尾矿库安全管理及安全监测

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滩面坡比：1.0％ 排洪井／排洪设施
H1: 坝顶高程
H2: 洪水高程 H3: 蓄水水位 H4: 死水位／生产最低
最小澄清距离
洪水期干滩长度／安全超高
a
后期坝/ 堆积坝 初期坝
生产期干滩长度／安全超高
1
1:a
浸润线
V5: 有效库容
V5: 有效库容
全库容V＝V1＋V2＋V3＋V4＋V5 总库容：H1为最终时的全库容
浪／无干滩长度要求
不挡水坝：形成干滩、干滩挡水／同上游法尾砂筑坝之滩长、超
高要求。
加高：（非尾砂加高）上游法、中线法、下游法
（尾砂加高）上游法、中线法、下游法
应用：大量中、小型尾矿库／地形条件（黄石地区：131／158）
（黄石：铜绿山、铜山口、大青山、大洪山） 尾矿颗粒细 、无法筑坝 （云贵：磷矿洗矿、选矿／大峪口龙会山：磷矿选矿）
（1）放矿时有专人管理，不离岗；（2）开启足够的放矿支管，均匀放矿 （3）避免出现侧坡、扇形坡使滩面均匀上升；（4）严禁独头放矿／坝前细颗粒； （5）严禁矿浆冲刷子坝内坡； （6）严禁在非堆坝区放矿（坝体稳定／库容）； （7）副坝处提前放矿，以利堆筑子坝；（8）谨防主管漏矿，矿浆漫顶；
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尾矿库防洪安全管理 尾矿库防洪安全管理要求：
水力坡降（Js）越大，对土粒的压力就越大。 临界水力坡降（JL）；与土层材料性质有关，比重、孔隙、级 配等有关
渗透变形：管涌、流土 渗流稳定安全系数：K＝ Js／ JL
K>2~2.5
计算方法（浸润线位置、水力坡降）：规程推荐、水力学数值模拟（二维、三维有
限元法、有限差分、） 尾矿坝体是复杂的非均质体，目前尾矿坝渗流研究成果还难以准确确定浸润线的位置 措施：结合抗滑稳定性，控制浸润线埋深、不出逸； 坝坡出逸部位采取贴坡反滤加以保护
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1 2 2 1
图a 上游式尾砂筑坝
1--初期坝； 2--子坝
图b 下游式尾砂筑坝
1--初期坝； 2--子坝
2
1
图c 中线式尾砂筑坝
1--初期坝； 2--子坝
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10、一次建坝——（尾矿颗粒极细，无法用尾矿堆坝）采用类似 建水坝（即无后期坝）的型式贮存全部尾矿，称之为一次建坝 坝型：挡水坝：防、排渗要求／其超高含风浪爬高、风壅高度、地震壅
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尾矿库后期筑坝安全生产管理 尾矿筑坝安全管理要求：
（1）先堆筑子坝、再排放尾矿、形成尾矿坝主体； （2）每期堆坝必须按设计的坝面坡度，保持坝面平整； （3）对岸坡进行清基处理； （4）坝前放矿，粗颗粒沉积于坝前，提高坝体稳定； （5）避免大量矿泥分布于坝前（抬高浸润线）。
尾矿排放的安全管理要求：
环保
透水初期坝：堆石坝等（＋排渗通道）／
尾矿固结快、降低浸润线、坝体稳定／反滤层（级布）
9、后期坝（堆积坝）——生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充 填堆筑而成的坝。 筑坝方式： 上游式尾矿筑坝：在初期坝上游方向充填堆积尾矿的筑坝方式 中线式尾矿筑坝：在初期坝轴线处用旋流分级粗尾砂冲积尾矿的筑坝方式 下游式尾矿筑坝：在初期坝下游方向用旋流分级粗尾砂冲积尾矿的筑坝方式
（1）设置可靠的水位观测标尺；（2）水边线应与坝顶轴线基本平行； （3）防洪库水位应按设计要求进行控制；（4）生产期干滩越长越好； （5）澄清距离：非雨季抬高水位（论证），雨季降低水位，泄浑保死水位； （6）严禁在非堆积区排尾矿，占用调洪库容； （7）严禁子坝挡水；严禁堆积坝上设置溢洪口；（案例：新冶铜矿尾矿库） （8）按设计要求提升排洪进水口标高；（降低和抬高）（案例：方畈尾矿库） （9）当尾矿库实际情况与设计不符时，应在汛前进行调洪演算，保证在最高洪水位 时滩长与超高都满足设计要求； （10）收集气象预报、了解汛期水情； （11）应急物资、条件准备；防洪灾害应急预案演练 。
“尾矿库安全管理” “尾矿库安全监测”
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第一讲
尾矿库安全管理
一、 相关“规定、规范、标准”
▲《尾矿库安全监督管理规定》（总局6号令、06.6.1） ▲《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005、06.3.1）
——《尾矿库安全管理规定》（经贸委00.12.1、20号令）
▲《金属非金属矿山安全标准化规范》（AQ2007-2006 、07.7.1）
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渗流控制：
a) 尾矿筑坝地基设置排渗褥垫、水平排渗管（沟）及排渗井等； b) 尾矿堆积体内设置水平排渗管（沟）或垂直排渗井、辐射式排渗井等； c)与山坡接触的尾矿堆积坡脚处设置贴坡排渗或排渗管（沟）等； d) 适当降低库内水价，增大沉积滩长； e)坝前均匀放矿。
流速
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排洪安全计算分析 排洪系统： 及时排出库内暴雨＋回收库内尾矿澄清水／进水构筑物、输水构筑物、
V ≥10000
1000≤V＜10000 100≤V＜1000 V＜100
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H ≥100
60≤H＜100 30≤H＜60
H＜30
当两者的等差为一等时，以高者为准；
当等差大于一等时，按高者降低一等。
尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭受 严重灾害者，等别可提高一等。
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7、尾矿坝——拦挡尾矿和水的尾矿库外围／围护构筑物，常泛指 尾矿库初期坝和堆积坝的总体。 8、初期坝（基础坝）——基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。 类型：不透水初期坝：黏土坝（排水棱体） 、重力坝等／不用尾矿堆坝、
2、尾矿库设计成品技术参数
总库容和总坝高；各运行期等别；各运行期防洪标准；初期坝（坝型、坝 高、坡比）；后期坝（坝型、坝高、坡比、升速）；稳定安全系数；子坝堆 筑方式；浸润线控制深度；汇水面积；各运行期调洪深度（调洪库容）和泻 流量；洪水时的滩长／超高；排洪构筑物型式及尺寸；
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3、尾矿库安全评价 尾矿坝抗滑稳定分析：
安全系数规定：
坝的级别 运用情况 1 正常运行 洪水运行 1.3 2 1.25 3 1.2 4、5 1.15
1.2
1.15
1.1
1.05
特殊运行
1.1
1.05
1.05
1
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渗透稳定分析 渗流——尾矿水在坝体、坝肩、坝基中受重力作用由高处向低处渗透流动； 浸润线——在库水位一定时，剖面上稳定渗流的自由水面线； 水力坡降（渗透坡降）——坝体内，浸润线单位距离的落差；
尾矿库基层机构（班组）机构职责：
（1）贯彻下达的指令和任务； （2）建立健全设施安全管理的工作制度； （3）编制年、季作业计划、运行图；实施 输送/分级/排放/筑坝/排洪的安全管理工作; （4）日常巡查和观测（监测），发现不安全因素采取应急措施、向上报告 （5）对尾矿设施的安全检查和监测作出及时、全面的记录。
《金属非金属矿山安全标准化规范 尾矿库实施指南》（AQ2007.4-2006） 尾矿库安全标准化评定标准（试行）
▲ 其他： 《上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程》 （YBJ11-86） 《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-91） 《尾矿设施施工及验收规范》（YS5418-95）
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二、尾矿库基础知识
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二、尾矿库安全技术
1、选址和地质勘察 选址应综合考虑：工矿、水源、水产、居民区上游；名胜上游；避开不良地质
现象严重区域；价值大矿床上面；汇水面积小库容大。（铜山口、铜绿山）
地质勘察：工程地质与水文地质勘察应符合有关国家及行业标准要求，查明影响
尾库矿及各构筑物安全性的不利因素，并提出工程措施建议，为设计提供可靠依据。 （岩溶渗漏、山体滑坡、绕坝渗流、坝基承载）
30～50
20～30
500～1000
200～500
100～200
50～100
注：初期指尾矿库启用后的头3～5年。 最小安全超高与最小滩长 1 坝的级别 最小安全超高／m 最小滩长／m 1.5 150 1.0 100 0.7 70 0.5 50 0.4 40 2 3 4 5
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计算步骤简介（调洪库容<洪水总量）
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2、尾矿库安全生产管理 尾矿库安全生产管理要求
建立安全生产管理机构（人员）／制定各种规章制度，遵守法、规／按照设计要 求的运行参数，精心管理
企业尾矿库安全管理机构职责：
（1）贯彻方针、政策、法规及技术规范；（2）编制安全工作年度、长远计划并实施； （3）编制安全生产的规章制度并检查； （4）编制各种灾害应急预案并组织演练； （5）技术资料收集、分析、保存、建档； （6）审批和报批设计、施工、评价、监测； （7）组织安全大检查，落实隐患治理； （8）抢险,工程救护/重大险情报请、应急预案； （9）组织操作人员、安全管理人员培训
V1：（H1～H2）空余库容／安全库容 V2：（H2～H3）调洪库容 V3：（H3～H4）蓄水库容 V4：（H4～ ） 澄清库容
H1: H2: H3: H4:
坝顶高程 洪水高程 蓄水水位 死水位／最低
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6、尾矿库的等级划分
等 一 二 三 四 五 别 全库容V（万.m ）
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坝高H（m）
二等库具备提高等别条件者
（1）确定防洪标准
（2）暴雨及洪水计算 确定防洪标准后，根据汇水面积、流域地形参数，当地有关降雨参数，计算洪水 洪峰流量、洪水总量、洪水汇流过程线； （3）调洪演算 根据洪水计算、库内不同水位库容计算结果进行库内水量平衡计算（分时段／进、 出流量不恒定），可推求：确定的排洪系统下的最高洪水位／安全洪水位下排洪系统 的流量（确定结构参数）
1、尾矿库——筑坝拦截谷口或围地构成的、用以贮存金属非金属 矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。
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2、尾矿库的基本系统——输送系统；堆存系统（放矿管道、初期 坝、后期坝、排渗设施、观测设施）；排洪系统（排水井、斜槽、 溢洪道、涵管、隧洞、截洪沟）；回水系统。 3、尾矿库的类型——山谷型（山谷谷口处筑坝形成）；傍山型 （山坡脚下依山筑坝围成）；平地型（平地四面筑坝围成）；截 河型（截取一段河流，在上、下游两端分别筑坝形成／河流改道 排洪） 4、尾矿库的库容——有效库容、全库容、总库容 各种水位高程：死水位、蓄水水位、洪水水位、坝顶 各种库容：空余库容、调洪库容、蓄水库容、澄清库容 干滩长度和超高：安全超高（洪水期／生产期）、>最小安全超高（规定值） 5、尾矿库的坝高——坝顶 与 坝轴线处坝底（初、中、下） 堆积坝顶 与 初期坝轴线处坝底（上） 总坝高：终了时 堆积坝高：堆积坝坝顶 与 初期坝坝顶 4 初期坝坝高:
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三、尾矿库安全管理
1、尾矿库的安全监督管理
安监总局6号令 《尾矿库安全监督管理规定》
内容（共29条）：涉及“尾矿库建设、运行、闭库、再利用”的管理规定 安全监管部门：审批、核准、安全设施设计审查、验收 生产经营单位：实施安全管理（责任制、管理机构、应急救援、工程档案、特 种作业管理） 设计部门：资质、安全专篇编制（审查） 施工： 验收、安全生产许可证（生产经营单位） 安全评价：评价内容（专业技术人员／计算）、确定‘安全度’ 应急救援：险情／报告／救援——经营单位、监督部门、政府 闭库管理：管理者、验收（评价、设计、施工），再利用 处罚：
研究尾矿坝（含初期坝）的下游坡抵抗滑动破坏的能力；
计算方法：拟定计算剖面（二维）→浸润线位置由渗流分析确定→坝基土层／
后期坝尾矿力学指标由工勘／经验确定→针对多个滑动面→根据滑动体的受力状态求 出滑动力和抗滑力→用抗滑力与滑动力之比值作为抗滑稳定安全系数。 极限平衡法→瑞典圆弧法→抗滑力矩／滑动力矩；运行工况；荷载组合。
另两种计算方法：1）调洪库容>洪水总量（24h） ，仅需计算出洪水总量
以及72小时内能否排空（规范5.4.6） 2）验算：安全超高／滩长对应的洪水位，下泄流量大于洪水洪 峰流量，水位不升高。
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尾矿库水位控制与防汛：
a) 在满足回水水质和水量要求的前提下，尽量降低库内水位； b) 在讯期必须满足设计对库内水位控制的要求； c) 当尾矿库实际情况与设计不符时，应在汛前进行调洪演算，保证在最 高洪水位时滩长与超高都满足设计要求； d) 当回水与尾矿库安全对滩长和超高的要求有矛盾时，必须保证尾矿库 安全； e) 水边线应与坝轴线基本保持平行。
截水沟（肩、面）
排洪方式：排洪井（＋涵隧／洞管道）、斜槽（＋涵隧／洞管道）
溢洪道（一次建坝）、截洪沟。 进水口位置：滩长（调洪、最小安全）、澄清
排洪计算：
防洪标准、最小安全超高／滩长
尾矿库防洪标准 一 二 三 四 五
尾矿库等别 初期 洪水重现 期／年 中、后期
1000～2000
100～200
50～100