2、尾礦庫危險(xiǎn)有害因素分析
2.1危險(xiǎn)因素
危險(xiǎn)因素是直接造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的因素。尾礦為安全和環(huán)境污染事故往往是其潛在的危險(xiǎn)因素失去控制而引發(fā)的。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》(GB18218-2000)對(duì)重大危險(xiǎn)的規(guī)定,庫容量100萬m3以上的尾礦庫是重大危險(xiǎn)源;它一旦發(fā)生事故,對(duì)下游區(qū)域人民的生命和財(cái)產(chǎn)及環(huán)境將造成巨大災(zāi)難,后果無法估量。國內(nèi)礦山尾礦在歷史上曾發(fā)生過多起重、特大事故。因此,消除和控制尾礦庫潛在的危險(xiǎn)因素,消除事故隱患是尾礦庫安全管理的重大責(zé)任。
尾礦庫事故的主要表現(xiàn)形式為潰壩和尾礦泄漏。重大的潰壩和尾礦泄漏會(huì)造成大量的人員傷亡、建筑物損毀和環(huán)境污染。導(dǎo)致尾礦庫潰壩和尾礦泄漏事故的因素很多,可歸納為:自然因素、設(shè)計(jì)因素、施工因素、管理因素、社會(huì)因素、技術(shù)因素。在尾礦庫安全監(jiān)督管理中,直接導(dǎo)致尾礦庫事故的危險(xiǎn)因素主要有:尾礦堆積壩邊坡過陡,浸潤(rùn)線逸出,裂縫,滲漏,滑坡,壩外坡裸露拉溝,排洪構(gòu)筑排洪能力不足,排洪構(gòu)筑物堵塞,排洪構(gòu)筑物錯(cuò)動(dòng)、斷裂、垮塌,干灘長(zhǎng)度不夠,安全超高不足,抗震能力不足,庫區(qū)滲漏、崩岸和泥石流,地震,淹溺,雷擊等。
?。?)尾礦規(guī)程壩邊坡過陡。尾礦規(guī)程壩邊坡直接決定其穩(wěn)定性。造成尾礦堆積壩邊坡過陡的主要原因有:放礦工藝不合理;為增加庫容人為改陡坡比。造成初期壩邊坡過陡的主要原因有:盲目節(jié)省投資,人為改陡坡比;有的堆石壩是用生產(chǎn)廢石進(jìn)行堆壩,沒有控制陡坡比。
?。?)浸潤(rùn)線逸出。浸潤(rùn)線的高低和變化直接決定其穩(wěn)定。浸潤(rùn)線從壩外逸出,說明壩坡的穩(wěn)定性很差,有可能發(fā)生滑坡事故。造成浸潤(rùn)線逸出主要原因有:無排滲設(shè)施;排滲設(shè)計(jì)不合理;排滲設(shè)施施工質(zhì)量不良;排滲設(shè)施管理不當(dāng)。
?。?)裂縫。裂縫是尾礦壩較為常見的危險(xiǎn)因素。某些細(xì)小的橫向裂縫有可能成為壩體的集中滲漏通道,有的縱向裂縫或水平裂縫也可能是壩體出現(xiàn)滑塌的預(yù)兆。裂縫的主要原因有:壩基隨載能力不均衡;壩體施工質(zhì)量差;壩身結(jié)構(gòu)及斷面尺寸設(shè)計(jì)不當(dāng)。
?。?)滲漏。滲漏是尾礦庫常見的危險(xiǎn)因素,會(huì)導(dǎo)致溢流出口處壩體沖刷及管涌等多種形式的破壞,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致垮壩事故。按滲漏的部位可分為:壩體滲漏、壩基滲漏、接觸滲漏和繞壩滲漏。
壩體滲漏的主要原因包括設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)方面。
設(shè)計(jì)方面的主要原因有:對(duì)壩址的地質(zhì)勘探工作做得不夠,設(shè)計(jì)時(shí)未能采取有效的防滲措施;采用的壩基防滲措施不能滿足抗?jié)B的需要;黏土鋪蓋與透水砂礫石地基之間,未設(shè)有效的濾層,鋪蓋在滲水壓力作用下破壞而漏水;土壩壩體單薄,邊坡太陡,滲水從濾水體以上逸出;黏土防滲體設(shè)計(jì)斷面不足,或與下游壩體缺乏良好的過渡層,使防滲體破壞而漏水;埋入壩體的壓力管理強(qiáng)度不夠,由于地基不均勻沉陷,導(dǎo)致管身斷裂,有壓水流通過裂縫沿管壁或壩體薄弱部位流出。
施工方面的主要原因有:巖基的強(qiáng)風(fēng)化層及破碎帶未處理,或混凝土截水墻未按設(shè)計(jì)要求做到新鮮基巖上;巖基上部的沖積層未按設(shè)計(jì)要求徹底清理;土壩分層填筑時(shí),土層太厚,碾壓不實(shí),致使每層填土上部密實(shí),下部疏松,庫內(nèi)放礦后形成水平滲水帶;土料含砂礫太多,滲透系數(shù)大;沒有嚴(yán)格按要求控制或及時(shí)調(diào)整填筑土料的含水量,致使碾壓達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度;在分段進(jìn)行填筑時(shí),土層厚薄不同,上升速度不一致,相鄰兩段的接合部位出現(xiàn)少壓或漏壓的松土帶;在冬季施工中,對(duì)碾壓后的凍土層沒有徹底處理,或把大量?jī)鐾翂K填在壩內(nèi),形成軟弱夾層,成為壩體滲漏的通道;濾水體施工時(shí),由于砂石料質(zhì)量不好、濾層材料鋪設(shè)混亂等,導(dǎo)致濾水體失效,而使壩體浸潤(rùn)線升高。
管理方面的主要原因有:壩前干灘裸露暴曬而開裂,尾礦放礦水從裂縫滲漏;對(duì)防滲設(shè)施養(yǎng)護(hù)、維修不善,出現(xiàn)問題后亦未及時(shí)進(jìn)行處理,下游逐漸出現(xiàn)沼澤化,甚至可能形成管涌;在壩后任意取土,也可能影響地基的穩(wěn)定。
其它方面的原因有:白蟻、獾、蛇、鼠等動(dòng)物在壩體打洞營(yíng)巢,造成壩體集中滲漏;地震會(huì)引壩體或防滲體發(fā)生貫穿性的橫向裂縫而產(chǎn)生滲漏。
接觸滲漏的主要原因有:基礎(chǔ)清理不好,未做接合槽或做得不徹底;土壩兩端與山坡接合部分的坡面過陡,而且基礎(chǔ)清理不徹底,或未做防滲墻;涵管或圬工建筑物與壩體接觸處回填夯實(shí)質(zhì)量差,或未做截水環(huán)(墻)及其它止步止水措施,造成滲水沿此薄弱面滲漏。