安全技术管理论文

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摘要近年来尾矿库溃坝造成人员伤亡和有毒污染物下泄的事故屡屡发生给人民群众生命财产造成重大损失对环境安全构成重要威胁。本文通过辨识国内外尾矿坝溃坝事故主要危险因素分析了尾矿坝坝型、坝高、溃坝原因、溃坝后果、构筑物型式与溃坝事故之问的相互关系挖掘了导致尾矿坝溃坝的规律性特征进而建立了一个事故树比较系统的分析了一下尾矿坝的溃坝原因。尾矿库溃坝事故原因和研究制定相关对策措施提供依据对于提高安全监管工作的效率和水平有一定实际意义。在本文最后为分析某尾矿坝局部溃决机理和对其进行综合治理从尾矿颗粒组成及其物理力学指标、尾矿砂沉积分布特征、调洪引起的坝体渗流条件与浸润线变化以及排水设施等方面进行了分析同时进行了相应的滑动稳定性计算根据非饱和土理论认为降雨使上部子坝非饱和尾亚砂土含水量增加基质吸力降低导致其抗剪强度下降水位、浸润线位置上升、排水措施和加筋不足等是其局部失稳的原因并对该尾矿坝局部溃决的综合治理措施提出了若干建议。

关键词尾矿坝溃坝事故降雨综合治理危险因素重庆科技学院专科生毕业设计

1绪论

1绪论

1.1课题的目的及意义近年来尾矿库溃坝造成人员伤亡和有毒污染物下泄的事故屡屡发生给人民群众生命财产造成重大损失对环境安全构

成重要威胁。本文通过辨识国内外尾矿坝溃坝事故主要危险因素分析了尾矿坝坝型、坝高、溃坝原因、溃坝后果、构筑物型式与溃坝事故之问的相互关系挖掘了导致尾矿坝溃坝的规律性特征进而提出了降低溃坝概率及减少溃坝损失的技术措施和管理措施。本文为分析尾矿库溃坝事故原因和研究制定相关对策措施提供依据对于提高安全监管工作的效率和水平有一定实际意义。

1.2国内外研究现状分析

1.2.1国外现状的分析近些年国际大坝委员会icold和其81个成员国的国家级大坝委员会针对大坝设计、施工和运行提供了一个世界级科技论坛这些组织意识到从已发生的大坝失事及其它各种事故中总结经验和吸取教训对于减少类似事故的发生有重要意义。美国大坝委员会uscold1在美国范围内进行了一次大坝事故的全面统计并于1988年发布了统计结果有超过500个包括大坝失效、事故和大坝设施隐患整改的案例在统计之中其中24的案例属于大坝失事溃决42的事故属于已经整改完毕的34的案例属于大坝安全事故。从美国大坝委员会有关水坝事故的统计结果我们可以得出漫顶溃决、排洪设施失效以及结构破坏是导致大坝事故的主要原因。除了统计本国的大坝历史事故外1994年美国大坝委员会还针对世界范围内的尾矿坝事故进行了统计统计囊括了1917年至1989年之间发生了溃决、渗漏以及其它破坏类型的尾矿库185个。

此后美国国家环境署unep又在185个尾矿库样本的基础增加了26个

事故案例uscold、unepicold的统计结果1从这个统计结果表明从20世纪60年代中期开始世界尾矿库事故发生数量急剧增加原因之一是60年代开始尾矿库建设和运行的数量急剧增多。uscold和unep给出了一共211个尾矿库事故的统计案例案例中尾矿库事故与坝高的关系中可以看出57以上的尾矿坝事故发生在坝高小于20m的尾矿坝上。重庆科技学院专科生毕业设计1绪论7坝的等级越高检查力度越大技术管理措施越规范因而相对引起事故数较少。尾矿坝的坝体型式对其安全行为有很重要的影响。不同筑坝型式和尾矿库事故之间的关系曲线。从关系曲线可知上游式尾矿库产生故障、发生事故的数量高于其它型式的尾矿库故障、事故数量。原因之一是上游式筑坝的尾矿坝其坝体稳定性较差但该坝型由于生产管理方便早期一度被广泛使用。下游式堆筑方法的尾矿坝坝体是由抗剪强度较高、渗透性较强的粗尾矿堆砌而成其稳定性较高。中游式筑坝工艺所需粗尾矿的数量较下游式筑坝工艺少坝体稳定性介于上游式筑坝工艺和下游式筑坝工艺之间在后期被广泛使用。欧美国家尾矿坝溃坝主要事故类型是产生故障和发生事故造成地下水污染相对比较少原因在于欧美国家对水污染相当重视对于预防水污染考虑比较多尾矿库多建在远离村庄的偏远地带。数据显示88以上的尾矿坝失事都发生在活动坝。从图5可以看出活动坝失事类型中失效约占68对活动坝事故原因进行分析由坝坡失稳引起的尾矿坝失事约占总失事数的34。坝坡失稳、漫顶和地震破坏是活动坝失事的主要原因这与尾矿坝溃坝的主要危险因素基本一致。

1.2.2国内的现状分析尾矿库是非煤矿山企业的重大危险源之一近年来尾矿库的安全运行问题引起了人们的高度重视。近两年全国共发生尾矿库溃坝等较大和重大事故17起、死亡41人2。因尾矿库溃坝造成人员伤亡和有毒污染物下泄的事故屡屡发生给人民群众生命财产造成重大损失对环境安全构成严重威胁。

20032004年国家安全生产监督管理总局开展了金属非金属尾矿库安全状况的调查工作3。此次共调查2692座具有代表性的尾矿库。其中正常库643座占239经过正规设计的1253座占439定期进行过风险评价的206座占77。由此可见尾矿库的安全状况不容乐观。通过对尾矿坝溃坝的事故分析目前我国尾矿库安全主要存在以下几个方面的问题。一是尾矿库设计和安全评价质量差3。尾矿库的建设应遵循先勘察设计后施工建设再投产运行的程序进行。对发生溃坝的尾矿库进行分析大部分尾矿库无正规设计。调查中发现部分尾矿库下游基础设施和居民多一旦发生溃坝事故后果将十分严重。例如2006年4月30日陕西省商洛市镇安县黄金矿业有限责任公司尾矿库在加高施工时溃决坝坡失稳造成17人死亡、5人受伤、76间房屋损坏。根据事故调查该尾矿库存在的主要问题是无正规扩容设计未经批准违法实施加高坝体扩容工程违规超量排放尾矿库内尾砂升高过快尾砂固结时间缩短安全超高、排水不畅干滩长度严重不足忽视危库周边安全重庆科技学院专科生毕业设计1绪论8管理下游民房离尾矿库过近。

二是尾矿库许可工作的问题较多。目前全国尚有3675座尾矿库2即占

587的尾矿库未取得安全生产许可证且不少未取证的尾矿库仍在非法生产。

三是尾矿库基础工作薄弱。我国黑色、有色、黄金、化工、核工业、建材等行业的矿山每年产出尾矿约3亿t基本上堆存在大约1500座尾矿库中5其中80属于黑色、有色冶金矿山其它行业只占20。这些库中最大设计坝高260m超过loom的有26座库容大于i×108m3的有10座。坝高小于30m的小库占80左右。各行业主要企业的尾矿库统计结果见图6。由于先期建设和生产运行管理不规范造成后期管理难度很大且多数小尾矿库的日常管理很不规范。四是我国90以上5的尾矿坝都采用上游法筑坝这种筑坝方法简单易行便于管理适应性强筑坝费用低。但是坝体的沉积密度一般偏低浸润线偏高渗流难以控制。

五是尾矿库专业人员严重不足5。1995年以来随着我国改革的深入国家机构、机制进行了整改革老一代尾矿处理专业人员陆续退休有的院所该专业后继乏人对于尾矿库安全运行管理体系上遇到了困难加上矿山企业以及从业人员的溃坝安全意识相对比较薄弱造成这些年来许多小库缺乏正规设计。同时安全监管人员也普遍存在不熟悉相关业务的情况以致在日常检查中看不出尾矿库存在的隐患。

六是我国多数尾矿库的地理位置十分重要选址时很难避开生态敏感区或人口密集区。有的位于大江、大湖、重要水源地上游有的位于重要公交设施上游有的在密集的居民区上游。一旦溃坝很容易造成房屋倒塌和生活水污染。