1、??? 前言
尾礦設(shè)施是礦山生產(chǎn)設(shè)施的重要組成部分,其投資較大,一般約占礦山建設(shè)總投資的5%～10%。尾礦庫是尾礦設(shè)施的主要部分,包括尾礦壩、庫區(qū)等。尾礦中還含有各種有毒有害物質(zhì),并且是一種人造的具有高勢能的泥石流形成區(qū),其安全運行直接關(guān)系到下游人民的生命財產(chǎn)安全和庫區(qū)周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境[1]。隨著工業(yè)發(fā)展,尾礦壩數(shù)量越來越多,壩體堆積越來越高。目前,世界上正在使用的尾礦庫和工業(yè)廢料庫約有20多萬個,因此,尾礦庫的安全問題是一個很嚴(yán)峻的問題[2],識別尾礦壩危險信號和控制已成為尾礦壩安全工作的重要任務(wù)之一。文中運用現(xiàn)代安全管理理論,結(jié)合尾礦壩實際,辨識對尾礦壩的危害因素和實施防治工作,為完善和提高尾礦壩安全管理水平,建立安全重大危險預(yù)警機制進行了探討。

2、??? 識別尾礦壩有害因素
2.1尾礦壩有害因素及識別
尾礦壩有害因素可劃分為尾礦壩壩基壩坡失穩(wěn)、排洪系統(tǒng)故障、浸潤線過高及管涌等滲透穩(wěn)定問題。
2.2.1　導(dǎo)致潰壩的有害因素：
尾礦壩最大的危險是潰壩,一旦潰壩會引起滑坡泥石流等重大災(zāi)害,引起重大人員傷亡、財產(chǎn)損失和環(huán)境污染。引起潰壩的原因很多,如:①調(diào)洪高度不能滿足需要、安全超高不夠、泄洪排水系統(tǒng)防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、泄洪排水構(gòu)筑物破壞或堵塞、庫區(qū)內(nèi)發(fā)生大的泥石流、岸坡發(fā)生滑坡和坍塌等;②壩基未處理或處理不當(dāng)、壩體邊坡過陡、有局部坍塌或隆起、壩面有沖刷或塌坑等不良現(xiàn)象;裂縫、壩基下存在軟弱地層或巖溶,壩體疏松;③未按設(shè)計要求進行放礦沖填尾礦庫,沉積灘面出現(xiàn)側(cè)坡、扇形坡或細(xì)粒尾礦大量沉積于壩的某一端;④獨頭放礦,礦漿沿子壩內(nèi)坡趾流動沖刷壩體;沉積干灘長度不足,浸潤線過高,下游壩坡沼澤化;⑤排滲設(shè)施失效或破壞,滲流破壞不斷擴大,產(chǎn)生管涌、流土。主要觸發(fā)原因有滑坡、浪涌或洪水漫壩、壩坡失穩(wěn)、堆積壩潰口、滲流破壞?，F(xiàn)對可能引起潰壩的各個有害因素分析如下。
(1)滑坡(岸坡坍塌)：由于尾礦庫建在陡峭山體上,采礦活動、巖體風(fēng)化、尾礦庫水淹浸泡而導(dǎo)致山體失穩(wěn),最終引起滑坡。(2)泥石流。由于庫區(qū)存在大量細(xì)粒尾砂,當(dāng)遇到暴雨時會引起泥石流。(3)浪涌或洪水漫壩。由于風(fēng)速過大、泄洪排水構(gòu)筑物破壞、堵塞、庫區(qū)內(nèi)發(fā)生大的泥石流或岸坡發(fā)生滑坡和坍塌等原因,引起水流高速沖擊壩體或庫區(qū)水位超過壩頂,致使壩坡失穩(wěn)決口潰壩。(4)壩坡失穩(wěn)。由于壩體邊坡過陡,有局部坍塌或隆起,壩面有沖刷、塌坑等不良現(xiàn)象;裂縫,壩基下存在軟基或巖溶,壩體疏松使?jié)B流破壞不斷擴大導(dǎo)致壩體裂縫、管涌或流土,引起壩體滑坡坍塌。(5)壩面拉溝。未進行壩面維護,壩面無防沖刷措施,遇暴雨會引起壩面拉溝。(6)滲流破壞。由于浸潤線的位置過高,尾礦沉積灘的長度過短,壩面或下游發(fā)生沼澤化。導(dǎo)致壩體、壩肩和不同材料結(jié)合部位有滲流水流出,滲流量增大,滲流水混濁引起管涌。(7)管涌。當(dāng)庫區(qū)水位過高而引起壩基滲透壓力過大,排滲設(shè)施失效時就會引起管涌。(8)壩體地震液化。當(dāng)筑壩尾砂粒度不符合要求,壩坡處于飽和狀態(tài),地震時或其它震動會引起壩體液化。(9)裂縫。由于壩體、壩基不均勻沉陷或滑坡、壩體施工質(zhì)量差或壩身結(jié)構(gòu)及斷面尺寸設(shè)計不當(dāng),當(dāng)壩體滑移、暴雨或低溫冰凍時就會使壩體產(chǎn)生裂縫。(10)粉塵。由于堆積壩外坡大面積裸露,未護坡,尾砂粒度細(xì)、含水低,會引起沙塵暴污染環(huán)境。(11)漏礦和滲水。由于將尾礦庫建在斷裂帶、溶洞等不良工程地質(zhì)條件下,使庫區(qū)地層滲水通道和庫外連通,使水或礦漏出。(12)滾石。由于山體陡峭、采礦活動、或巖體風(fēng)化等原因,引起巖石從山體脫落沖擊排洪設(shè)施,導(dǎo)致排洪設(shè)施破壞或由于滾石下落或重物落下?lián)糁腥梭w而引起的事故。
2.2.2　引起排洪系統(tǒng)故障的有害因素
由于滾石、樹枝雜草、低溫冰凍、地基產(chǎn)生不均勻沉陷等原因?qū)е屡潘苄购槟芰档褪?、斷?最終引起排洪系統(tǒng)故障。
在尾礦庫整個事故中,潰壩事故發(fā)生的危害性最大,潰壩事故一旦發(fā)生,會引起重大人員傷亡財產(chǎn)損失和環(huán)境污染,并且因潰壩而引起的重特大事故比較多,確。如云南錫業(yè)公司火谷都尾礦庫1962年09月26日發(fā)生潰壩事故,涌出尾礦330萬m3,水38萬m3,沖毀耕地36.05hm2,11座村寨和一個農(nóng)場,共13970人受災(zāi),其中死亡171人、傷92人,直接經(jīng)濟損失2000萬元,也是迄今為止我國發(fā)生的最嚴(yán)重的一起尾礦壩事故;最近的一次如2006年4月30日陜西鎮(zhèn)安尾礦壩坍塌事故死亡17人。
其次是洪水漫壩、決口、滑坡坍塌、地震液化、滾石、泥石流等事故一旦發(fā)生,會引起危險性較大,并較難以控制,容易發(fā)生傷亡、或群傷,造成一定的經(jīng)濟損失[3],這些事故的發(fā)生也有可能導(dǎo)致潰壩,。如1994年07月12日,湖北新冶銅礦尾礦庫洪水漫頂潰壩,死亡26人,失蹤2人;1992年05月24日,河南灤川縣赤土店鄉(xiāng)鉬礦搶修尾礦庫排洪洞發(fā)生大規(guī)模塌方,死亡14人,重傷4人。在國外,此類事故亦不鮮見。
第三是滲透破壞如流土、管涌、這些事故的發(fā)生也有可能導(dǎo)致潰壩。如圭亞那阿邁金礦尾礦壩垮塌，直接原因是在建壩期間，在堤壩底部安裝了波紋排水鋼管臨時排水，在重型設(shè)備碾壓管線周圍的回填材料時，破壞了管路的完整性，為細(xì)粒材料流失創(chuàng)造了條件，由于沒有采取其他有效措施阻止或有效控制管道周圍回填料中的滲漏，引起壩體內(nèi)部侵蝕破壞。另外細(xì)砂層與廢石堆之間缺乏反濾，細(xì)砂可以容易的從廢石堆孔隙之間穿過。
第四是違規(guī)作業(yè)誘發(fā)以上各種事故的發(fā)生。