尾矿库汛期安全管理

尾矿库汛期安全管理

摘要：汛期溃坝事故时有发生，且其后果十分严重。本文分析了尾矿库汛期安全管理的重要性，指出汛期管理的重点在于如何控制洪水。从汛期安全检查、防洪能力复核、汛期安全监测三方面，分析了尾矿库汛期安全管理的重要内容；并提出了尾矿库安全度汛措施，供有关设计部门、企业管理人员参考。

关键词：尾矿库；安全检查；防洪能力；安全监测；安全度汛 1 尾矿库汛期安全管理的重要性

尾矿库是一种特殊的工业建筑物，也是矿山三大控制性工程之一，它运行的安全与否，不仅关系到矿山企业的经济效益，而且与库区下游居民的生命财产及周边环境息息相关。

尾矿库在汛期将面临洪水的威胁，一旦洪水漫过坝顶造成溃坝，水流将携带库内堆积的大量尾矿砂冲向下游，对下游的村庄、农田以及交通设施等造成巨大影响，严重威胁坝下人员安全和当地经济发展，同时尾矿砂的外流还会给当地环境带来污染。根据有关统计资料显示，国内尾矿库病害事故中，排洪系统的病害事故占33.3%，洪水漫顶的占44.4%[1]。由此可见，尾矿库的汛期安全管理非常重要，且管理的重点在于如何控制洪水。 2 尾矿库汛期安全管理 2.1 尾矿库汛期安全检查

（1）汛期前的安全检查

排洪系统作为尾矿库汛期排洪的重要设施，其畅通情况直接关系到汛期库区洪水能否顺利排出，最终关系到尾矿库汛期运行安全问题。因此，汛期来临之前，必须对尾矿库的整套排洪系统进行全面检查，保证尾矿库的排洪系统的畅通，确保汛期洪水能够及时排出。

尾矿库的排洪系统一般包括库内排洪设施，如排水斜槽、排水井、排水管、隧洞、溢洪道等，库外排洪设施，如坝肩截水沟、坝面排水沟、拦洪坝、截洪沟等。排洪系统的安全检查主要包括：有无变形、位移、损毁、於堵，排水能力是否满足要求等。

排水斜槽一般需检查其断面尺寸、槽身变形、损坏或坍塌，盖板放置、断裂，最大裂缝开展宽度，盖板之间以及盖板与槽壁之间的防漏充填物，漏砂，斜槽内於堵等情况。

排水井检查内容：井的内径、窗口尺寸及位置，井壁剥蚀、脱落、渗漏、最大裂缝开展宽度，井身倾斜度和变位，井、管联结部位，进水口水面漂浮物，停用井封盖方法等。

排水涵管检查内容：断面尺寸，变形、破损、断裂和磨蚀，最大裂缝开展宽度，管间止水及充填物，涵管内淤堵等。对于无法入内检查的小断面排水管和排水斜槽可根据施工记录和过水畅通情况判定。排水隧洞检查内容：断面尺寸，洞内塌方，衬砌变形、破损、断裂、剥落和磨蚀，最大裂缝开展宽度，伸缩缝、止水及充填物，洞内淤堵及排水孔工况等。

溢洪道、截洪沟检查内容：断面尺寸，沿线山坡滑坡、塌方，护砌变形、破损、断裂和磨蚀，沟内淤堵等。对溢洪道还应检查溢流坎顶高程、消力池及消力坎等。

排洪系统检查时应留下影像资料，以备出现事故时查找原因。如汛期前对排洪设施进行检查发现问题，应及时维修和疏浚，确保排洪设施畅通。

（2）汛期后的安全检查

洪水过后应对坝体和排洪构筑物进行全面认真的检查与清理，发现问题及时修复，同时采取措施降低库水位，防止连续降雨后发生垮坝事故。

2.2 尾矿库防洪能力复核

每年汛期前，应对尾矿库的防洪能力进行复核，其具体做法是按现状尾矿库确定等级标准，选用防洪标准，根据选定的防洪标准，依据当地水文手册进行洪水计算以及调洪演算，以确定尾矿库汛期安全运行的合理水位、控制的干滩长度和安全超高。

进行调洪演算时，有一些参数必须要根据尾矿库现状运行情况实测确定，如尾矿库滩顶高程、运行的库水位、沉积滩坡度等。

（1）尾矿库滩顶高程的测定，应沿坝（滩）顶方向布置测点进行实测，其测量误差应小于

20mm。当滩顶一端高一端低时，应在低标高段选较低处检测1～3个点；当滩顶高低相同时，应选较低处不少于3个点；其它情况，每100m坝长选较低处检测1～2个点，但总数不少于3个点。各测点中最低点作为尾矿库滩顶标高。

（2）尾矿库库水位的测定，其测量误差应小于20mm。

（3）尾矿库沉积滩坡度的测点，测量尾矿库沉积滩的平均坡度时，应视沉积滩的平整情况，每100m坝长布置不少于1～3个断面。测量断面应垂直于坝轴线布置，测点应尽量在各变坡点处进行布置，且测点间距不大于10～20m（干滩长者取大值），测点高程测量误差应小于5mm。尾矿库沉积干滩平均坡度，应按各测量断面的尾矿沉积干滩加权平均坡度平均计算。

根据实测的滩顶高程、库水位、沉积滩坡度，以及洪水运行时的最小干滩长度和最小安全超高，计算现状尾矿库的调洪库容；然后根据调洪幅度，计算尾矿库排洪设施的泄流能力。调洪演算过程根据水量平衡方程式进行。通过调洪演算确定汛期尾矿库运行的库水位、安全超高和最小干滩长度，以及所能承受的暴雨量，结合天气预报以这些参数对尾矿库进行汛期安全控制。天气预报与暴雨量关系见下表：

表1 雨量与预报对应关系表

预报雨量半天雨量

小雨 1~10mm 0.5~5mm 中雨 10~25mm 5.1~15mm 大雨 25~50mm 15.1~30mm 暴雨 50~100 mm 30.1~70mm 大暴雨 100~200mm 70.1~140mm

特大暴雨

＞200mm

＞140mm

进入汛期后，注意收听天气预报及政府相关部门发出的暴雨预警信息，当收到预警信息或有暴雨预报时，停止向尾矿库内排放尾矿，并将库内水排空预留调洪空间。

如尾矿库处在地震区，尤其应注意尾矿坝的干滩长度和安全超高，一级和二级尾矿坝干滩长度不应小于150m，二级以下不宜小于

100m。上游式尾矿坝沉积滩顶至正常高水位的高差不得小于非地震区的最小安全超高值与地震涌浪高度之和，滩顶至正常高水位边线的距离不得小于非地震区的最小滩长值与地震涌浪高度对应滩长之和；下游式与中线式尾矿坝坝顶外缘至正常高水位水边线的距离不宜小于表非地震区的最小滩长值与地震涌浪高度对应滩长之和；尾矿库挡水坝坝顶至正常高水位的高差不得小于非地震区的最小安全超高值与地震涌浪高度之和。地震涌浪高度可根据设计地震烈度和水深确定，可采用0.5～1.5m。

2.3 尾矿库汛期安全监测

对尾矿库实施定期监测是尾矿库管理工作的一项重要内容，对于汛期尾矿库的监测尤为重要，且应增加监测次数。汛期尾矿库库水位的变化，带动坝体浸润线埋深的变化。如果坝体内的浸润线过高，很容易在坝坡面出逸，产生管涌流砂等，地震时，坝体还可能发生液化破坏。大量理论研究及工程实测统计资料表明，在影响尾矿坝坝体稳定性的诸多因素中，坝体渗流浸润线的位置是极为重要的因素之一[2]。由此可见，坝体浸润线的高低直接影响着尾矿坝坝体的稳定性。因此，汛期尾矿库的运行应对浸润线控制和密切的监测。

目前，尾矿库的监测分为常规监测和在线监测，由于在线监测刚刚起步，技术还不够完善，一般尾矿库常常是在线监测结合常规监测进行布设，对两种观测值进行综合对比分析。（1）常规监测设施

常规监测一般包括坝体位移监测、浸润线监测、库水位监测。位移监测宜选在最大坝高断面、有排水管通过的断面、地基工程地质变化较大的地段及运行有异常反应处。

浸润线监测横断面宜选在有代表性且能控制主要渗流情况的坝体横断面以及预计有可能出