尾礦庫事故原因及應對措施探討

周立強，黃玉建

(中信大錳礦業有限責任公司，廣西 南寧　530029)

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尾礦庫事故原因及應對措施探討

周立強，黃玉建

(中信大錳礦業有限責任公司，廣西 南寧530029)

摘要：通過國內外尾礦庫事故的分析研究和國內典型尾礦庫事故的剖析，對導致尾礦庫事故發生的原因進行了分析，并從選址、設計、施工、日常運營等多個環節總結了避免尾礦庫事故的對策。

關鍵詞：尾礦庫；事故；原因分析

尾礦庫是礦山生產運營中具有高勢能的人造泥石流危險源，美國克拉克大學公害評定小組的研究將尾礦庫事故危害列在世界93種事故、公害隱患中第18位[1]，僅次于核武器爆炸、雙對氯苯基三氯乙烷(DDT)、神經毒氣、核輻射等災害。本文擬從尾礦庫典型事故、事故致因分析[2]、防范措施等方面進行闡述，為盡可能降低尾礦庫事故的發生提供參考。

1尾礦庫事故研究概述

國際大壩委員會(ICOLD)和其81個成員國的國家級大壩委員會、美國大壩委員會(USCOLD)從已發生的大壩失事及其他各種事故中總結經驗和吸取教訓，對超過500個包括大壩失效、事故和設施隱患整改的案例進行了統計[3]，結果表明：漫頂潰決、排洪設施失效以及結構破壞是導致大壩事故的主要原因；由于1960年以來尾礦庫建設和運營活動的大量增加，使得這一時期的尾礦庫事故案例也相應地有了一定程度的增加；由211個尾礦庫事故的統計案例分析了尾礦庫事故與壩高的關系，57%的事故發生在壩高<20 m的尾礦壩上。壩的等級越高，檢查力度越大，技術管理措施越規范，引起事故數越少，而本應安全的低壩在沒有引起人們足夠重視的情況下，反而事故較多；不同筑壩型式和尾礦庫事故之間的關系說明：上游式尾礦庫產生故障、發生事故的數量高于其他形式的尾礦庫故障、事故數量，其原因在于上游式尾礦庫管理方便且庫容量較大，工程投資較低而運用較多。

梅國棟等[1]的研究表明：我國2001-2008年間尾礦庫事故無論從事故發生起數還是傷亡人數均呈上升趨勢，但這一趨勢到2008年到達高峰后，2009年均急劇下降。我國2001-2009年所發生的66起尾礦庫事故中，潰壩事故居首，占事故數的58%；排洪系統破損事故其次，占18%；滲漏或管涌事故占12%，洪水漫頂占5%，其他事故為8%。

2國內尾礦庫典型事故分析

1) 云南火谷都尾礦庫潰壩事故

云南火谷都尾礦庫是自然封閉型尾礦庫，潰壩前，壩內蓄水過多，水浪不斷沖擊壩體，造成壩內坡局部塌陷。潰壩時，主壩中部發生潰決，涌出大量尾礦漿，沖力巨大。主要原因為：設計不合理，壩坡太陡，壩體斷面單??；施工質量不過關，維持生產的臨時小壩坐落在尾礦砂和礦泥層上，基礎不穩、筑壩土層含水飽和、未夯實；邊生產邊施工；管理有問題，缺少嚴格的防護、維修、觀測記錄制度[4]。

2) 陜西鎮安尾礦壩事故

陜西鎮安縣黃金礦業公司尾礦庫庫容100萬m3左右，曾先后5次增容加壩。實施第6期加壩增容施工時，部分主體壩突然垮塌。鎮安金礦尾礦庫1~2期工程設計容量超過30萬m3，3~5期違規加壩工程使尾礦庫增容至近百萬立方米。潰壩原因在于自行設計、自行施工的違規操作，也暴露出早期安全評價單位和設計管理工作的問題：未認真復核就給礦山出具了安全穩定的結論、設計人員沒有正式簽訂設計合同就收取部分設計費并開展設計工作，對企業、政府有關管理部門的管理帶來誤導。

3) 廣東高旗嶺尾礦庫潰壩事故

因臺風“凡亞比”引發強降雨導致信宜紫金礦業有限公司銀巖錫礦高旗嶺尾礦庫發生潰壩事故，超設計標準強降雨是該起潰壩事故發生的誘因，排水井施工過程中擅自抬高進水口標高、礦山企業尾礦庫運行管理不規范是導致洪水漫頂、尾礦庫潰壩的直接原因。

4) 山西980溝尾礦庫潰壩事故

山西臨汾市襄汾縣新塔礦業有限公司980溝尾礦庫事故發生前，尾礦壩總壩高約50.7 m，總庫容約36.8萬m3，儲存尾砂約29.4萬m3。事故原因：非法違規建設、生產，致使尾礦堆積壩坡過陡；采用庫內鋪設塑料防水膜防止尾礦水下滲和黃土貼坡阻擋壩內水外滲等錯誤做法，導致壩體發生局部滲透破壞，引起處于極限狀態的壩體失去平衡而整體滑動，造成潰壩。

5) 貴州水銀洞金礦尾礦庫潰壩事故

貴州紫金礦業股份有限公司貞豐縣水銀洞金礦尾礦庫設計庫容為46.5萬m3，現堆積庫容量約為23.5萬m3。主壩設計高度為37 m，現高為33.6 m。筑壩方式為上游式，庫型為山谷型，4等庫。經初步調查，該庫存在的主要問題：違規超量排放尾礦，庫內尾砂升高過快，尾砂固結時間縮短，干灘長度嚴重不足。事故原因：該尾礦庫子壩加高至1 388.6 m(標高)左右高程時，干灘長度僅14 m，推土機、履帶式挖掘機在子壩上進行平整作業，在機械擾動下，造成子壩下的尾礦液化，子壩失穩垮塌約130 m。

3尾礦庫事故致因分析

根據不完全統計，導致尾礦庫潰壩事故的直接原因中，洪水約占50%，壩體穩定性不足約占20%，滲流破壞約占20%，其他約占10%。國內外尾礦庫事故原因分析說明造成尾礦庫發生事故的原因多數與水位高低及筑壩方式有關，排水不良和地震液化是尾礦庫發生事故的主要原因，原因分析如下。

不尊重尾礦庫建設運營內在規律、將尾礦庫建設運營等同于普通生產設施，在建設選址、設計、施工、運營各階段均存在較大的隨意性。在尾礦庫建設前、運營后，由于城鎮建設規劃缺失或當地百姓沒有充分認識尾礦庫的危險性而將住房、生產設施建在尾礦庫下方形成“頭頂庫”。

尾礦庫企業安全管理基礎工作薄弱，至今仍只有少數管理規范的尾礦庫具有安全生產許可證，而很多尾礦庫未能達到安全生產基本要求，使尾礦庫的安全隱患檢查、整改極為困難，一旦遇到特殊氣候條件，尾礦庫事故就極有可能發生。

尾礦庫建設運營中技術管理不到位。選址不當；施工過程的清基不到位、壩基建設措施不當、施工過程中出現不按設計施工；尾礦性質研究不到位、沒有編制尾礦堆壩工藝設計與管理方法、沒有制定尾礦排放計劃、沒有尾礦排放操作說明；缺乏尾礦庫事故狀態可能狀況分析及預測研究，沒有針對性地研究尾礦庫潰壩、漫壩及其他事故狀態應急預案，沒有尾礦庫應急演練改進措施方案；沒有針對性地研究尾礦庫閉庫后的管理措施。

4應對措施

通過對國內外尾礦庫事故發生情況的研究發現，雖然世界范圍內尾礦庫事故均有發生，但尾礦庫事故并非不可避免，需認真研究尾礦庫建設的內在規律[5]，研究特殊地質條件下建設尾礦庫的有關事項，為尾礦庫建設及安全運營打下堅實基礎，解決尾礦庫事故對策建議有如下幾個方面。

4.1選址

尾礦庫建設的關鍵在選址，既要考慮選礦廠建設中尾礦運距的降低，又要解決尾礦庫自身運營中的特殊需求，避免出現尾礦庫選址不當而在不宜建庫地點建庫。在礦山可研階段要開展與尾礦庫建設相關的水文、氣象、地震等資料收集與研究。進行尾礦庫選址時要根據所建尾礦庫庫容及下游地形合理確定安全距離，并告知當地安監、規劃、國土資源等政府部門和周邊村民，以杜絕在危險地域建設居民點和相關設施。

4.2設計

尾礦庫建設的決定因素在設計，設計的基礎在勘察，勘察工作必須將設計所需了解的庫區工程地質、水文地質情況切實調查到位，必要時要對壩基情況、選用做壩料的材料進行試驗，對庫區匯水面積、地下水情況、尾礦庫運營涉及的庫內排水系統、庫區排洪系統的情況要有確切資料和解決問題措施[6]。設計前，應分析當地的降雨量和降雨頻率，結合當地的地質地貌條件，確定尾礦庫相關區域內是否會發生滑坡、泥石流以及發生泥石流后可能采取的措施。對尾礦庫的排洪能力要進行反復論證，制定一定的措施保證排洪渠道不被堵塞。確保尾礦庫相關設施符合設計規范要求。

4.3施工管理

尾礦庫施工階段須嚴格遵守《YS5418-95尾礦設施施工及驗收規程》、《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準(GB18599-2001)》及其他相關施工規范，做好壩基清基、岸坡清理工作，做好尾礦庫底部、周邊、壩前垂直方向的防滲工作，做好庫內排水系統施工并確保不出現由于施工造成排洪系統運行不暢問題，做好庫區周邊防洪系統的建設以確保汛期尾礦庫防洪工作萬無一失；嚴禁自行變更設計進行施工，尤其不得變更尾礦壩坡比等重要參數；施工階段更要做好庫區下游可能受潰壩影響區域應急救援通道的設計、施工、管理工作。施工期間，需強化工程地質、水文地質工作，施工遇到的相關問題，需經勘察、設計、業主、施工單位共同研究予以處理。

4.4日常運營

建立健全尾礦設施安全管理制度并做到持特種作業人員操作證上崗，按照《尾礦庫安全監督管理規定》、《尾礦庫安全技術規程》、《尾礦庫安全監測技術規范》、《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》等有關規范、標準實施管理，編制尾礦庫年度、季度、月度作業計劃并按計劃進行放礦作業，作業時須杜絕獨頭放礦而采用均勻放礦的辦法，做好巡壩和壩體隱患整治工作，處理好壩面出現的拉溝、管涌、裂縫等隱患，每期子壩堆筑前必須進行岸坡處理，且岸坡處理必須做好隱蔽工程記錄，經主管技術人員檢查合格后方可充填筑壩。要盡可能杜絕庫區周邊可能影響尾礦庫安全運營的非法采礦活動。

5結語

尾礦庫管理要從庫址選擇、勘察及設計、工程施工、日常運營等環節入手，按照相關規范開展工作，探索尾礦庫運營管理的客觀規律和不同地質條件下進行尾礦庫建設運營的注意事項，尾礦庫事故是能夠避免的，尾礦庫也完全能夠作為二次開發的資源予以開發利用。

參考文獻：

[1]梅國棟, 王云海. 我國尾礦庫事故統計分析與對策研究[J]. 中國安全生產科學技術, 2010, 6(3): 211-213.

[2]郭天勇, 武偉偉, 段蔚平, 等. 尾礦庫潰壩滑坡體滑移距離的研究[J]. 金屬礦山, 2014(12): 193-197.

[3]楊麗紅, 李全明, 程五一, 等. 國內外尾礦壩事故主要危險因素的分析研究[J]. 中國安全生產科學技術, 2008, 4(5): 28-31.

[4]劉存華. 尾礦壩典型事故類型及預防措施[J]. 中國礦山工程, 2007, 36(5): 38-41.

[5]吳宗之, 梅國棟. 尾礦庫潰壩預警體系及預警方法研究[J]. 金屬礦山, 2014(12): 198-202.

[6]鄧書申. 尾礦庫排洪系統設計及優化方法[J]. 金屬礦山, 2014(2): 146-149.

全國電解金屬錳“高峰論壇”第4次會議在長沙圓滿召開

全國電解金屬錳“高峰論壇”第4次會議于2016年1月17日在長沙圓滿召開，來自全國的14個機構和廠家參加了本次會議，會議就成本控制、抵制惡性競爭、結構轉型、團結協作等方面達成了共識。

(朱志剛)

Solution to Tailings Cause of Accident and Response to Explore

ZHOU Liqiang， HUANG Yujian

(CITICDamengMiningIndustriesLimited,Nanning,Guangxi530029,China)

Abstract:Through the analysis and research of the tailings accident at home and abroad, we have made an analysis of domestic typical accident of tailings in the cause of the tailings accident. From the site selection, design, construction, daily operations and other links, we have avoided the accident of tailings active exploration countermeasures from the point of view of technology management to follow the objective laws of tailings construction operation in a good job of different geological conditions for the operation of the tailings construction matters needing attention.

Key words:The tailings; Accident; Reason and analysis

中圖分類號：TD926.4+1

文獻標識碼：A

doi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.01.009

作者簡介：周立強(1963-)，男，貴州思南縣人，高級工程師，研究方向：企業安全環保管理，手機：13978871924，E-mail：zlq@citicdameng.com.

收稿日期：2015-10-28