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文檔簡介

尾礦庫隱患排查、治理與安全監督內容要點:一.

我國尾礦庫的總體形勢。二.

典型事故案例剖析。三.

安全評價現狀與分析。四.

病險尾礦庫隱患排查。五.

尾礦庫安全監控新技術。六.

病險尾礦庫隱患治理技術。一、我國尾礦庫安全總體形勢·非煤礦山數量:95026座(2008年初數據)·尾礦庫統計數量:2005年:1800座2006年3月:3460座2008年5月:8540座2009年4月:12655座三等以上尾礦庫226座,每年排棄尾礦近4億t已領取許可證的4318座,比例50.6%·特點與問題:·1、數量多,規模小:226/8540=2.65%;·

>100m3

:800/12655=6.32%·2、安全度處于較低水平:非正常庫28.81%·3、50.6%沒有生產許可,部分省份高達80%·4、半數尾礦庫未經正規設計:47.10%(2005年統計數)·5、大部分未進行安全評價,評價質量差(無評價意義)·6、事故隱患多,管理不善宏觀層面特點與問題:※ 1、筑壩尾礦粒度細※ 2、上游法筑壩多(工藝簡單,但穩定性差)※ 3、尾礦庫設計安全度標準底,壩的分等過高※ 4、小型庫多,管理技術差※ 5、受地震威脅大※ 6、尾礦庫位置很難避開居民區事故頻發,后果越發嚴重微觀層面宏觀層面二、典型事故案例剖析云南錫業公司火谷都尾礦庫潰壩事故火谷都尾礦庫發生事故的時間是1962年9月26日凌晨2:30~3:00之

間,當時長441m掃主壩中部發生潰決,決口頂寬113m、底寬45m,深約14m,庫內共儲存尾礦814.3萬噸,至26日上午6時10分共涌出尾礦330萬米3,涌出清水38萬米3,合計共368萬米3,庫內水位從1641.66m降至1633m。受災區有洪寨等11個村寨和乍甸農場,沖毀及淹沒的田地8112畝,甘蔗81畝,損失糧食675t。河道及水利設施沖刷淤塞,共計長1700m,另外沿河有6條溝由于沖刷、淤塞、塌方受到不同程度破壞的有3800m,沖壞水閘一座,跌水壩二道,沖毀房屋575間。乍甸至雞街的公路,路基全部被破壞的有80m,部份破壞的有100m,被泥漿淹沒的約4.5km。輸電線路以及乍甸提水系統的7、8號泵站,都受到嚴重的破壞,并影響開遠火電廠全部停產,因缺電附近大部份廠礦和地方部份廠礦被迫停產10天。受災人口約13970人,其中死亡171人,受傷住院92人,傷亡合計263人。事故概況云南錫業公司火谷都尾礦庫潰壩事故壩坡太陡,壩休斷面單薄。由于第二期壩的設計經過幾次修改,最后施工的邊坡,上游為1:1.5,下游1:1.6,這對于用粉性壤土堆筑的高29m的壩說來顯然過陡。壩頂寬度僅有2.68m,上面還安裝了二條鑄鐵輸送管,也加重了壩頂的荷載。在一期壩壩坡上堆筑的臨時小壩,當時是作為維持生產的臨時措施,施工質量很差,且小壩基礎落在尾礦砂和泥漿層上,本身就不穩定,以后在未經詳細勘探和技術鑒定的情況下,決定將第二期壩壓在上面,這就增加了土壩向下滑的危險。尾礦壩修筑時,為了維持生產,不得不多次分期加高,使土壩的結合面增多,較大的結合面有六處,小的接縫為數更多。這些結合縫也沒有按照土壩施工規范的要求進行必要的處理,結合情況不好,影響壩的整體性和穩定性。在修改原業二期壩的設計后,沒有對使用的土料進行物理力學性能試驗,缺乏筑壩土料必需的數據;決定邊坡坡度時沒有對壩的穩定性作驗算,在施

工過程中,又將土壤壓實后容重降低至1.77t/m3(沒有指明這是干容量還是濕容量),土壤含水率控制的范圍也沒有作規定。施工時每層鋪土這厚,土料不均勻,并夾有風化石塊,這些因素都造成壩的碾壓質量不好。事故的原因云南錫業公司火谷都尾礦庫潰壩事故(5)臨時小壩下游坡的土壤,施工時沒有很好夯實,其中有一段含水飽和無法碾壓。搶險時期投入的樹木、支架、草皮和施工生產留下的石墩鋼軌等也沒有清除。在第一期壩的下游坡還有一座長43m的石砌檔墻,也被埋入壩體內,這就有可能造成壩體不均勻沉陷和形成裂隙通道等隱患。另外土凡碾壓僅用平碾壓路機,由斷口處出露的情況可以看出土壩層次分明,層面很光滑,各層間結合情況不好,有些部位上還夾有尾砂礦層,使壩的整性體受到破壞。護作用,增加壩的穩定性,但在使用過程中,由于沒有及時在壩前放礦,尾礦堆筑的上升速度很慢,形成斷斷續續的砂堆,沒有能夠將清水逼離壩前。尾礦池內經常儲有一定深度的清水,使尾礦壩處于類似水壩的工作狀況,水浪對上游壩坡不斷沖刷浸蝕,加之壩身斷面本來就比較單薄,更減弱了壩的穩定性。構筑二期壩時又是邊施工、邊生產,蓄水放礦同時進行,使壩身土壤不能很好固結。加之壩下游沒有設置過濾水體,使土壩的浸潤線升高。滲透壓力加大,容易造成滑坡。在尾礦設施的運行管理上,缺少嚴格的防擴、維修、觀測、記錄制度。運行過程中對尾礦砂的堆積情況研究不夠。事故的原(6)在第二期壩設計時,原考慮在上游利用尾礦堆壩,使之對土凡起保因陜西商洛尾礦庫潰壩事故· 2006年4月30日18時24分,陜西省商洛市鎮安縣黃金礦業有限責任公司尾礦庫在加高壩體擴容施工時發生潰壩事故,外泄尾礦砂量約20萬立方米,沖毀居民房屋76間,22人被淹埋,5人獲救,17人失蹤。·鎮安“4.30”金礦尾礦庫潰壩事故概

況鎮安金礦位于陜西商洛市鎮安縣,選礦廠日處理量450t。尾礦庫為山谷型,原設計初期壩高20m,后期壩采用上游法尾礦筑壩,尾礦較細,粒徑小于0.074mm的占90%以上。堆積坡比1:5,并設排滲設施。堆積高度16m,總壩高36m,總庫容28×104m3。1993年投入運行,在生產中改為土石料堆筑后期壩至標高735m時,已接近設計最終堆積標高736m,下游坡比為1:1.5。此后,未經論證、設計,擅自進行加高擴容,采用土石料按l:1.5坡比向上游推進實施了三次加高增容工程,總壩高50m,總庫容約105×104m3。2006年4月又開始進行第四次(六期壩)加高擴容,采用土石料向庫內推進10m加筑4m高子壩一道,至4月30日18時24分子壩施工至最大壩高處突發壩體失穩潰決,流失尾礦漿約15×104m3,造成17人失蹤,傷5人,摧毀民房76間,同時流失的尾礦漿還含有超標氰化物污染了環境,經采取應急措施得到控制。尾礦庫四次加高擴容情況1992年12月,鎮安黃金礦業公司尾礦庫由蘭州有色冶金設計研究

院提供初步設計,初期壩壩頂標高+720米,壩高20米,壩頂長56米;五年后壩頂標高+734米(企業稱為后期壩或二期壩,下同),壩高34米,壩頂長68米,總庫容為27.11萬立方米。當時工程發包給當地村民進行施工。1997年7月、2000年5月、2002年7月,在初步設計壩頂標高+734米基礎上,鎮安黃金礦業公司又分別三次組織對尾礦庫壩體加高擴容(企業稱為三期壩、四期壩和五期壩,下同),工程發包給當地村民進行施工。三次壩體加高擴容使尾礦庫實際庫容達到105萬立方米,壩高達到50米,壩頂長164米,壩頂標高+750米。2006年4月,鎮安黃金礦業公司又第四次組織對尾礦庫壩體加高擴容(企業稱為六期壩,下同),子壩高4米,施工由尾礦庫壩體左岸向右岸至約83米處時發生潰壩。尾礦庫安全評價情況·2005年5月20日,受鎮安黃金礦業公司委托,陜西旭田安全技術服務有限公司對鎮安黃金礦業公司尾礦庫安全生產現狀進行評價,并于2005年7月出具安全評價報告,評價結論為“該尾礦庫是由具有資質的單位設計,通過對鎮安金礦尾礦庫現場查看及安全管理分析,初期壩是穩定的,子壩高度與外坡比、安全超高及坡比構成符合設計要求,后期壩壩面末發現塌陷、流土、管涌及沖刷現象,壩體總體穩定,本次評價認定該尾礦庫運行正常”。事故經過·

2006年4月30日下午,鎮安縣黃金礦業有限責任公司(以下

簡稱鎮安黃金礦業公司)組織1臺推土機和一臺自卸汽車及4名作業人員在尾礦庫進行壩體加高施工作業。18時24分左右,在第四期壩體外坡,壩面出現蠕動變形,并向壩外移動,隨后產生剪切破壞,沿剪切口有泥漿噴出,瞬間發生潰壩,形成泥石流,沖向壩下游的左山坡,然后轉向右側,約12萬立方米尾礦渣下泄到距壩腳約200余米處,其中絕大部分尾礦渣滯留在壩腳下方的

200m×70m范圍內,少部分尾礦渣及污水流入米糧河。正在施工的1臺推土機和1臺自卸汽車及4名作業人員隨潰壩尾礦渣滑下。下泄的尾礦渣造成15人死亡,2人失蹤,5人受傷,76間房屋毀壞淹沒的特大尾礦庫潰壩事故。事故原因分析1)多次違規加高擴容,尾礦庫壩體超高并形成高陡邊坡。1997年7月、2000年5月和2002年7月,鎮安黃金礦業公司在沒有勘探資料、沒有進行安全條件論證、沒有正規設計的情況下擅自實施了三期壩、四期壩和五期壩加高擴容工程;使得尾礦庫實際壩頂標高達到+750米,實際壩高達50米,均超過原設計16米;下游坡比實為1:1.5,低于安全穩定的坡比,形成高陡邊坡,造成尾礦庫壩體處于臨界危險狀態。2)不按規程規定排放尾礦,尾礦庫最小干灘長度和最小安全超高不符合安全規定。該礦山礦石屬氧化礦,經選礦后,尾礦渣顆粒較細,在排放的尾礦渣粒度發生變化后,鎮安黃金礦業公司沒有采取相應的筑壩和放礦方式,并且超量排放尾礦渣,造成庫內尾礦渣升高過快,尾礦渣固結時間縮短,壩體穩定性變差。3)擅自組織尾礦庫壩體加高增容工程。由于尾礦庫壩體穩定性處于臨界危險狀態,2006年4月,鎮安黃金礦業公司又在未報經安監部門審查批準的情況下進行六期壩加高擴容施工,將1臺推土機和1臺自卸汽車開上壩頂作業,使總壩頂標高達到+754米,實際壩高達54米,加大了壩體承受的動靜載荷,加大了高陡邊坡的壩體滑動力,加速了壩體失穩。4)當壩體下滑力大于極限抗滑強度,導致圓弧型滑坡破壞。與潰壩事故現場目測的滑坡現狀吻合。同時由于垂直高度達50-54米,勢能較大,滑坡體本身呈飽和狀態,加上庫內水體的迅速下泄補給,滑坡體迅速轉變為粘性泥石流,形成沖擊力,導致尾礦庫潰壩。·

經分析認定,造成此次尾礦庫特大潰壩傷亡事故的直接原因是:鎮安黃金礦業公司在尾礦庫壩體達到最終設計壩高后,未進行安全論證和正規設計,而擅自進行三次加高擴容,形成了實際壩高50米、下游坡比為1:1.5的臨界危險狀態的壩體。更為嚴重的是在2006年4月,該公司未進行安全論證、環境影響評價和正規設計,又違規組織對尾礦庫壩體加高擴容,致使壩體下滑力大于極限抗滑強度,導致壩體失穩,發生潰壩事故。事故直接原因事故間接原因

1)西安有色冶金設計研究院礦山分院工程師王某私自為鎮安黃金礦業公司提供了不符合工程建設強制性標準和行業技術規范的增容加壩設計圖,

給該礦,對該礦決定并組織實施增容加壩起到誤導作用,是造成事故的主要原因。

2)陜西旭田安全技術服務有限公司沒有針對鎮安黃金礦業公司尾礦庫實際壩高已經超過設計壩高和企業擅自三次加高擴容而使該尾礦庫已成危庫的實際狀況作出符合現狀的、正確的安全評價。評價報告的內容與尾礦庫實際現狀不符,作出該尾礦庫屬運行正常庫的結論錯誤,對繼續使用危庫和實施第四次壩體加高起到誤導作用,是造成事故的主要原因。鄭州鋁廠灰渣庫潰決事故灰渣庫全長770m,平均溝寬120m,溝深35m左右,總庫容180萬米3,1982年4季度投入使用,按每年排入灰渣量13-15萬米3計可使用12年。灰渣庫從1982年第4季度開始啟用至1989年2月25日發生堆場決口事故,其間共排放灰渣總量約105萬噸,折合150萬米3。事故后尚存庫容120萬米3。灰渣庫回水方式為井——管式排水系統,庫內采用溢流井經回水管道至回水池再經回水泵加壓返回熱力廠供鍋爐車間水膜除塵器及力沖灰渣用水。灰渣庫內溢流井底標高135.00m,最終標高177.80m,溢流井四周設有泄水口,隨灰渣固體面上升用木楔漸次把泄水口堵塞。流入溢流井的清水經φ325m的回水管由三期赤泥壩底至回水池(長7.7m,寬5.6m,深6m)通過回水泵(型號8sh-6)加壓返回廠內。基本情況鄭州鋁廠灰渣庫潰決事故西澗溝灰渣堆場西側埡口處潰決前,埡口背水面第一、二臺地土體浸泡,曾出現沉陷。1989年2月25日下午17時第一臺階地出現了長約10m、寬5m的塌陷。事故發生前約22點30分在灰渣堆場西側埡口處,突然發出巨大的塌方聲,隨即發出由弱至強的潰泄流水聲。近30萬米3的灰渣水夾帶大量灰渣和塌坍土方沿埡口西直沖而下,經現場勘察,潰決口上寬190m,下寬90m、切深

15m,灰渣庫西側沖溝切深3-5m,沖刷寬度20-50m。事故經過鄭州鋁廠灰渣庫潰決事故庫內積水過多,回水管結垢破裂。外部干撓,使隱患擴大。灰渣庫原設計問題。自然因素。事故的原因柿竹園有色金屬礦牛角垅尾礦庫潰壩事故1985年8月25日凌晨,該礦區內連續降暴雨,達4小時之久。當即發生山洪暴

發,造成了數百年不遇的特大洪水和洪災,凌晨3:40分左右,10.8m2的截洪溝和2.28m2的排洪涵洞都無法泄洪,因此洪水越過排洪溝直接沖入尾礦庫,

加之離尾礦庫壩基100m處發生1#及2#泥石流直沖尾礦庫內,造成洪水漫過尾

礦庫的壩面,僅幾分鐘,洪水就沖垮了牛角垅尾礦庫。沖毀房屋39棟,計

17810m2,造成危房22棟,計13268m2,還淹沒房屋27棟,計8100m2,礦區內死亡49人(其中男性34人、女性15人,即在職職工24人、退休職工4人,家屬16人,外單位職工2人、民工2人,外來家屬工1人)。同時還沖毀設備25臺,沖走鋼材200多噸,水泥1200多噸,各種原材料84.7萬元,沖毀輸電線路3.5km,通訊線路4.38km,礦區自備公路4.3km、國家公路3km,沖垮橋梁3座,通訊和供電、交通全部中斷。礦區直接經濟損失1300萬元。垮壩原因分析該壩達到了設計要求,不論壩基,排洪涵洞都無異常,無阻塞物。設計時收集的氣象的資料日最大降水量為180mm,而實際達429.6mm,因此排洪設施無法滿足要求。設計部門只按最大日降雨量和最大小時降雨時進行設計,造成了排洪溢洪不夠的現象。從斷面來分析總排洪能力,截洪溝僅10.8m2,排洪涵洞僅2.28m2,合計僅

13.08m2的排水斷面,而8月25日進入尾礦庫的流入斷面除排水斷面外還有1號、2號、3號、4號及排洪道處的大股流水流入庫內,超過7.05m2的斷面水流,因此該庫無法排洪,造成垮壩。垮壩決口的分析,從壩基上的測量標志來看東端標高O1點為513m,西端標高O2點為510.3m,因此滿壩后,洪水即從O2開始外溢,沖垮子壩繼而沖垮整個基礎壩。多方面綜合分析及現場勘察,認定為不可抗季節性的自然災害沖垮了尾礦壩。經驗教訓(1)設計前的匯水面積、降雨量、降雨頻率、排洪能力大小等主要因素應反復調查論證,切不可馬虎。(2)庫址選擇不能光顧經濟效益,還要考慮下游居民、農田及其他工業建設等因素。(3)山谷型尾礦庫的排洪設施要建立防堵塞設施,該礦在截洪溝和排洪涵洞入口的前3m處安裝了可靠的防護格篩防止泥石流堵住入口。(4)選用山谷型的尾礦庫時,要考慮庫區周圍的泥石流情況,解決泥石流對尾礦庫侵害的可行措施。(5)巖溶發育區,溶洞漏尾礦很難處理,有時一次、二次也無法堵塞住,因此在巖溶發育區建尾礦庫,工程地質要摸清,要有堵溶洞的措施。經驗教訓(6)尾礦庫的匯水面積不能只計算地表面積,還要考慮地下水的流量及地下水的匯水面積。(7)尾礦庫的供電照明及通訊線路,要選擇可靠的線路,絕對不能從壩基方向向上輸送,該礦這次垮壩首先是沖垮了高壓線路和通訊線路,中斷了供電和通訊。(8)值班室不能建于壩下,要建在安全可靠地點。(9)壩下游盡量避免建筑生活、生產設施,否則倒塌后果不堪設想。對已建好的山谷型尾礦壩,其下游已建好的生活、生產設施有條件時應有計劃地組織一些撤退演習,要有明確的疏散通道。設計時應考慮可行的措施解決泥石流對山谷型尾礦庫的侵害。(10)尾礦庫絕對禁止超役服務。貴州鋁廠赤泥庫2號尾礦壩管涌潰壩事故·

2#壩事故發生于1986年7月19日12時30分(當時正在搶

險),壩底泄漏洞逐漸擴大,南壩肩內側產生旋渦并逐漸加大,后來從旋渦處投入的裝滿黃土的大化纖袋(容積

0.64m3)連手推車一起可以從洞內沖走,險情危急,只好將搶險人員撤離壩體,隨即壩體南段因重力無法承受而坍塌,形成頂寬17m左右,底寬4-6m,高10-12m的“V”缺口。壩內近10萬米3堿水(NT3.5g/l)夾帶近萬米3赤泥從缺口

涌出,沿程官新隊的槽溝形稻田經大路河小溪,入麥架河,進入貓跳河(烏江支流)。污染兩旁田地1258.5畝及兩個飲用水井,造成一起重大污染事故。事故發生的原因·事故直接原因為該壩壩基地質條件復雜,經四次選址勘察才確定唯一可供筑壩的

砂頁巖地層,在堆存赤泥時造成壩下原

生強風化巖層發生多渠道穿通,導致管

涌而使壩體局部坍塌。間接原因(1)該壩勘察設計、施工均在“文化大革命”期間,基本建設采用“大包干”,技術決定采用“三結合”,規章制度大部分被破壞,使勘察工作深度不夠,未能對壩基下巖層構造通過鉆探揭露等手段進行必要的定量工程地質評價,致使在設計中未能采取相應的有效措施;(2)施工單位建議對2#壩設計軸線位移(南壩肩東移約40m,北壩肩東移約18m),而設計部門未提出補做必要的工程地質工作。(3)施工中壩基清理深度不夠(未清理到原生基巖強風化層)。(4)使用中在加高后期壩時,由于在技術上不能采用壩內子壩,只好采用大化纖袋袋土護坡的壩上粘土壩的應急措施。經驗教訓

(1)在庫坡選擇上對附液呈強堿性、浸潤能力極強的赤泥庫,應選擇防滲性能好的地質體。

(2)在設計和施工中對原生強風化層中的滲漏渠道應提出可行性處理方案和進行可靠處理。

(3)工程地質勘察的深度應符合施工設計對工程地質要求的精度,如需做滲水試驗時,應用赤泥附液做試驗。

(4)施工中須按設計要求和施工規范嚴格施工,壩體軸線的改變必須和原工程地質勘察和設計部門研究,并經原設計審查部門審批。經驗教訓(5)設計上應保證有完善可靠的回水系統。(6)應建立管理機構和必要的規章制度,在庫區設置崗位,專人負責安全巡回檢查。(7)應對庫區合理部局,庫內有必要的干灘區、沉降帶和清液帶。(8)制定合理的操作使用規程,保證壩邊和薄弱區處于干灘狀態。保證正常回水,保持合理的水位和蓄水量。(9)應建立經常性的監測管理機構和維護檢修隊伍,發生險情時即可成為搶險應急機構。(10)在搶險過程中情況危急、無法補救時,應將人員盡快撤離危險地段,并盡快通知下游撤離人畜和重要財產,截斷灌渠等,使事故損失和污染面積控制在最小范圍。山西寶山礦業有限公司2007“5.18”尾礦庫潰壩事故。通報指出,這起尾礦庫潰壩事故雖然未造成人員傷亡,但直接經濟損失達4000多萬元,導致尾礦庫下游近100名村民被迫疏散。事故影響和經濟損失巨大,應引起各地高度重視。山西寶山礦業公司尾礦庫潰壩事故廣西南丹縣鴻圖選礦廠尾礦庫垮壩事故2000年10月18日上午9時50分,廣西南丹縣大廠鎮鴻圖選礦廠尾礦庫發生重大垮壩事故,共造成28人死亡,56人受傷,70間房屋不同程度毀壞,直接經濟損失340萬元。金山尾礦庫潰壩事故及教訓1986年4月30日凌晨3點零5分發生潰壩。當時,尾礦壩子壩壩頂標高為45.7m,子壩前灘面標高為44.88m,而庫內水位為44.96m,垮壩前子壩處于直接擋水狀態。壩頂決口寬245.5m,底部決口寬111m,庫內84萬m3的尾礦和水大部分頃刻而下,尾礦壩下游兩公里范圍內的農田及水塘均被淹沒或污染;壩下回水泵站不見蹤影,部分民房被污染;造成19人死亡,100多人受傷,損失慘重山西省臨汾市襄汾縣新塔礦業有限公司

“九·八”特別重大尾礦庫垮壩事故。安全評價的基本概念安全評價定義安全評價(也稱為風險評價),是以實現工程、系統安全為目的,應用安全系統工程的原理和方法,對工程、系統中存在的危險、有害因素進行識別與分析,判斷工程、系統發生事故和急性職業危害的可能性及其嚴重程度,提出安全對策建議,從而為工程、系統制定防范措施和管理決策提供科學依據。安全評價的目的和意義目的安全評價的目的是查找、分析和預測工程、系統存在的危險、有害因素及可能導致的危險、危害后果和程度,提出合理可行的安全對策措施,指導危險源監控和事故預防,以達到最低事故率、最少損失和最優的安全投資效益。安全評價的目的和意義意義可有效地預防事故的發生,減少財產損失和人員傷亡。安全評價與日常安全管理和安全監督檢查工作不同。安全評價是從系統安全的角度出發,分析、論證和評估可能產生的損失和傷害及其影響范圍、嚴重程度,提出應采取的對策措施等。安全評價的目的和意義意義(一)安全評價是安全管理的一個必要組成部分;(二)有助于政府安全監督管理部門對生產經營單位的安全生產實行宏觀控制;(三)有助于安全投資的合理選擇;(四)有助于提高生產經營單位的安全管理水平;(五)有助于生產經營單位提高經濟效益。·尾礦庫評價現狀:評價技術人員缺乏半數以上尾礦庫未進行評價因未進行正規設計,評價基礎資料不足評價缺乏足夠的基礎數據,獲得數據成本太高,企業不愿投入評價報告質量不高評價結論依據不充分應該說隨著專項行動的深入開展,這種現狀在逐漸改變。【條文】11

尾礦庫安全評價11.1尾礦庫安全評價屬專項安全評價,包括建設期間的安全預評價和驗收安全評價、生產運行期的安全現狀綜合評價及閉庫時的安全評價。尾礦庫安全評價除必須遵守安全評價規定外,還應遵守本規定。【釋義】專項安全評價是對專項安全問題進行的專題安全分析評價,一般是針對某一項活動或場所,如一個特定的行業、產品、生產方式、生產工藝或生產裝置等存在的危險、有害因素進行的安全評價。尾礦庫安全評價是對特定尾礦庫存在的危險、有害因素進行的專項安全評價。根據尾礦庫工程的不同階段,尾礦庫安全評價分建設期間的安全預評價和安全驗收評價:生產運行期間及閉庫前的安全現狀評價。尾礦庫就其自然、生產、安全、環保和管理等條件而言,不可能完全相同,因此其存在的危險有害因素、評價結論和對策也應不盡相同。但當前尾礦庫安全評價報告普遍存在一般化現象,評價報告具有很強的通用性,而缺少針對性,一個評價報告版本可用于多座尾礦庫,不能反映或不能完全反映所評價尾礦庫的特點,達不到安全評價目的的。這種尾礦庫安全評價報告一般化的問題應盡快改變。【條文】11

尾礦庫安全評價11.2尾礦庫安全評價前期應進行現場考察,察看地形地貌、不良地質現象、人文地理、周邊環境等,安全還應查看工程施工情況,安全現狀評價還應查看尾礦壩運行情況、排洪設施完好程度等。【釋義】根據評價程序的規定,安全評價的前期工作應進行現場勘察和資料收集,尾礦庫安全評價的前期工作應在現場查看有關尾礦庫安全方面的內容,包括地形地貌、不良地質現象、人文地理、周邊環境等。對于尾礦庫安全現狀評價還應查看尾礦壩運行情況(包括尾礦壩堆積、壩體浸潤線、壩面變形滲漏等)、排洪及觀測設施完善及完好程度等。11.3

企業主應根據各項評價的目的和要求向評價單位提供以下資料:【條文】11尾礦庫安全評價a)尾礦庫現狀地形圖及下游有關資料;

b)水文氣象資料;c)尾礦庫(壩)工程地質勘察報告(含堆積壩物理力學指標);d)尾礦庫安全設施設計資料;尾礦庫安全設施施工資料;尾礦庫運行管理(含安全管理、事故及其處理情況)資料;

g)其他有關資料;【釋義】為保證安全評價的科學性和可靠性,尾礦庫企業應根據不同安全評價的目的和要求向評價機構提供必要的資料,并對資料的可靠性負責。對尾礦庫安全預評價、安全驗收評價和安全現狀評價應提供的資料列入表9-1。資

目安全預評價安全驗收評價安全現狀評價尾礦庫現狀地形圖及上、下游有關資料有有水文氣象資料有有尾礦庫(壩)工程地質勘察報告有有尾礦庫安全設施設計資料有<可研或初設)有有尾礦庫安全設施施工資料有有尾礦庫運行管理有有其他有關資料有有有表9—1尾礦庫企業應向評價機構提供的資料11.4安全預評價報告的重點內容包括:a)庫址的合理性,尾礦庫與周圍環境的相互影響;

b)尾礦壩壩型選擇的合理性;c)排洪系統布置的合理性及排洪能力的可靠性;

d)尾礦庫監測系統的完整性及可靠性;e)危險因素辨識及對策。11.5

安全預評價報告的結論應包括:a)對尾礦庫設計方案的安全性作出明確結論;

b)提出尾礦庫安全措施建議。【釋義與知識】尾礦庫安全預評價的主要評價對象是尾礦庫可行性研究報告或設計方案,評價的主要內容在于對尾礦庫安全設施建設方案的合理性和可靠性進行評價、作出明確結論,并提出可行對策。【條文】11

尾礦庫安全評價11.6

安全驗收評價報告的重點內容包括:a)查看安全預評價在初步設計中的落實;b)是否有完備的經監理和業主確認的隱蔽工程記錄;【條文】11尾礦庫安全評價c)各單項工程施工參數與質量是否滿足國家和行業規范、規程及設計要求;11.7安全驗收評價報告的結論應包括:a)對工程是否滿足安全要求作出明確結論;

b)提出安全措施的補充建議。【釋義與知識】尾礦庫安全驗收評價的主要評價對象是已竣工待驗收的尾礦庫,評

價的主要內容在于根據國家和行業規范、規程及設計要求對尾礦庫安全

預評價中對策措施落實情況和已竣工的安全設施工程質量逐項檢查評價,對工程的安全可靠性作出明確結論,并提出可行對策。11.8

安全現狀評價的重點內容包括:尾礦庫自然狀況的說明及評價,包括尾礦庫的地理位置、周邊人文環境、庫形、匯水面積、庫底與周邊山脊的高程、工程地質概況等;尾礦壩設計及現狀的說明及評價,包括初期壩的結構類型、尺寸、尾礦堆壩方法、堆積標高、庫容、堆積壩的外坡坡比、壩體變形及滲

流、采取的工程措施等;根據勘察資料(或經驗數據)對尾礦壩穩定性進行定量分析,說明采用的計算方法、計算條件,并給出計算分析評價結果;尾礦庫防洪設施設計及現狀的說明與評價,包括尾礦庫的等別、防洪標準、暴雨洪水總量、洪峰流量、排洪系統的形式、排洪設施、結構尺寸及完好情況等;符合尾礦庫防洪能力及排洪設施的可靠性能否滿足設計要求;當尾礦庫防洪能力及排洪設施的可靠性或尾礦壩穩定設計要求時,應進行必要計算,提出可行的對策;管理系統的完善程度及評價。【條文】11尾礦庫安全評價11.9安全現狀評價報告的結論應包括:a)尾礦壩穩定性是否滿足設計要求;b)尾礦庫防洪能力是否滿足設計要求尾礦安全度;

c)尾礦庫與周邊環境的相互影響;【條文】11

尾礦庫安全評價d)安全對策。【釋義】尾礦庫安全現狀評價的基本任務在于通過對現狀尾礦壩穩定性、尾礦庫防洪能力及排洪設施可靠性、觀測設施完整可靠性、尾礦庫周邊環境的安全性及尾礦庫安全生產管理的有效性等進行分析和評價,確定尾礦庫的安全度,當其安全度為非正常庫時,尚應提出相應可行的安全對策。在進行尾礦壩穩定分析時應具備壩體勘察資料,對于安全度較好的小型庫(四、五等庫)也可以采用類似工程或經驗指標。在進行尾礦庫防洪能力分析評價時,應根據水文計算、尾礦庫調洪庫容和排洪設施的排水能力進行調洪演算,確定尾礦庫遇設計洪水時的最高洪水位,并復核此時安全超高和干灘長度是否滿足規程要求。當尾礦壩穩定性不足時,應通過計算分析,提出壩體加固、排滲降水等相應可行的具體措施。當尾礦庫防洪能力不足時,應通過計算分析,提出加大調洪庫容或增大排水能力、截洪等相應可行的具體措施。11.10安全評價報告應有附件和附圖。附件包括任務委托書或評價委托合同、巖土勘察物理力學指標表和與安全評價有關的文件。附圖包括尾礦庫平面圖、尾礦壩橫剖面圖、帶有最危險滑弧位置的尾礦壩穩定計算簡圖及建議的尾礦庫整治方案圖等。【條文】11

尾礦庫安全評價【釋義】尾礦庫安全評價報告應附任務委托書,以便核對評價范圍。此外,還應附尾礦庫總平面圖、尾礦壩橫剖面圖等,以增強尾礦庫總體概念。對于尾礦庫安全現狀評價報告還應附尾礦壩穩定分析計算圖、提高尾礦壩穩定性對策方案圖、提高尾礦庫防洪能力對策方案圖等。尾礦庫常用的安全評價方法:檢查表;預先危險性分析;事故樹和事件樹;定性定量計算方法等等。尾礦庫安全評價方法尾礦庫壩坡靜力穩定的評價方法極限平衡計算方法根據滑裂土體

的靜力平衡條件和摩爾-庫倫破壞準則可以計算沿該滑裂面滑動的

可能性,即安全系數的大小,或

破壞概率的高低,然后系統選取

許多個可能的滑動面,用同樣方

法計算穩定安全系數或破壞概率。安全系數最低或破壞概率最高的

滑動面就是可能性最大的滑動面。尾礦庫壩坡靜力穩定的評價方法極限平衡法以瑞典條分法為例,對條塊i進行分析,由于不考慮條塊間的作用

力,根據滑弧面上極限平衡條件,有:式中,------條塊i在滑動面上的抗剪強度;------滑動圓弧的安全系數。尾礦庫壩坡靜力穩定的評價方法極限平衡法對所有條塊都進行上述分析,則可以得到邊坡的安全系數表達式為:式中,------巖體的內聚力;------條塊的弧長;------條塊的重量見瑞典條分法示意圖中所示。尾礦庫壩坡靜力穩定的評價方法極限平衡法算例:表 壩體物料的抗剪強度計算指標取值范圍土名內摩擦角(°)粘聚力(kpa)容重(KN/m3)堆石35~4420~5020細砂25~330~3019.6廢石-沉砂22~300~2019.6地基土22~3520~10018.9廢石22~30522.9尾礦庫壩坡靜力穩定的評價方法極限平衡法最后得到安全系數:尾礦庫壩坡靜力穩定的評價方法強度折減有限元法◆基于強度折減的有限元法,能夠處理復雜荷載和邊界條件,算法先進,可以更為準確地分析尾礦壩和赤泥壩的壩坡穩定性。尾礦庫壩坡靜力穩定的評價方法強度折減有限元法當折減系數繼續增加,尾礦的抗剪強度進一步減小,壩坡的塑性區會進一步增大;當折減系數增加到某一數值時,塑性區形成連通的區域,尾礦沿該剪切面發生不收斂的塑性剪切變形。此時認為壩坡發生破壞,強度折減系數即認為是壩坡的整體安全系數;滑裂面的位置可根據位移增量等值線或最大剪應變增量等值線的疏密來確定,也可根據破壞區域的范圍來判斷。尾礦庫壩坡靜力穩定的評價方法強度折減有限元法基于剛體極限平衡理論的壩坡穩定分析方法已相當成熟且廣泛應用于尾礦壩在內的邊坡穩定分析中。然而,該法在處理荷載條件和邊界條件復雜的邊坡時常遇到困難。基于強度折減的有限元法,能夠處理復雜荷載和邊界條件,算法先進,可以更為準確地分析尾礦壩和赤泥壩的壩坡穩定性。尾礦庫壩坡動力穩定的評價方法評價方法簡介擬靜力分析方法是把壩體各點的地震慣性力當作靜力作用在該質點上,用以計算壩坡抗滑穩定的安全系數,也叫擬靜力極限平衡方法。按照《水工建筑物抗震設計規范》的規定,水平地震力表示為:——水平地震力,單位為t;C——綜合影響系數,C=0.25;——地震加速度分布系數。尾礦庫壩坡動力穩定的評價方法評價方法簡介表 震加速度分布系數值豎向水平向H≤150米H≤40米40米<H≤150米尾礦庫壩坡動力穩定的評價方法評價方法簡介表 水平地震系數值設計地震烈度(度)789水平地震系數0.10.20.4尾礦庫壩坡動力穩定的評價方法評價方法簡介計算方法:擬靜力極限平衡法尾礦庫壩坡動力穩定的評價方法利用擬靜力分析方法,得到三號壩地震荷載作用下的壩坡穩定安全系數Fs=1.17,四號壩地震荷載作用下的壩坡穩定安全系數Fs=1.20。評價方法簡介算例:尾礦庫壩坡動力穩定的評價方法地震液化評價從我國經受過地震的幾座尾礦壩情況來看,除天津堿場因地震液化造成破壞損失外,其它幾座主要表現為庫內灘面和個別坡面局部液化,噴砂冒水等,但尾礦庫仍然可以使用,這說明我國尾礦壩抗地震穩定性較好。從國內外尾礦壩的震害經驗表明,地震時尾礦壩易產生液化,使尾礦壩喪失穩定性,所以對尾礦壩地震穩定性分析主要是分析其抗液化能力。尾礦庫壩坡動力穩定的評價方法地震液化評價尾礦壩同碾壓砂殼壩相比,堆筑材料相對疏松,因此更容易發生地震液化。由于壩體與庫內礦泥連在一起,體積往往比土壩大得多,再加上堆積料的密度低,剪切模量低,壩體的自振周期相當長,為了使計算結果趨于安全,在選用設計地震參數時宜取遠距離傳來的長周期地震波。尾礦庫壩坡動力穩定的評價方法地震液化評價實例:表中分別從物理性質條件、埋藏條件和動荷載條件三個方面對尾礦壩運行期發生地震液化的可能性進行了定性的評價。材料的粘聚力指標較大,具有較大的抗拉和抗剪能力。此外,尾礦壩屬小于VI度地震烈度區,若發生地震,其振動強度和振動持續時間不會很大,因此尾礦壩發生地震液化的可能性較小。影響因素指標對液化的影響尾礦壩指標情況物理性質條件顆粒顆粒膠結粘聚力c粘聚力越大,越不容易液化粘聚力高,脫水后抗剪強度高,不易液化密度相對密度Dr相對密度越高,不易液化相對密度較高,不易液化壓密狀態超固結比OCR超壓密砂土比正常壓密砂土不易液化接近最大密實程度,不易液化埋藏條件排水條件孔隙水向外排除的滲徑長度液化土層的厚度排水條件良好有利于孔隙水壓力消散,能減小液化的可能

性排水條件良好,液化可能性小應力歷史是/否遭受過歷史地震的砂土比未遭受地震的砂土不易液化歷史上無地震發生的記錄動荷載條件地震的振動強度和持續時間地震烈度地震烈度高,地面加速度大,愈容易液化小于VI度地震烈度區,不易液化a.水平放大系數b.豎向放大系數c.水平殘余變形(m)d.液化區尾礦庫滲流(浸潤線)評價方法壩坡浸潤線為尾礦壩的生命線,它是直接影響壩體安全的重要因素之一。滲流分析的基本方程為:尾礦庫滲流(浸潤線)評價方法透水系數矩陣表示為:其中:式中,為最大透水系數的方向角。尾礦庫滲流(浸潤線)評價方法經過公式推導,最后得到單元剛度矩陣 表示為:算例:某尾礦壩滲流計算尾礦壩裂縫發生可能性評價方法其中:為彈性模量折減系數;

為剪切模量折減系數,當發生脆性開裂時

取小值。壓實粘土斷裂后的力學行為尾礦壩裂縫發生可能性評價方法有限元計算流程圖尾礦壩驗收評價方法《尾礦庫安全技術規程》規定,為了確保尾礦庫安全設施投入正常運行并提供驗收依據,應進行尾礦庫的安全驗收評價。評價主要內容包括:尾礦庫前期(安全預評價、可行性研究報告、初步設計中安全衛生專篇等)對安全生產保障等內容的實施情況和相應對策實施建議的落實情況;尾礦庫施工是否有完備的經監理和業主確認的隱蔽工程記錄;各單項工程施工參數與質量是否滿足國家和行業規范、規程及設計要求。尾礦壩驗收-初期壩隱蔽工程序號規范或設計要求隱蔽工程施工是否滿足記錄名稱1壩基定位應滿足設計要求:根據圖紙要求,采用GPS全球衛星定位系統測出主要控制點,再用經緯儀及鋼尺量出邊緣線。滿足規范要求。《基槽及各層放線測量及復測記錄》)2開挖前壩基內樹木草等應全部清除。滿足設計要求。《隱蔽工程驗收記錄》3基槽開挖深度按設計要求,如果到基底設計標高,基槽土壓仍不能滿足設計要求的土層時,應繼續開挖直至基巖的新鮮巖面。基槽開挖設計和施工措施合理,施工滿足要求。《工程施工技術文件-初期壩工程施工日志》、《隱蔽工程驗收記錄》尾礦壩驗收-初期壩隱蔽工程4圖紙《2035-01JC01-8》中基槽開挖的規定:基槽開挖深度按工程勘察的探坑標高并結合實際地質情況清挖至中等風化巖下1.0m,所有雜填土和黃土狀粉土應徹底清除干凈。根據初期壩基礎實際開挖情況,初期壩基礎中部為

灰巖與閃長巖接觸帶,

帶寬4~11m,質地松散,設計對該處處理意見如

下:將灰巖與閃長巖接

觸帶松散部分挖出,并用C15毛石混凝土進行回填,對接觸帶兩側10m以內松散部分做同樣處理。設計變更手續齊全,處

理方法滿足初期壩穩定

及防滲漏要求。《設計變更通知單第3號》5初期壩上游坡齒槽應鋪設2層加筋土工布。壩基齒槽開挖完畢后,清理干凈后即將土工布置于齒槽內用C20細石砼灌注。滿足設計要求。《工程施工技術文件-初期壩工程施工日志》尾礦壩驗收-排洪系統隱蔽工程序號規范或設計要求隱蔽工程施工是否滿足記錄名稱1排水系統基槽開挖、1#塔和2#塔塔座、1#塔和2#塔塔身、排水系統管線、定位應符合設計圖紙的坐標。滿足設計要求。《基槽及各層放線測量及復測記錄》2庫內排水管線采用C10混凝土的毛石墊層,墊層的強度應達到設計要求。施工中,毛石墊層中混凝土強度滿足設計要求。《毛石墊層的混凝土試塊抗壓強度報告》3橡膠止水帶的硬度、拉伸強度、扯斷延伸率、壓縮永久形、撕裂強度、脆性溫度等指標應達到產品質量要求。滿足規范要求。《檢驗報告》41#塔鋼筋規格型號、鋼筋綁扎、主筋保護層、縱向受力鋼筋連接等應滿足設計圖紙的要求。滿足設計要求。《1#塔塔身隱蔽工程驗收記錄》尾礦壩驗收-庫外排洪系統隱蔽工程序號規范或設計要求隱蔽工程施工是否滿足記錄名稱1基巖爆破法掘進應采用光面爆破,爆破圖表齊全,爆破參數選擇合理。光面爆破的施工應符合作業規程

的規定要求。符合要求。《基巖掘進檢驗批質量驗收記錄》2壩外排水管線所用砼的水泥、骨料、水、外加劑的質量應符合設計和規定要求,砼強度應符合設計要求。符合要求。《砼鋪底檢驗批質量驗收記錄》3排水管線所用鋼筋和鋼筋加工件的品種、規格、質量、性能、鋼筋搭接長度和方式、鋼筋和鋼筋網片的綁扎質量應符合設計要求和規范的規定。符合要求。《尾礦庫壩外排水管線鋼筋檢驗批質量驗收記錄》尾礦壩驗收-各單項工程1、勘察、設計、施工及驗收總體情況評價。2、初期壩施工及竣工情況評價。3、溢水塔施工及竣工情況評價。4、排水管施工及竣工情況評價。5、庫外排水隧洞施工及竣工情況評價。6、庫外沉渣池和轉流池施工及竣工情況評價。7、庫外排水溝和鋼筋混凝土地溝施工及竣工情況評價。8、庫外鋼筋混凝土排水涵管施工及竣工情況評價。四、病險尾礦庫隱患排查要點分析【條文】7.1防洪安全檢查【條文】7尾礦庫安全檢查7.1.1檢查尾礦庫設計的防洪標準是否符合本規程規定。當設計的防洪標準高于或等于本規程規定時,可按原設計的洪水參數進行檢查;當設計的防洪標準低于本規程規定時,應重新進行洪水計算及調洪演算。【釋義】防洪標準是國家規定構筑物或設施應具備的抵御洪水的能力,進行尾礦庫防洪安全檢查應首先檢查其防洪標準是否滿足要求,已建、擬建和在建的尾礦庫都應滿足國家現行防洪標準。當尾礦庫防洪標準低于規定需重新進行洪水計算時,應注意尾礦庫的洪水具有小流域甚至特小流域的特點,應用當地最新版本水文手冊中小流域、特小流域參數進行洪水計算及調洪演算。【條文】

7.1 防洪安全檢查7.1.2尾礦庫水位檢測,其測量誤差應小于20mm。【釋義】準確掌握庫內水位是控制壩體穩定、尾礦庫防洪安全的重要依據,應控制其誤差在規定范圍內,尤其當遇有風浪時,更需準確測定其穩定水位。檢測方法:(1)查閱現場近期實測記錄;

(2)或庫內水位標尺記錄;(3)或根據排水設施關鍵部位的標高進行推算;

(4)或用水準儀實測。【條文】

7.1 防洪安全檢查7.1.3尾礦庫灘頂高程的檢測,應沿壩(灘)頂方向布置測點進行實測,其測量誤差應小于20mm。當灘頂一端高一端低時,應在低標高段選較低處檢測1~3個點;當灘頂高低相同時,應選較低處不少于3個點;其他情況,每100m壩長選較低處檢測1~2個點,但總數不少于3個點。各測點中最低點作為尾礦庫灘頂標高。【釋義】進行灘頂高程的測定,目的在于確定最低灘頂高程,這是檢查尾礦庫安全超高和安全灘長的基準參數。【條文】7.1防洪安全檢查尾礦庫干灘長度的測定,視壩長及水邊線彎曲情況,選干灘長度較短處布置1~3個斷面。測量斷面應垂直于壩軸線布置,在幾個測量結果中,選最小者作為該尾礦庫的沉積灘干灘長度。檢查尾礦庫沉積灘干灘的平均坡度時,應視沉積干灘的平整情況,每100m壩長布置不少于1~3個斷面。測量斷面應垂直于壩軸線布置,測點應盡量在各變坡點處進行布置,且測點間距不大于10~20m(干灘長者取大值),測點高程測量誤差應小于5mm。尾礦庫沉積干灘平均坡度,應按各測量斷面的尾礦沉積干灘平均坡度加權平均計算。【釋義與知識】測定沉積干灘,目的在于找出最小干灘長度及沉積坡坡比,并以此復核是否滿足設計規定。【條文】

7.1 防洪安全檢查7.1.6根據尾礦庫實際的地形、水位和尾礦沉積灘面,對尾礦庫防洪能力進行復核,確定尾礦庫安全超高和最小干灘長度是否滿足設計要求。【釋義與知識】本條是說明通過檢查確定庫內水位、最低灘頂標高、沉積灘面坡度,再根據排洪設施的排水能力,進而可進行調洪演算(見第三章第四節),確定最高洪水位及相應的安全超高和安全灘長是否滿足設計要求。調洪演算是尾礦庫安全檢查和安全現狀評價中對尾礦庫防洪能力復核的主要手段和主要內容,應認真對待,保證其復核的可靠性。【條文】

7.1 防洪安全檢查7.1.7排洪構筑物安全檢查主要內容:構筑物有無變形、位移、損毀、淤堵,排水能力是否滿足要求等。【釋義】尾礦庫排洪設施基本上是屬于進水和排水類水工構筑物,為保證其功能有效,其穩定、結構強度和過水能力都應達到設計要求。【條文】

7.1 防洪安全檢查7.1.8排水井檢查內容:井的內徑、窗口尺寸及位置,井壁剝蝕、脫落、滲漏、最大裂縫開展寬度,井身傾斜度和變位,井、管聯結部位,進水口水面漂浮物,停用井封蓋方法等。【釋義】鋼筋混凝土排水井常見的問題是裂縫、井身傾斜、“豆腐渣”工程、封井方式不得當等,應及時進行加固處理,必要時增建新設施。嚴禁在停用排水井井身頂部封堵,應按設計要求,在井座頂部封堵。如發現已在井身頂部封堵,則應立即采取補救措施,在井座頂部實行封堵。【條文】

7.1 防洪安全檢查排水斜槽檢查內容:斷面尺寸、槽身變形、損壞或坍塌,蓋板放置、斷裂,最大裂縫開展寬度,蓋板之間以及蓋板與槽壁之間的防漏充填物,漏砂,斜槽內淤堵等。排水涵管檢查內容:斷面尺寸,變形、破損、斷裂和磨蝕,最大裂縫開展寬度,管間止水及充填物,涵管內淤堵等。對于無法入內檢查的小斷面排水管和排水斜槽可根據施工記錄和過水暢通情況判定。【釋義】排水斜槽、排水涵管常見的問題是結構裂縫、受損、基礎沉陷錯位、漏沙、淤堵等。應及時進行加固、清淤等。鋼筋混凝土結構的允許裂縫開展寬度應符合表5—2的規定。結構構件所處的條件最大裂縫寬度/mm水下結構水質無侵蝕性水力坡度≤200.3水力坡度≤200.2水質有侵蝕性水力坡度≤200.25水力坡度≤200.15水位變動區水質無侵蝕性年凍融循環次數≤500.25年凍融循環次數≤500.15水質有侵蝕性0.15水上結構0.3鋼筋混凝土結構構件最大裂縫寬度的允許值【條文】

7.1 防洪安全檢查7.1.12

排水隧洞檢查內容:斷面尺寸,洞內塌方,襯砌變形、破損、斷裂、剝落和磨蝕,最大裂縫開展寬度,伸縮縫、止水及充填物,洞內淤堵及排水孔工況等。【釋義】排水隧洞常見的問題是洞內塌方、襯砌剝落和磨蝕、排水孔失效等,應及時加強砌護,疏通排水孔等。當隧洞進口段出現水壓過大有漏沙現象時,必須引起高度重視,應立即查明原因,妥善處理,必要時可進行高壓灌漿處理。【條文】7.1防洪安全檢查7.1.13

溢洪道、截洪溝檢查內容:斷面尺寸,沿線山坡滑坡、塌方,護砌變形、破損、斷裂和磨蝕,溝內淤堵等。對溢洪道還應檢查溢流坎頂高程、消力池及消力坎等。【釋義】溢洪道、截洪溝常見的問題是邊坡塌方淤堵、護砌破損等,應及時檢查,妥善處理。【條文】

7.2 尾礦壩安全檢查尾礦壩安全檢查內容:壩的輪廓尺寸,變形,裂縫、滑坡和滲漏,壩面保護等。尾礦壩的位移監測可采用視準線法和前方交匯法;尾礦壩的位移監測每年不少于4次,位移異常變化時應增加監測次數;尾礦壩的水位監測包括洪水位監測和地下水浸潤線監測;水位監測每季度不少于1次,暴雨期間和水位異常波動時應增加監測次數。檢測壩的外坡坡比。每100m壩長不少于2處,應選在最大壩高斷面和壩坡較陡斷面。水平距離和標高的測量誤差不大于10mm。尾礦壩實際坡比陡于設計坡比時,應進行穩定性復核,若穩定性不足,則應采取措施。檢查壩體位移。要求壩的位移量變化應均衡,無突變現象,且應逐年減小。當位移量變化出現突變或有增大趨勢時,應查明原因,妥善處理。檢查壩體有無縱、橫向裂縫。壩體出現裂縫時,應查明裂縫的長度、寬度、深度、走向、形態和成因,判定危害程度。【條文】

7.2 尾礦壩安全檢查檢查壩體滑坡。壩體出現滑坡時,應查明滑坡位置、范圍和形態以及滑坡的動態趨勢。檢查壩體浸潤線的位置,應查明壩面浸潤線出逸點位置、范圍和形態。檢查壩體排滲設施。應查明排滲設施是否完好、排滲效果及排水水質。檢查壩體滲漏。應查明有無滲漏出逸點,出逸點的位置、形態、流量及含沙量等。檢查壩面保護設施。檢查壩肩截水溝和壩坡排水溝斷面尺寸,沿線山坡穩定性,護砌變形、破損、斷裂和磨蝕,溝內淤堵等;檢查壩坡土石覆蓋保護層實施情況。【釋義】尾礦壩應重點檢查外坡坡比、位移、塌陷、裂縫、沖溝、浸潤線、滲透水及沼澤化。當尾礦壩外坡坡比陡于設計時,應進行穩定復核;當出現異常時,應及時查明原因,妥善處理。【條文】7.3尾礦庫庫區安全檢查尾礦庫庫區安全檢查主要內容:周邊山體穩定性,違章建筑、違章施工和違章采選作業等情況。檢查周邊山體滑坡、塌方和泥石流等情況時,應詳細觀察周邊山體有無異常和急變,并根據工程地質勘察報告,分析周邊山體發生滑坡可能性。【釋義】尾礦庫周邊山體滑坡或泥石流對尾礦壩或尾礦庫排洪設施造成嚴重破壞的案例時有發生,因此,應非常重視尾礦庫周邊山體地質穩定性,加強監測,出現異常,及時采取有效措施。【條文】

7.3 尾礦庫庫區安全檢查7.3.3檢查庫區范圍內危及尾礦庫安全的主要內容:違章爆破、采石和建筑,違章進行尾礦回采、取水,外來尾礦、廢石、廢水和廢棄物排入,放牧和開墾等。【釋義】本條中所列非法作業都是直接威脅尾礦庫安全的重要因素,是絕對不允許進行的。五、尾礦庫安全監控技術(一)監測的重要性和監測歷史舉足輕重管理工作耳目工程災害預防的主要措施監測歷史:第一階段:人工巡視第二階段:借助儀器第三階段:自動化監測(二)監測項目分類變形監測,包括垂直位移、水平位移、裂縫、固結等;應力監測,包括總應力,孔隙水壓力;滲透監測,包括浸潤線、滲流量、滲流水質等;水文氣象監測,包括庫區降雨量、入庫流量、庫內水位、波浪等。(三)監測方法主要以人工監測為主。通過人工到現場用儀器采集尾礦庫有關安全形變、位移、庫區水位等相關數據,人工整理后存入數據庫以供分析、管理和決策應用。近年還出現自動化監測系統,即應用儀器設備自動采集壩體運行相關數據,并根據專家系統的分析,準確判斷壩體安全狀態,但這種自動化監測還存在許多問題,有待進一步解決和完善。(四)監測儀器隨著現代技術的發展,工程監測儀器也是日新月異,層出不窮,不僅品種多,而且精度也很高,像GPS監測系統、地質雷達等。目前尾礦庫監測儀器主要有GPS、全站儀、經緯儀、水準儀、測斜儀等用于位移的監測;壓力盒、孔隙水壓探頭、頻率儀等用于水、土壓力的監測;監測井、孔隙水壓力探頭、頻率儀等用于地下水位的監測。(五)存在的問題沒有預警功能,監測數據不能為尾礦庫管理工作服務。監測項目選擇不合理。監測精度有限。自動化程度低。二、尾礦庫潰壩事故監測、預警系統設計(六)監測、預警系統框架與結構1、系統目標:提供尾礦庫運行數據,對尾礦庫安全隱患提出預警。預測預報尾礦庫潰壩災害事故。

2、監測指標設定:浸潤線防洪能力壩體位移(壩面與壩內)降雨量(七)監測指標設定依據尾礦庫調洪能力、壩體穩定性是尾礦庫安全運行的關鍵。國內外尾礦庫事故統計。《尾礦庫安全技術規程》明確規定。(4)潰壩形式有淺層滑動、深層滑動和整體滑動等到多種形式。因此,設置壩面位移和壩內位移監測,形成壩體空間位移監測網絡。浸潤線、防洪能力和壩體位移日常巡壩過程無法直接觀測。入庫流量、滲流、壩坡基礎等指標能通過以上指標體現。因此,課題選擇浸潤線、防洪能力和壩體位移和降雨量作為尾礦庫監測、預警系統的監測指標。數據分析中心宏觀數據錄入庫水位傳感器浸潤線監測傳感器數據采集、處理中心預測預報GPS基準站光纖通信GPS監測站GPS監測站主控儀器雨量計狀態顯示(八)柜架與結構(二)功能與數據流程系統基本功能:(1)采集功能顯示功能存儲功能管理和報警功能數據通訊(GPRS,通訊電臺、Internet網)模型、計算數據篩選與基線解算綜合分析與評價宏觀數據錄入、實時數據采集及格式轉換可視化數據分析與管理浸潤線傳感器水位、降雨量GPS接收機宏觀觀測數據系統數據流程:數據采集數據預處理數學模型數據庫數力學計算統計、整理安全評價變形預測監測模塊計算模塊統合分析評價評價模塊數據傳遞數據傳遞外部條件調洪、穩定性位移趨勢變化(九)監測預警模型結構(十)工程實例(GPS天線)(十)工程實例(浸潤線監測)六、病險尾礦庫隱患治理技術尾礦庫隱患治理對策與技術壩坡失穩---壩坡比、浸潤線、水位、放礦方式、筑壩壩面拉溝、潰口---排洪水溝、水位、植被滲漏---基建、排滲、水質排洪構筑物破壞---水塔、截洪溝、涵洞洪水浸頂、潰壩---排洪能力、干灘、放礦方式其他崩塌:指塊狀巖體與巖坡分離向前翻滾而下。巖體無明顯滑移面,同時下落的巖塊或未經阻擋而落于坡角,或于斜坡上滾落、滑移、碰撞最后堆積于坡角處。邊坡失穩的類型邊坡失穩的類型滑坡:指巖土體在重力作用下,沿坡內軟弱結構面產生的整體滑動。與崩塌相比,滑坡通常以深層破壞形式出現,其滑動面往往深入坡體內部,甚至延伸到坡腳以下。根據滑面的形狀,其滑坡形式可分為平面剪切滑動和旋轉剪切滑動。對尾礦庫兩種坡體的性質分析可知,尾礦庫的自然邊坡易發生平面剪切滑動。平面剪切滑坡及其分類邊坡失穩的類型滑塌:松散巖土的坡角大于它的內摩擦角時,因表層蠕動進一步發展,使它沿著剪變帶表現為順坡滑移、滾動與坐塌,從而重新達到穩定坡角的斜坡破壞過程,稱為滑塌或稱為崩滑。分類機理主要原因整體失穩庫水下泄引起失穩漫頂沖刷下游壩腳,尾礦壩整體抗滑動能力降低壩體與壩基結合處發生滲流破壞,降低抗滑能力兩岸岸坡與壩體結合部位松動,降低抗滑能力洪水和地震荷載作用下整體失穩洪水荷載下安全系數不滿足長期降水或其他原因使得尾砂飽和,抗剪能力降低庫水位抬升,壩體飽和區擴大出現縱向裂縫,減小了阻滑力裂縫進水,加大了推力壩坡過陡新老結合面質量差地震導致荷載增大明顯,大于阻滑力局部滑坡淺層滑坡壩體下游坡局部荷載增加

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