一、尾礦壩的基本概念

（一）、尾礦壩

尾礦是指礦山的選礦廠將礦石破碎、篩分、研磨、分級、再經(jīng)重選浮選或氰化等選別工藝流程、選出有用金屬后的剩余部分，其有用成分含量很低，這部分產(chǎn)物稱之為尾礦。通常尾礦以礦漿形態(tài)排出。這些尾礦有的用于井下充填，或被利用做建筑材料，但是大多數(shù)尾礦被輸送到尾礦庫（壩）堆存。

顯然，大量的尾礦物質(zhì)如果不加妥善處理和堆存，就會大面積復(fù)蓋農(nóng)田，污染水系，系統(tǒng)破壞自然景觀和生態(tài)環(huán)境。同時尾礦中往往含有少量受目前技術(shù)條件限制尚不能回收的貴金屬，稀有元素等，尾礦又是二次資源。

尾礦壩就是指采用當(dāng)?shù)赝痢⑹蚧炷恋冉ㄖ牧霞拔驳V借助山谷地形條件堆筑起來，形成一定容積，用以堆存尾礦和貯水的壩體，通常尾礦壩包括初期壩（又叫基本壩）和堆積壩（又叫后期壩）。

初期壩（基本壩），是基建期采有當(dāng)?shù)亟ㄖ牧闲拗模靡孕纬赏懂a(chǎn)初期堆存一定量的尾礦所必需的庫容量，一般要求貯存選礦廠投產(chǎn)后半年以上的尾礦量。在利用生產(chǎn)回水時，初期壩可澄清尾礦水，貯存所需的調(diào)蓄水量及相應(yīng)的汛期調(diào)洪水量。它兼有排泄?jié)B透水和穩(wěn)定整個壩體的作用，并為以后尾礦堆積壩打下基礎(chǔ)。

堆積壩（后期壩），是基建期采用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧闲拗?，用以形成投產(chǎn)初期堆存一定量的尾礦所必需的庫容量，一般要求貯存選礦廠投產(chǎn)后半年以上的尾礦量。在利用生產(chǎn)回水時，初期壩可澄清尾礦水，貯存所需的調(diào)蓄水量及相應(yīng)的汛期調(diào)洪水量。它兼有排泄?jié)B透水和穩(wěn)定整個壩體的作用，并為以后尾礦堆壩打下基礎(chǔ)。

堆積壩（后期壩），是選礦廠在生產(chǎn)過程中，在超過初期壩壩頂標(biāo)高以上，采用尾礦堆筑的壩體。由于尾礦筑壩體是直接用尾礦堆筑，節(jié)約了大量的土石方工程量和投資，因而應(yīng)盡量加以利用。當(dāng)由于尾礦的物理力學(xué)特性不能滿足要求，用尾礦筑壩全有困難時，也可采用當(dāng)?shù)仄渌牧匣旌现巍Ｎ驳V堆積壩的堆積形式有：上游法、中線法、下游法、水庫式堆積法和高濃度堆積法等。

尾礦筑壩方法包括：

1． 沖積法；

2． 池填法；

3． 渠槽法；

4． 采用水力旋流器分級上游筑壩法；

5． 尾礦分級下游筑壩法；

6． 尾礦分級中線筑壩法。

按施工方法分類：

1． 輾壓法；

2． 水力沖填法；

3． 高濃度堆筑法；

4． 尾礦壓濾濾餅干堆。

盡管細顆粒尾礦的強度低，沉積密度低和內(nèi)摩擦角小的物理特性給筑壩帶來巨大困難，但通過生產(chǎn)實踐和加強管理等，在筑壩方法上已所突破。近年來，細顆粒尾礦也越來越多的被用來堆筑尾礦壩。

（二）、排水構(gòu)筑物

在尾礦壩的生產(chǎn)運行過程中，為了將尾礦庫內(nèi)澄清水、雨水和汛期山洪等安全地排出壩外，通常設(shè)置排水構(gòu)筑物，它包括排水井（塔）排水涵管、排水斜槽、隧洞、攔洪壩、溢洪道及截洪溝外。其斷面尺寸和泄水能力與當(dāng)?shù)厮臍庀髼l件和防洪標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)，也與礦山生產(chǎn)規(guī)模、尾礦壩級別等相關(guān)，它對確保尾礦壩安全起著極為重要作用。

（三）、排滲水設(shè)施

尾礦壩體內(nèi)有一條浸潤線，即一個浸潤曲面線，類似于地下水位線。它結(jié)壩體個坡穩(wěn)定性有重要影響，一般說，隨著浸潤線的升高，壩坡穩(wěn)定的安全系數(shù)就降低。因此，浸潤線如果從壩外坡逸出來，其明顯現(xiàn)象是壩后坡或壩趾處沼澤處、滲水量增大、滲水渾濁、出現(xiàn)管涌、流水和壩陷等。這些現(xiàn)象對壩體穩(wěn)定性是極不利的。

工程上要求尾礦壩壩體內(nèi)設(shè)置排滲水設(shè)施，用以降低浸潤線。排滲水設(shè)施包括有：

1． 排滲棱體；

2． 濾水堆石壩（初期壩）；

3． 排滲褥墊；

4． 排滲盲溝（盲管）；

5． 貼坡反濾體；

6． 排滲井管（虹吸式滲井、輕型井點、垂直及水平聯(lián)合排滲體）。

尾礦壩使用周期較長，壩體大部分處于浸潤狀態(tài)，又經(jīng)常受外界各種因素影響，因此，壩體內(nèi)隱患對尾礦壩安全運行關(guān)系重大，應(yīng)進行經(jīng)常性監(jiān)測工作，據(jù)此判定它的安全狀況，把壩體的隱患消滅在萌芽狀態(tài)時期，或限制其進一步惡化。

二、尾礦壩的特點及生產(chǎn)管理

（一）、尾礦壩的特點

尾礦壩不同于水庫壩，不論在設(shè)計，施工和管理上都有很大不同。水庫壩是以防洪、發(fā)電、航運、灌溉和蓄水養(yǎng)魚為目的，尾礦壩有其自身特點，其一，為了少占農(nóng)田，往往地形條件差，山谷狹窄，坡陡，庫容小，匯水面積大，調(diào)洪庫容小，致使尾礦壩壩高，壩內(nèi)水位高，形成人工建造的具有高勢能的“泥石流”。因此，對尾礦壩防洪設(shè)施有特別要求。其二，尾礦壩筑壩材料多為選礦廠排出的尾礦漿，其粒度變化受磨礦細度左右，不同的尾礦有不同的物理特性，給筑壩和壩體帶來不同特點，通常尾礦沖填壩體內(nèi)浸潤線偏高，尾礦壩的穩(wěn)定性、壩趾的滲流、管涌、流土及飽和尾礦的地震液化等都應(yīng)予以高度重視。尾礦壩為了堆存尾礦，使尾礦漿沉積固積，只要涌出的水不渾濁，無污染術(shù)沒有完全隔水的必要，因此，在尾礦壩構(gòu)造上應(yīng)以透水性為原則。既有透水要求，又不能漏出礦漿或發(fā)生管涌現(xiàn)象，可見，尾礦壩比水庫壩復(fù)雜得多。尾礦壩的專業(yè)知識涉及到水文氣象、水工、巖土工程、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、礦山生產(chǎn)及環(huán)保等專業(yè)，有邊緣學(xué)科的特點。其三，礦山生產(chǎn)的迅速發(fā)展，使選礦廠排出的尾礦量及“三廢”急劇增加、環(huán)保、占地、復(fù)墾都提到議事日程上來，其中尾礦所含有害物質(zhì)，如不能妥善處理，必然造成日趨嚴(yán)重的污染。

尾礦壩不僅對下游城鎮(zhèn)、鐵路、公路、農(nóng)田、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及環(huán)保等方面有重要影響，而且與礦山采選生產(chǎn)密切相關(guān)。尾礦初期壩建成后，尾礦壩堆筑是逐日逐月逐年堆積起來的，并越積越大，筑壩上升速度受選礦生產(chǎn)規(guī)模變化影響。因此，尾礦壩不僅是礦山生產(chǎn)的特殊重工工程，而且關(guān)聯(lián)社會和環(huán)境各個方面，是一門嚴(yán)肅的管理科學(xué)。

歸納起來，尾礦壩管理主要內(nèi)容為：

1． 尾礦的輸送、排放、筑壩及回水；

2． 尾礦壩的防洪渡汛和抗震；

3． 尾礦壩的維護、加固；

4． 排水構(gòu)筑物的使用管理；

5． 排滲水設(shè)施的使用和監(jiān)測；

6． 環(huán)境保護和尾礦綜合利用等。

以上內(nèi)容構(gòu)成尾礦壩防洪抗震的艱巨性，設(shè)計施工和運行管理的復(fù)雜性，及環(huán)保監(jiān)測的嚴(yán)肅性。

（二）、尾礦壩的問題

1．尾礦壩病害與隱患的形式：

（1） 尾礦壩的排滲設(shè)施堵塞或破壞，或無排滲設(shè)施，使堆積壩浸潤線抬高，壩外坡浸潤線逸出，壩外坡和壩趾沼澤化，壩體出現(xiàn)裂縫、塌陷、沖溝或滑塌等；

（2） 初期壩為土壩，放礦后壩體內(nèi)浸潤線抬高，并在壩外坡逸出，壩坡出現(xiàn)裂縫、沖刷等；

壩基、壩肩有滲漏，壩內(nèi)兩岸有坍岸，，繞流、泥石流等；

（4）透水堆石壩滲渾水；漿砌石壩壩體有裂縫，有滲漏水，壩體穩(wěn)定性受威脅；

（5）排水構(gòu)筑物泄水能力不足，有缺陷，損壞失修，或斷裂滲漏、跑渾水、下游消能設(shè)施不善；

（6）回水澄清距離不夠，干灘距離太短等；

（7）抗洪和調(diào)洪能力太小；

（8）抗震能力不足；

（9）隨意放礦，壩端集中放礦等錯誤放礦方法造成沉積灘頊傾斜、側(cè)坡、扇坡、淤泥夾層、積水等，及筑壩外坡過陡；

（10）污水排放超標(biāo)，尾礦粉塵飛揚污染環(huán)境。

上述問題和病害，有的是設(shè)計和施工質(zhì)量差遺留下來的，有的是管理的盲目性，疏忽大意造成的；顯然解決這些問題應(yīng)首先進行“會診”，找出隱患癥結(jié)，分期對癥治理。

2．尾礦壩生產(chǎn)管理技術(shù)力量薄弱

尾礦壩安全的諸因素中，管理是關(guān)鍵。俗稱“三分建，七分管”，而恰恰在管理上普遍存在技術(shù)力量薄弱問題。由于尾礦壩是非生產(chǎn)性，不直接生產(chǎn)黃金，往往對存在的隱患或因資金不足，處理措施不力一拖再拖，未能引起足夠的重視。

管理人員缺乏尾礦壩管理方面基本知識，或未經(jīng)崗位培訓(xùn)，管理經(jīng)驗不足等。

（三）、尾礦壩的管理任務(wù)

尾礦壩（庫）是礦山安全生產(chǎn)的重要設(shè)施之一。近年來由于礦山選礦處理能力日益加大，相應(yīng)的排產(chǎn)尾礦也日益增加，據(jù)不完全統(tǒng)計，黃金礦山（巖金）現(xiàn)有尾礦壩（庫）近幾年400座。隨之而來的安全環(huán)保問題日益突出，尾礦壩（庫）的管理任務(wù)日趨繁重。

1． 認真執(zhí)行國家有關(guān)方針、政策和法規(guī)

管理在現(xiàn)代化建設(shè)中占有重要地位。科學(xué)、技術(shù)和管理被稱作現(xiàn)代化的在大要素，三者相互制約、相輔相成，而管理這一要素卻又具有特別重要的意義。

尾礦壩管理要貫徹“安全第一，預(yù)防為主，防重于搶，有備無患”的工作方針，執(zhí)行各項管理法規(guī)。尾礦壩（庫）生產(chǎn)管理和安全防范的重點應(yīng)放在尾礦壩體和排水構(gòu)筑物上，嚴(yán)格執(zhí)行《冶金礦山尾礦設(shè)施管理規(guī)程》（90）冶礦字第185號文件規(guī)定。

尾礦壩管理的基本任務(wù)，是將尾礦輸送、回水、筑壩、壩體維護、壩內(nèi)水位控制、汛期防洪、抗震、尾礦壩監(jiān)測等各項工作做好，保證尾礦壩安全運行，防止?jié)蔚绕茐男詾?zāi)害事故發(fā)生。

尾礦壩類似選礦廠的“垃圾站”，無論是輸送系統(tǒng)或堆存系統(tǒng)出了問題，選礦生產(chǎn)都難以進行。

尾礦壩的生產(chǎn)管理不令要把選礦廠排出的尾礦妥善地堆存起業(yè)，而且要進行筑壩的堆高施工，排水，防滲、觀測等各項工作。同時對隨時發(fā)生的問題及時處理。因此，尾礦壩生產(chǎn)管理是邊生產(chǎn)，邊筑壩，邊完善直到尾礦壩終期，這是一個長期而完整的過程。

我國是一個水資源貧乏的國家，不少礦山用水緊張，天旱時，用水與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)爭水，尾礦壩貯水將渾水變清水為礦山利用回水創(chuàng)造了條件。

環(huán)境保護是我國一項基本國策。由于尾礦漿含有某些有害物質(zhì)，對環(huán)境構(gòu)成危害，所以尾礦壩成為礦山環(huán)保工作的重點。尾礦壩具有一定的自凈能力，成為消納污染的一個設(shè)施；一旦泄漏，尾礦壩又是一個巨大的污染源。

尾礦綜合利用，不僅可以減少尾礦堆存量，節(jié)約建壩，征購?fù)恋睾头篮楣こ痰荣M用，而且改善環(huán)境質(zhì)量，變廢為寶。在人多地少矛盾突出的嚴(yán)峻情況下，充分利用廢棄資源有重要社會和經(jīng)濟效益。

山東省三山島金礦、河?xùn)|金礦、龍口市金礦等利用尾礦制作尾砂磚等多種建筑材料，其技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于普通粘土磚。

山東、河北、遼寧等省不少黃金礦山對尾礦壩終期復(fù)土造田，綠化，河北省金廠峪金礦尾礦壩服務(wù)期滿后，把尾礦壩變成“圍山轉(zhuǎn)”式花果山。

尾礦壩安全技術(shù)監(jiān)督工作，從安全技術(shù)上進行認真的安全把關(guān)。從工程立項、決策、計劃、勘察、設(shè)計、施工、管理各個環(huán)節(jié)把好關(guān)。

對尾礦壩設(shè)計，應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計規(guī)范的原則，設(shè)計者應(yīng)符合設(shè)計資格要求，建設(shè)監(jiān)理，嚴(yán)格施工質(zhì)量驗收制度。

礦山企業(yè)要建立起尾礦壩管理細則，操作規(guī)程和安全責(zé)任制度。每年汛前，應(yīng)召集有關(guān)部門，如安全、環(huán)保、基建、選礦廠等，有針對性的對尾礦壩的壩高、庫內(nèi)水位，排水口標(biāo)高等按防洪標(biāo)準(zhǔn)逐一核對；對