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尾矿库溃坝原因分析以及尾矿库分类及监测


尾矿库溃坝原因分析以及尾矿库分类及监测

 

尾矿库一般由尾矿堆存系统、尾矿库排洪系统、尾矿库回水系统等几部分组成。尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的,用以堆存金属或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。那么尾矿库有哪几个部分,分几种类型,尾矿库溃坝的原因的防范措施都有哪些呢?

 

一、尾矿库的分类

山谷型尾矿库
是指在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较短,坝体工程量较小,后期尾矿堆坝相对较易管理维护,当堆坝较高时,可获得较大的库容;但当汇水面积较大时,排洪设施工程量相对较大。我国现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。

 

傍山型尾矿库
是指在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大。由于该类尾矿库尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差,因此管理、维护相对就比较复杂。国内位于低山丘陵地区的小矿山常选用这种类型的尾矿库。

平地型尾矿库
是指在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量大,维护管理比较麻烦;国内平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库。例如山东省的一些金矿的尾矿库。

截河型尾矿库
是指截取一段河床,在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。它的特点是不占农田;库区汇水面积不太大,但上游的汇水面积通常很大,库内和库上游都要设置排水系统,配置较复杂,规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂,国内采用的不多。

尾矿堆存系统
该系统一般包括坝上放矿管道、尾矿初期坝、尾矿后期坝、浸润线观测、位移观测以及排渗设施等。

尾矿库排洪系统
该系统一般包括截洪沟、溢洪道、排水井、排水管、排水隧洞等构筑物。

尾矿回水系统
该系统大多利用库内排洪井、管将澄清水引入下游回水泵站,再扬至高位水池。也有在库内水面边缘设置活动泵站直接抽取澄清水,扬至高位水池。

 

二、尾矿库溃坝原因

尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源,存在溃坝危险,一旦失事,容易造成重特大事故。尾矿库溃坝的原因主要包括以下几个方面:

 

洪水漫顶
洪水漫顶是造成尾矿库溃坝的重要原因。由于排洪设施的设计、施工或管理不能满足要求,往往会造成尾矿库排洪能力不足、排洪设施出现堵塞垮塌,汛期时大量雨水涌入库内,极有可能导致洪水漫顶,使坝体溃决。

 

坝体裂缝
坝体的某些细小裂缝有可能成为坝体集中渗漏的通道,裂缝的出现也可能是坝体滑塌的预兆。裂缝产生的主要原因有:坝基承载力不足导致局部坝体坍塌开裂、坝体边坡及断面尺寸设计不当、坝体施工质量差等。

 

渗透破坏
正常稳定的渗流可以加速尾矿库干滩的形成和尾砂的固结,提高坝体的稳定安全性。若坝体没有进行合理的设计及施工,未根据稳定运行要求设置坝体排渗层,将会造成坝体浸润线偏高,有可能引发溃坝事故。

 

坝体滑坡
有些坝体滑坡是突发性的,有些则是先由细小裂缝开始,然后裂缝慢慢扩大,.终导致滑坡,发生溃坝事故。滑坡按滑坡的性质可分为剪切性滑坡、溯流性滑坡和液化性滑坡;按形状可分为圆弧滑坡、折线滑坡和混合滑坡。

 

三、尾矿库溃坝防范措施

加强安全监测
尾矿库溃坝事故常在汛期发生,此时应加大监测力度:尾矿库干滩是否已经形成,干滩长度是否与设计要求相符合,排水构筑物是否完好通畅,库区周边有无引发地质灾害的不利条件,泥石流拦截设施是否完好有效。尾矿库坝体边坡是否符合设计要求,是否产生隆起或者塌陷;坝体表面是否有冲刷的现象,有无裂缝。若产生裂缝,应立即了解裂缝的形状、走向,并分析其产生的原因和发展趋势。

 

采取预警行动
当企业发现坝体存在洪水漫顶、排水管坍塌等危险时,应及时报告相关安全监管部门、当地政府部门和设计单位,尽力排除险情。如果险情不断扩大,应组织尾矿库下游人员疏散转移,防止事故扩大,避免人员伤亡。

 

开展隐患排查治理专项行动
各单位应根据国家相关部门的要求,在尾矿库所在地政府的统一组织领导下开展专项整治和隐患排查治理专项行动。

 

做好汛期防洪工作
开展全面、细致的尾矿库防汛安全检查,特别是曾经发生过滑坡、泥石流等地质灾害的重点地区。加强对排洪、泄洪设施的维护,保证尾矿库的调洪库容和干滩长度符合标准,对一时难以整改到位的隐患进行重点巡查,制定应急措施。尾矿库是矿山选矿厂生产不可缺少的设施,但同时也是矿山生产很大的危险源,全方位了解尾矿库,及时做好防范很重要。

 

另外,尾矿也有很大的潜在经济价值,科学地进行尾矿处理,对有利用价值的尾矿进行综合开发,既能缓解矿山的资源短缺,延长矿山寿命,也能降低、避免其危害性。

 

延伸阅读>>>>>

尾矿库安全在线监测体系是在尾矿库树立一整套长途自动化安全监测剖析评价预报体系,包括利用动态监测仪对尾矿库的实时安全监测、尾矿库与企业办公楼监控中心之间的通讯子体系、监控中心计算机体系和web查询报表体系。树立尾矿库安全监控、安全剖析评价,安全预警,安全指挥办理体系,对尾矿库的安全状态进行实时的监测、剖析与预报,保证尾矿库的安全。

 

体系由现场感知体系、采集体系、传输体系、监控中心体系四部分构成。监控中心的硬件渠道上工作监测监控软件体系、剖析及评估软件体系、手机短信报警等子体系。

 

系统架构:体系由现场感知体系、采集体系、传输体系、监控中心体系四部分构成。监控中心的硬件渠道上工作监测监控软件体系、剖析及评估软件体系、手机短信报警等子体系。

 

监测项目:坝体位移(表面位移和深部位移监测)、地下水监测(侵润线)、 干滩长、干滩斜率、滩顶高度、 库水位监测、降水量(一体化雨量计)、库区视频影像(一体化视频监控)。

 

系统介绍:

对尾矿库主要技术数据的实时监测监控,巡线员数据的实时查询,监测数据的智能分析等。实时了解该尾矿库安全状态并做出预测预警,为科学决策提供依据。监测目的主要任务包括: 采用实时监测技术,监测尾矿库的位移变形及地下水位的变化情况,监测降雨量,尾矿库内部位移变形等情况; 采用尾矿库监测数据管理系统,用以对监测数据进行接收、管理、曲线成图、报警等; 该监测数据管理系统满足尾矿库数据管理中心和市局数据中心以及总站数据中心的数据。

 

系统优势:

系统具有稳定可靠的采集、显示、存储、数据通信、管理、系统自检和报警功能;
系统具有远程控制功能,可通过串口利用网络对监控主机进行遥控监测,实现数据采集软件上的所有功能,并对数据采集软件中的历史数据有访问权限的进行提取;
系统可监测尾矿库的状态变化,在发现不正常现象时及时分析原因,采取措施,防止事故发生,以保证周围人民生命财产安全;
系统可定期进行观测数据的整编,为以后的设计、施工、管理提供资料;

 

系统可随时对观测资料进行分析,开展对尾矿库状态进行技术鉴定,总结经验,为制定安全措施、评价尾矿库状态提供数据;
系统能综合历史数据和实时采集的渗流、水位、形变等数据,按照国家有关标准进行相关过程线分析、位势分析、滞后时间分析、沉降分析、水平断面分析、纵断面分析、等值线分析、安全状态分析等有关该山体滑坡的安全分析;
系统具有良好的防雷抗干扰,确保系统不因雷击而损坏。

 

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