1、??? 前言
尾礦設(shè)施是礦山生產(chǎn)設(shè)施的重要組成部分,其投資較大,一般約占礦山建設(shè)總投資的5%～10%。尾礦庫(kù)是尾礦設(shè)施的主要部分,包括尾礦壩、庫(kù)區(qū)等。尾礦中還含有各種有毒有害物質(zhì),并且是一種人造的具有高勢(shì)能的泥石流形成區(qū),其安全運(yùn)行直接關(guān)系到下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和庫(kù)區(qū)周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境[1]。隨著工業(yè)發(fā)展,尾礦壩數(shù)量越來(lái)越多,壩體堆積越來(lái)越高。目前,世界上正在使用的尾礦庫(kù)和工業(yè)廢料庫(kù)約有20多萬(wàn)個(gè),因此,尾礦庫(kù)的安全問(wèn)題是一個(gè)很嚴(yán)峻的問(wèn)題[2],識(shí)別尾礦壩危險(xiǎn)信號(hào)和控制已成為尾礦壩安全工作的重要任務(wù)之一。文中運(yùn)用現(xiàn)代安全管理理論,結(jié)合尾礦壩實(shí)際,辨識(shí)對(duì)尾礦壩的危害因素和實(shí)施防治工作,為完善和提高尾礦壩安全管理水平,建立安全重大危險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制進(jìn)行了探討。

2、??? 識(shí)別尾礦壩有害因素
2.1尾礦壩有害因素及識(shí)別
尾礦壩有害因素可劃分為尾礦壩壩基壩坡失穩(wěn)、排洪系統(tǒng)故障、浸潤(rùn)線過(guò)高及管涌等滲透穩(wěn)定問(wèn)題。
2.2.1　導(dǎo)致潰壩的有害因素：
尾礦壩最大的危險(xiǎn)是潰壩,一旦潰壩會(huì)引起滑坡泥石流等重大災(zāi)害,引起重大人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染。引起潰壩的原因很多,如:①調(diào)洪高度不能滿足需要、安全超高不夠、泄洪排水系統(tǒng)防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、泄洪排水構(gòu)筑物破壞或堵塞、庫(kù)區(qū)內(nèi)發(fā)生大的泥石流、岸坡發(fā)生滑坡和坍塌等;②壩基未處理或處理不當(dāng)、壩體邊坡過(guò)陡、有局部坍塌或隆起、壩面有沖刷或塌坑等不良現(xiàn)象;裂縫、壩基下存在軟弱地層或巖溶,壩體疏松;③未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放礦沖填尾礦庫(kù),沉積灘面出現(xiàn)側(cè)坡、扇形坡或細(xì)粒尾礦大量沉積于壩的某一端;④獨(dú)頭放礦,礦漿沿子壩內(nèi)坡趾流動(dòng)沖刷壩體;沉積干灘長(zhǎng)度不足,浸潤(rùn)線過(guò)高,下游壩坡沼澤化;⑤排滲設(shè)施失效或破壞,滲流破壞不斷擴(kuò)大,產(chǎn)生管涌、流土。主要觸發(fā)原因有滑坡、浪涌或洪水漫壩、壩坡失穩(wěn)、堆積壩潰口、滲流破壞?，F(xiàn)對(duì)可能引起潰壩的各個(gè)有害因素分析如下。
(1)滑坡(岸坡坍塌)：由于尾礦庫(kù)建在陡峭山體上,采礦活動(dòng)、巖體風(fēng)化、尾礦庫(kù)水淹浸泡而導(dǎo)致山體失穩(wěn),最終引起滑坡。(2)泥石流。由于庫(kù)區(qū)存在大量細(xì)粒尾砂,當(dāng)遇到暴雨時(shí)會(huì)引起泥石流。(3)浪涌或洪水漫壩。由于風(fēng)速過(guò)大、泄洪排水構(gòu)筑物破壞、堵塞、庫(kù)區(qū)內(nèi)發(fā)生大的泥石流或岸坡發(fā)生滑坡和坍塌等原因,引起水流高速?zèng)_擊壩體或庫(kù)區(qū)水位超過(guò)壩頂,致使壩坡失穩(wěn)決口潰壩。(4)壩坡失穩(wěn)。由于壩體邊坡過(guò)陡,有局部坍塌或隆起,壩面有沖刷、塌坑等不良現(xiàn)象;裂縫,壩基下存在軟基或巖溶,壩體疏松使?jié)B流破壞不斷擴(kuò)大導(dǎo)致壩體裂縫、管涌或流土,引起壩體滑坡坍塌。(5)壩面拉溝。未進(jìn)行壩面維護(hù),壩面無(wú)防沖刷措施,遇暴雨會(huì)引起壩面拉溝。(6)滲流破壞。由于浸潤(rùn)線的位置過(guò)高,尾礦沉積灘的長(zhǎng)度過(guò)短,壩面或下游發(fā)生沼澤化。導(dǎo)致壩體、壩肩和不同材料結(jié)合部位有滲流水流出,滲流量增大,滲流水混濁引起管涌。(7)管涌。當(dāng)庫(kù)區(qū)水位過(guò)高而引起壩基滲透壓力過(guò)大,排滲設(shè)施失效時(shí)就會(huì)引起管涌。(8)壩體地震液化。當(dāng)筑壩尾砂粒度不符合要求,壩坡處于飽和狀態(tài),地震時(shí)或其它震動(dòng)會(huì)引起壩體液化。(9)裂縫。由于壩體、壩基不均勻沉陷或滑坡、壩體施工質(zhì)量差或壩身結(jié)構(gòu)及斷面尺寸設(shè)計(jì)不當(dāng),當(dāng)壩體滑移、暴雨或低溫冰凍時(shí)就會(huì)使壩體產(chǎn)生裂縫。(10)粉塵。由于堆積壩外坡大面積裸露,未護(hù)坡,尾砂粒度細(xì)、含水低,會(huì)引起沙塵暴污染環(huán)境。(11)漏礦和滲水。由于將尾礦庫(kù)建在斷裂帶、溶洞等不良工程地質(zhì)條件下,使庫(kù)區(qū)地層滲水通道和庫(kù)外連通,使水或礦漏出。(12)滾石。由于山體陡峭、采礦活動(dòng)、或巖體風(fēng)化等原因,引起巖石從山體脫落沖擊排洪設(shè)施,導(dǎo)致排洪設(shè)施破壞或由于滾石下落或重物落下?lián)糁腥梭w而引起的事故。
2.2.2　引起排洪系統(tǒng)故障的有害因素
由于滾石、樹枝雜草、低溫冰凍、地基產(chǎn)生不均勻沉陷等原因?qū)е屡潘苄购槟芰档褪?、斷?最終引起排洪系統(tǒng)故障。
在尾礦庫(kù)整個(gè)事故中,潰壩事故發(fā)生的危害性最大,潰壩事故一旦發(fā)生,會(huì)引起重大人員傷亡財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染,并且因潰壩而引起的重特大事故比較多,確。如云南錫業(yè)公司火谷都尾礦庫(kù)1962年09月26日發(fā)生潰壩事故,涌出尾礦330萬(wàn)m3,水38萬(wàn)m3,沖毀耕地36.05hm2,11座村寨和一個(gè)農(nóng)場(chǎng),共13970人受災(zāi),其中死亡171人、傷92人,直接經(jīng)濟(jì)損失2000萬(wàn)元,也是迄今為止我國(guó)發(fā)生的最嚴(yán)重的一起尾礦壩事故;最近的一次如2006年4月30日陜西鎮(zhèn)安尾礦壩坍塌事故死亡17人。
其次是洪水漫壩、決口、滑坡坍塌、地震液化、滾石、泥石流等事故一旦發(fā)生,會(huì)引起危險(xiǎn)性較大,并較難以控制,容易發(fā)生傷亡、或群傷,造成一定的經(jīng)濟(jì)損失[3],這些事故的發(fā)生也有可能導(dǎo)致潰壩,。如1994年07月12日,湖北新冶銅礦尾礦庫(kù)洪水漫頂潰壩,死亡26人,失蹤2人;1992年05月24日,河南灤川縣赤土店鄉(xiāng)鉬礦搶修尾礦庫(kù)排洪洞發(fā)生大規(guī)模塌方,死亡14人,重傷4人。在國(guó)外,此類事故亦不鮮見(jiàn)。
第三是滲透破壞如流土、管涌、這些事故的發(fā)生也有可能導(dǎo)致潰壩。如圭亞那阿邁金礦尾礦壩垮塌，直接原因是在建壩期間，在堤壩底部安裝了波紋排水鋼管臨時(shí)排水，在重型設(shè)備碾壓管線周圍的回填材料時(shí)，破壞了管路的完整性，為細(xì)粒材料流失創(chuàng)造了條件，由于沒(méi)有采取其他有效措施阻止或有效控制管道周圍回填料中的滲漏，引起壩體內(nèi)部侵蝕破壞。另外細(xì)砂層與廢石堆之間缺乏反濾，細(xì)砂可以容易的從廢石堆孔隙之間穿過(guò)。
第四是違規(guī)作業(yè)誘發(fā)以上各種事故的發(fā)生。