露天煤矿安全评价

金属露天矿尾矿库安全评价分析
摘要
尾矿库是矿山的一个重要设施，也是重大危险源之一。

尾矿库下游区域经济发展越快，失事后造成经济损失就越严重。

所以我们在尾矿库的建设和整个运行管理过程中，不仅要考虑尾矿库本身的安全情况，还要考虑下游的环境安全和公共安全。

人们应该重视尾矿库溃坝后果对下游生命、经济和环境所造成的负面影响。

矿产资源是人类生存和发展的重要物质基础之一，矿产资源包括金属矿，非金属矿，能源矿三大类。

在工业上用量最大，对国民经济发展有重要意义的金属矿产主要有铁，锰，铜，铅，铝，镍，钨，铬，锑，金，银等。

这些金属矿储量和开采量都很大，产生的尾矿危险度也很大。

所以准确的辨识与分析出系统可能存在的危险和危害因素，合理的划分评价单元，对尾矿库进行使用前预先危险评价，全面、系统的现状综合评价及对尾矿库进行综合评价，根据评价结果提出安全对策措施防止或减少事故的发生是至关重要的。

关键词：金属露天矿尾矿库，预先危险分析，现状评价，综合评价
目录
摘要 (1)
第一章绪论 (3)
1.1 尾矿及尾矿库 (3)
1.2 金属矿尾矿的特点 (3)
1.3 尾矿和尾矿坝的危害 (3)
1.4 安全评价概述 (4)
1.4.1 安全评价的分类 (4)
1.4.2 安全评价的方法 (4)
1.4.3 安全评价的程序 (4)
1.5 国内尾矿库安全评价的现状 (5)
第二章工程背景 (5)
2.1 尾矿库安全评价依据 (5)
2.1.1 法律法规 (5)
2.1.2 安全评价依据的主要技术标准 (6)
2.2 国内尾矿库的现状 (6)
第三章金属矿尾矿库安全评价 (6)
3.1尾矿库预先评价 (6)
3.1.1 预先危险分析(PHA) (6)
3.1.2 安全检查表 (7)
3.1.3 理论计算法 (7)
3.1.4 事故树分析（FTA） (7)
3.2尾矿库现状评价 (7)
7
3.2.2 层次分析法（AHP） (8)
3.3 尾矿库综合评价 (8)
3.4 总结 (8)
第一章绪论
1.1尾矿及尾矿库
尾矿就是选矿厂在特定经济技术条件下，将矿石磨细，选取“有用组分”所排放的废弃物，也就是矿石选别出精矿后剩余的固体废料。

因为尾矿数量大，含有可回收成分，所以一般情
况下就将其排入专用储存库内沉淀堆存。

这种专用储存库就叫尾矿坝或尾矿库。

1.2金属矿尾矿的特点
①二次资源
我国矿山固体废物排放量大，目前，全国工业固体废物综合利用率仅43%，其中尾矿的利用率仅为8%。

但尾矿并非只有百害而无一利，大量有用成分损失在废物中。

就铁矿山而言，1997年排出的尾矿为1.5亿吨，平均含铁11%,最高达29%，相当于有1600万吨的金属铁损失在尾矿中。

若能回收尾矿中所含铁的10%，从全国产出的铁尾矿中可回收品位为60%左右的铁精矿约为300万吨，相当于一个年产铁矿石1000万吨左右的大型铁矿。

因此，随着采选业蓬勃发展，尾矿资源将不断增加，这将是一个十分有潜力的“二次资源”。

②尾矿粒度细，泥化严重
尾矿的粒度大小与矿石性质及选矿过程有关。

我国多数矿山为获得高品位精矿，一般细磨后选别。

因此，尾矿中有价值的物质多以细粒，微细粒存在。

另外，尾矿泥化和氧化程度高，会严重干扰有价物质的回收。

③尾矿资源量庞大，种类繁多
以铁矿山为例，鞍山市铁尾矿中90%是石英和绿泥石，角闪石，云母，长石，白云石和方解石等矿物。

种类繁多，性质十分复杂。

1.3尾矿及尾矿坝的危害
尾矿量增长速度快，堆存量大。

大量的尾矿对环境，下游人民生命财产安全带来严重的威胁。

①矿产资源浪费严重。

尾矿中含有大量可再选的有用组分，限于现有的选矿水平，有用组分流失非常严重。

特别是老尾矿，例如云锡老尾矿数量已达一亿吨以上，其中平均含锡0.15%，损失的金属锡达20万吨以上。

②堆存尾矿占用大量土地，投资巨大。

尾矿的堆存不仅占用大量耕地，还容易造成矿区环境污染，水土流失，植被破坏等。

在金矿的选冶过程中，必定有少量氰化物残存在尾矿中。

例如1995年圭亚那Omai金矿尾矿坝遭受破坏后，900名圭亚那人因饮用受氰化物污染的水死亡。

山东莱州市仓上尾矿堆存于仓上村北渤海之滨，在降雨季节，大量尾砂随雨水进入渤海，近海受到污染。

尾矿库寸草不生，遇风尘土飞扬，沿海形成的沙尘可达数千米，严重时甚至影响到莱州市的环境。

尾矿坝建坝工程费高达几千万元，而且后期维护和维修更要消耗大量资金。

耗费许多人力财力。

③对生态环境的影响主要表现在以下几方面：紧密度小，易流失和溃坝，造成伤人事故。

如云锡大谷都尾矿库溃坝事故，掩埋万亩农田和村庄，造成近200人伤亡，选矿厂停产3年之久。

干旱地区风大造成细粒尾矿粉尘污染。

尾矿成分及残留的选矿药剂对生态环境破坏严重，尤其金属矿的重金属随雨水渗入地下水，污染水资源，危害人身体健康。

大量的尾矿已成为危及矿区及周边生态环境，威胁居民生命财产安全的重大危险源，
因此对尾矿库进行安全评价，消除危险因素，做好尾矿库安全管理十分重要。

1.4安全评价概述
安全评价是指运用定量或定性的方法,对建设项目或生产经营单位存在的职业危险因素和有害因素进行识别、分析和评估。

安全评价分类方法有多种,但常用的有以下四种：
(l)根据评价对象的不同阶段分类：
l)安全预评价；2)安全验收评价；3)安全现状综合评价；4)专项安全评价。

(2)按评价方法的特征分为：
l)定性评价；2)定量评价；3)综合评价。

(3)根据评价内容分类：
l)工厂设计的安全性评价；2)安全管理的有效评价；3)人的行为的安全性评价；4)生产设备的安全可靠性评价；5)作业环境条件评价；6)化学物质危险性评价"
(4)根据评价性质分类：
l)危险性评价；2)系统现实性危险性评价。

安全评价方法是对系统中的危险性、危害性进行分析评价工具,目前已开发出数十种评价方法,每种评价方法的原理、目标、应用条件、适用的评价对象、工作量均不尽相同,各有特点和优缺点。

常用的安全评价方法有:类比法，安全检查表(SCL)，危险性预先分析(PHA)，事件树分析(ETA)，事故树分析(或称故障树分析)(FTA)，故障类型和影响分析(FMEA)，美国道化学公司法(Dow)，英国帝国化学公司蒙德法(MNOD)，日本劳动省六阶段法，原劳动部，化工部等编写的《易燃易爆有毒重大危险源辨识评价》方法，原机械部《机械工厂安全性评价标准》评价方法，专家评议法等。

安全评价程序包括：前期准备；辨识与分析危险、有害因素；划分评价单元；定性、定量评价；提出安全对策措施建议；做出评价结论；编制安全评价报告。

1、前期准备
明确被评价对象，备齐有关安全评价所需的设备、工具，收集国内外相关法律、法规、技术标准及建设项目资料。

2、辨识与分析危险、有害因素
根据评价对象的具体情况，辨识和分析危险、有害因素，确定其存在的部位、方式，以及发生作用的途径和变化规律。

3、划分评价单元
评价单元划分应科学、合理，便于实施评价，相对独立且具有明显的特征界限。

4、定性、定量评价
根据评价单元的特性，选择合理的评价方法，对评价对象发生事故的可能性及其严重程度进行定性、定量评价。

5、对策措施建议
1）根据危险、有害因素辨识结果与定性、定量评价结果，遵循针对性、技术可行性、经济合理性的原则，提出消除或减弱危险、危害的技术和管理对策措施建议。

2）对策措施建议应具体详实、具有可操作性。

按照针对性和重要性的不同，措施和建
议可分为应采纳和宜采纳两种类型。

6、安全评价结论：
1）安全评价机构应根据客观、公正、真实的原则，严谨、明确地做出安全评价结论。

2）安全评价结论的内容应包括高度概括评价结果，从风险管理角度给出评价对象在评价时与国家有关安全生产的法律法规、标准、规章、规范的符合性结论，给出事故发生的可能性和严重程度的预测性结论，以及采取安全对策措施后的安全状态等。

7、编制安全评价报告
1.5国内尾矿库安全评价的现状
国内在尾矿库的专项评价当中，例如细粒堆坝的稳定性评价、尾矿库坝体的稳定性评价及尾矿库坝体渗流稳定性评价等方面做了大量的工作，但是在安全现状综合评价尾矿库安全性方面的研究尚为不足。

主要有以下几方面：
（1）由于国内安全评价近几年才兴起，许多安全评价中介机构的评价人员缺乏专业知识；另一方面，评价机构片面追求利润，图快省事．导致评价质量下降。

（2）在尾矿库安全现状综合评价中未对坝体稳定性进行定量评价，只通过现场检查一下，就得出坝体是否稳定的结论。

（3）对尾矿库的排洪能力评价较少。

（4）采用的评价方法，定性评价过重，缺少定量评价指标内容，导致评价结论较为含糊，安全检查表内容也不够全面。

（5）未能对尾矿库水力输送系统、环境保护以及尾矿库(坝体)日常监测作出更详细的安全评价。

第二章工程背景
2.1尾矿库安全评价依据
（1）《中华人民共和国安全生产法》（
（2）《中华人民共和国矿山安全法》（
（3）《中华人民共和国环境保护法》（
（4）《中华人民共和国水污染防治法》（1996.5）
（5）《中华人民共和国水土保持法条例》（1993.8）
（6）《安全生产许可证条例》（2004.1）
（7）《工伤保险条例》（
（8）《尾矿库安全监督管理规定》（国家安全生产管理总局令第6号）
（9）《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》（国家安全生产监督管理局令第9号（10）《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》（安监管协调字[2004]56号）（11）《非煤矿山安全评价导则》（安监管技装字[2003]93号）
（12）《河南省劳动安全卫生条例》（1997.7）
（12）《中华人民共和国矿山安全法实施条例》（
（13）《关于生产经营单位主要负责人、安全生产管理人员及其他从业人员安全生产培训考核工作意见》（安监管人字[2002]123号）
（14）《关于特种作业人员安全技术培训考核工作的意见》（安监管人字[2002]124号）（1）《安全评价通则》（AQ8001-2007）
（2）《安全预评价导则》（AQ8002-2007）
（3）《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）
（4）《选矿厂尾矿设施设计规范》（ABJ1—90）
（5）《污水综合排放标准》（GB8978—1996）
（6）《重大危险源辨识》（GB18218—2000）
（7）《尾矿设施设计参考资料》（冶金工业部版）
（8）《防洪标准》（GB50201—1994）
（9）《碾压式土石坝设计规范》（YS418—95）
（10）《尾矿设施施工及验收规程》（YS5418—95）
2.2国内尾矿库的现状
我国现有各类大小尾矿库几千座，其中80%集中在有色和冶金矿业。

据已登记的尾矿库的资料统计，可以得出如下结论：
（1）小型尾矿库居多，高达87%，却占用了大量土地资源，普遍未经正规设计，管理不规范；（2）无证运行的尾矿库多；（3）35%尾矿库无正规设计；（4）43%尾矿库未作现状安全评价；（5）尾矿库安全度处于较低水平。

第三章金属矿尾矿库安全评价
3.1尾矿库预先评价
安全预评价是在建设项目可行性研究阶段，根据相关的基础资料，辩识与分析建设项目潜在的危险、有害因素，确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性，预测发生事故的可能性及其严重程度，提出科学、合理、可行的安全对策措施建议，做出安全评价的活动。

PHA分析的特点是在系统开发的初期就可以通过预先危险列表较全面地识别系统的潜在危险、危害因素，确定系统的危险等级,制定相应的控制和防范措施，防止这些危险、危害因
素发展成为事故，以最小的代价消除或减少系统中的危险因素，避免因考虑不周所造成的损失。

它的优点是科学，合理，操作简单，适用于之前没有做过安全评价或对系统了解不深的情况,而且PHA分析的结果可以作为科学依据应用于进一步的危险分析中。

但PHA分析
方法比较宏观，粗略。

安全检查表是系统安全工程的一种最基础、最简便、广泛应用的系统安全评价方法。

安全检查表不仅用于查找系统中各种潜在的事故隐患，还对各检查项目给予量化，用于进行系统安全评价。

安全检查表是由一些对工艺过程、机械设备和作业情况熟悉并富有安全技术、安全管理经验的专业技术人员，事先对分析对象进行详细分析和充分讨论，根据相应的安全法规、标准、规范的要求，制定出检查单元、检查部位、检查项目、检查要求等内容的表格，然后对醒目进行总体评价的一种评价方法。

3.1.3 理论计算法
依据企业提供的勘察、设计、施工及投产运行等阶段鱼贯尾矿坝结构、筑坝材料特性、
排洪设施、水文气象等资料，结合尾矿库特点，对坝坡稳定及水文计算采用相应的计算公式，进行坝坡稳定计算、洪水计算、调洪演算、排洪构筑物泄洪能力验算等，科学选取计算参数，求出坝坡抗滑稳定安全系数、洪水量、排洪构筑物泄洪量及最小干滩长度、最小安全超高等结果，并与国家规范标准值进行比较，从而判断出尾矿库及尾矿设施的安全性。

又称故障树分析，是一种演绎的系统安全分析方法。

它是从要分析的特定事故或故障开始，层层分析其发生原因，一直分析到不能再分解为止。

将特定的事故和各层原因（危险因素）之间用逻辑门符号连接起来，得到形象、简洁的表达其逻辑关系（因果关系）的逻辑树图即事故图。

通过对事故树简化、计算达到分析、评价的目的。

其步骤是通过确定顶上事件、调查原因事件、事故树编制、按事故树结构进行简化、求出最小割集和最小径集，确定各基本事件的结构重要度，根据重要度（重要度系数）分析确定采取对策措施的重点和先后顺序，从而得出分析、评价的结论。

FTA分析法可以对复杂系统中组合的故障或缺陷的发生概率进行分析。

最小割集表示了系统的危险性，最小径集在事故树分析中表示了系统的安全性，因而可以指导确保系统安全的最佳方案的选取。

3.2尾矿库现状评价
安全现状评价是在系统生命周期内的生产运行期间通过对生产经营单位的生产设施、设备、装置实际运行状况及管理状况的调查、分析，运用安全系统工程的方法进行危险、有害因素的识别及其危险度的评价，查找该系统生产运行中存在的事故隐患并判定其危险程度，提出合理可行的安全对策措施及建议，使系统在生产运行期内的安全风险控制在安全、合理的程度内。

模糊评价法是随着模糊数学迅速发展而出现的一种全新的评价方法。

目前，模糊评价法主要分为模糊综合评价法和模糊聚类分析法。

模糊评价法适用于没有确定安全数据的情况，尤其是在系统危险性评价领域中。

尾矿库系统是一个极其复杂的多因素、多变量、多层次的人—机—环境系统。

在这个系统中，除客观事物的差异在中间过渡阶段呈现出“亦此亦彼”的特点外，还有人的思维和行动也存在模糊性。

层次分析法，是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。

它的优点是系统性强，简洁实用，所需定量数据少。

缺点是定性成分多，不能为决策提供新方案，当系统复杂指标很多时很难确定权重。

3.3尾矿库综合评价
通过尾矿库综合评价，找出系统中的薄弱环节，给出了合理的安全对策措施，更好的为企业对尾矿库系统实施预知性维护和科学管理提供科学依据，同时可以有效减少灾害性事故的发生，使企业经营者获得较高的经济效益，从而保证人身安全和社会财产的安全。

3.4总结。