全事故和環境污染問題的發生,從而確保礦山企業的安全生產,助力我國社會經濟的持續穩健發展。