尾矿库环境风险分析思路.doc

尾矿库的事故风险分析一、库内水泻漏进入地表水，对地表水的影响二、尾矿库的最大事故风险就是尾矿库发生溃坝 ，会对其下游的村庄、农田、地面河流水体造成严重的危害。造成尾矿库溃坝的因素有如下几种：1、 没有正规的设计：尾矿库选址不当，拦洪及泄洪能力偏小，库内排水能力偏小；坝体基础和强度计算失误，缺少坝前防渗等；繁峙县宝山矿业有限公司的尾矿库，5月18日上午10点左右，宝山公司的尾矿库开始渗漏，上午11点40分，排渗管发生堵塞，坝尖开始渗透，坝体局部出现塌陷，19日凌晨4点左右，坝体下方出现大面积坍塌，大量泥石流顺流而下，到了20日凌晨零点44分，尾矿库内近百万立方米泥沙全部溃泄而出，从山谷里溃泄下来的泥石流不仅冲毁了山谷两边，采矿企业的厂房和机器设备，而且对山谷下游的一座变电站造成了严重破坏，站在路边可以看到，整个变电站已经被泥石流冲的七零八落，输电塔也被冲的东倒西歪，河滩里到处散落着电线杆和扭曲的钢筋，同时卷裹着大量矿渣的泥石流顺着山脚下峨河冲向下游，距离变电站一公里外的一座铁路运输桥也被冲毁。在这次尾矿库溃坝过程中，由于发现及时，措施得力，尾矿库周围的120多名群众被及时疏散，没有造成人员伤亡，但是对周边企业和村庄造成的直接经济损失达到4500万元。据介绍，宝山矿业有限公司成立于1996年，是繁峙县一家知名的股份制民营企业，年产铁精粉30万吨，宝山公司尾矿库在2005年3月31日取得了山西省安监局颁发的尾矿库运营安全生产经营许可证，属于四级尾矿库，但是在调查采访中记者发现，宝山公司的尾矿库设计使用年限是15年，设计库容量是540万立方米，但是实际上这个尾矿库的现存量只有80100万立方米，远远没有达到最大容量，而且投入使用仅仅2年零11个月，那么是什么原因导致了这个证照齐全，远没有达到使用期限的尾矿库就发生如此严重的溃坝事故呢？对宝山公司尾矿库进一步的检测中发现，虽然尾矿库取得了各种合法手续，但是在建设初期并没有按照设计标准进行建造，管道的断裂使得坝体积水过多，导致了尾矿库的坍塌这才是最终导致尾矿库在仅仅使用了不到三年就发生坍塌事故的最根本原因。没有质量保证的施工，形成豆腐渣工程；中新网5月31日电国家安监总局日前通报山西宝山矿业有限公司“5.18”尾矿库溃坝事故。通报指出，这起尾矿库溃坝事故虽然未造成人员伤亡，但直接经济损失达4000多万元，导致尾矿库下游近100名村民被迫疏散。事故影响和经济损失巨大，应引起各地高度重视。据介绍，2007年5月18日，山西宝山矿业有限公司尾矿库发生溃坝事故，库内近100万立方米的尾矿持续下泄近30小时，造成下游太原钢铁公司峨口铁矿铁路专用线桥梁、变电站及部分工业设施被毁，繁(峙)五(台)线交通公路被迫中断，近500亩农田被淹，峨河、滹沱河河道堵塞。山西宝山矿业有限公司位于山西省忻州市繁峙县境内，始建于1996年，是一家股份制私营企业，年开采铁矿石90万吨，年产精矿粉30万吨。该企业尾矿库设计库容540万立方米，设计坝高100米。据初步了解，事故发生的主要原因，一是尾矿库排渗(排洪)管断裂，回水浸蚀坝体，导致坝体逐步松软并最终溃塌；二是企业未按设计要求堆积子坝，擅自将中线式筑坝方式改为上游式筑坝方式，且尾矿坝外坡比超过规定要求，造成坝体稳定性降低；三是企业安全投入不足，未按规定铺设尾矿坝排渗反滤层；四是在增加选矿能力时，没有按要求对尾矿排放进行安全论证。2、3、 遇到超出设计标准的洪水，致使原有排洪设施不能满足排洪，从而造成库内积水过量，形成大水漫坝，把坝体冲跨； 4、 库内排水设施发生意外故障，致使坝体基础发生濡变而造成溃坝；5、 自然灾害的原因，如超出设计标准的暴雨或地震。6、 超期服役。二、尾矿库溃坝的影响范围和影响的类比：1、2007年9月8日山西襄汾县新塔矿业公司尾矿库突然溃坝。约20万立方米混杂着矿渣的泥水从100多米的半山腰狂泻而下，顷刻间吞没了3公里长、6百米宽的地带，其中包括新塔矿业公司办公楼、部分民居和一个乡村集市，造成200多人死亡。年，这个尾矿库被封闭后，曾采取碎石填平、黄土覆盖坝顶、植树绿化、库区上方建设排洪明渠等闭库处理措施。新塔矿业公司通过拍卖购买了铁矿产权，本应该履行了合法的手续后重新修建新的尾矿库，但矿方却擅自在旧库上挖库排尾，从而造成尾矿库大面积液化，坝体失稳，并引发了这起重特大溃坝事故。2、2000年10月18日上午9时50分，广西南丹某矿尾矿库后期坝中部底层首先垮塌，随后整个后期堆积坝全面垮塌，共冲出水和尾砂14300立方米，其中水2700立方米，尾砂11600立方米，库内留存尾砂13100立方米。尾砂和库内积水直冲坝首正前方的山坡反弹回来后，再沿坝侧20米宽的山谷向下游冲去，一直冲到离坝首约700米处，其中绝大部分尾矿砂则留在坝首下方的30米范围内。事故将尾矿坝下的34间外来民工工棚和36间铜坑矿基建队的房屋冲垮和毁坏，共有28人死亡，56人受伤，其中铜坑矿基建队职工家属死亡5人，外来人员死亡23人。选矿厂尾矿库没有进行设计，是依照大厂矿区其它尾矿库模式建成的，没有经过有关部门和专家评审。尾矿库修筑方式是利用一条山谷构筑成山谷型上游式尾矿库。事故后验算的库容为27400m3，实际服务年限仅为1.5年。尾矿库基础坝是用石头砌筑的一道不透水坝，坝顶宽4米，地上部分高2.2米，埋入地下约4米。在工程施工结束后，只是县环保局到现场检查一下就同意投入使用。后期坝采用人工集中放矿筑子坝的冲积法筑坝，并按照县环保局提出的筑坝要求筑坝。后期坝总高9米，坝面水平长度25.5米，事故前坝高和库容已接近最终闭库数值。尾矿库坝首下方是一条东南走向的上高下低的谷地。建坝时，坝首下方有几户农民和铜坑矿基建队的10多间职工宿舍。到了1999年下半年，便陆续有外地民工在坝首下方搭建工棚。选矿厂认为不安全，曾请求政府清除。南丹县和大厂镇政府则多次组织清理。但每次清理后，民工又陆续恢复这些违章建筑。事故发生时坝下仍有50多间外来民工工棚。3、吉林省某金矿环评简本的后果计算与评价尾矿库内废水如发生管线泄漏事故排放进入地表水体，要求达到地表水类水质标准限值需流经12km，对板石西岔河、板石河及浑江均可能产生不同程度的影响。尾矿库溃坝，其下游板石西岔河水中CN浓度峰值为0.149mg/l，尚未超标，出现在距尾矿坝下游1.2km处板石西岔河范围内。溃坝形成泥石流危害范围：在全溃坝时，下泻流量达到1867.7m3/s，因此，尾矿砂将使板石西岔河、板石河的河道淤积；溃坝废水、尾矿砂水浸没沿途林地、农田，危害面积近2km2，将会造成土地功能的丧失，使淤砂范围土壤沙化，理化性质改变。风险值计算结果，本项目风险值为2.010-5死亡/年，认为溃坝的危险性属有发生的可能性，应采取必要措施防范，在此基础上，其风险水平可以接受4、渣坝不同长度决口的最大泄流量序号决口长度m坝高m最大泄流量m3/s11030202500220304050003303060750044030810000550301012500660301215000770301417500880301620000990301822500101003020250007、 类比分析意见：在尾矿库发生溃坝时，泄出的尾矿沙量约为库存量的50，对下游的影响范围约在3KM以内。如山西襄汾县新塔矿业公司尾矿库突然溃坝。从100多米的半山腰狂泻而下，约20万立方米混杂着矿渣的泥水，形成了3公里长、6百米宽的泥石流地带，约1.8 Km2；广西南丹尾矿库后期坝中部底层首先垮塌，随后整个后期堆积坝全面垮塌，共冲出水和尾砂14300立方米，其中水2700立方米，尾砂11600立方米，库内留存尾砂13100立方米。尾砂和库内积水直冲坝首正前方的山坡反弹回来后，再沿坝侧20米宽的山谷向下游冲去，一直冲到离坝首约700米处，其中绝大部分尾矿砂则留在坝首下方的30米范围内。吉林金矿预测在全溃坝时，下泻流量达到1867.7m3/s，危害面积近2km2。三、下蒿坪金矿尾矿库的基本情况：1、下蒿坪金矿选厂尾矿库位于选厂北侧方向约1.5km处两山沟谷处石洞沟，沟长约1.35km，沟的方向为近西东展布，地势西高东低，沟谷断面形状多呈“V”字形，较宽处断面形状呈“U”字形，沟底宽窄变化较大为350m，沟顶宽70150m，沟深4060m，沟谷纵向平均坡降为10左右，两岸山坡陡立，植被稀少。现场调查了解，该尾矿库库区涉及的8户居民已经搬迁完毕。 2、坝址位置和库容：设计中提出：初期坝坝址定在距石洞沟头址1.1km，在距初期坝上游距离485.0m处设置拦水坝，库区汇水面积为0.5km2，总库容为95.79万m3，有效库容67.05万m3 ，堆存量66.8万m3，在可服务年限的7.5年内（后期留有扩容的余地）。.尾矿压力输送距离为1.5km。3坝体构造：本设计初期坝采用不透水的碾压土石坝坝型，其高度为23m，坝顶宽度为4.0m，坝顶面向下游侧倾斜，倾斜坡度为3%，土石坝内外坡设计坡比均为1：2.0；终期堆积坝采用上游式冲积法筑坝，其高度为26m，顶宽度为4.0m。设计坝坡采用1：2.5，每级子坝坝高2.0m，平台宽4m，后期坝堆积到坝顶标高476.00m时，坝顶用浆砌石砌2m宽，内坡从坝顶向下5m范围内用浆砌石砌筑，坡度1：2.0，后期堆积坝的总坡度为1：4.5。尾矿库总坝高49m。坝外坡采用混凝土护面，减少雨水对库坝的冲刷；为控制及引导渗流，降低尾矿坝坝体浸润线，加速孔隙水压力消散，增强坝体的稳定，坝体内坡设置碎石垫层粗砂垫层防水膜反滤防渗水措施，外坡200mm厚的碎石垫层过渡层。 4、防震设计指标：嵩县抗震烈度为6级，该尾矿库按照抗震烈度为6级设防。经地质调查、测绘，拟建场地内不存在全新活动断裂，未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象和暗浜、暗塘、采空区、防空洞等不利埋藏物。防洪指标：具备200年一遇的洪水泄洪能力。当地日最大降雨量为186mm,库区汇水面积为0.5km2，库外截洪沟的最大过流能力为22.56m3/s，远大于库外应泄洪峰流量19.41m3/s，能够满足安全要求；排水斜槽进水口泄洪能力为22.72m3/s，大于调洪后的最大泄流量13.22m3/s的泄洪要求；排水井及排水支洞泄洪流量满足设计条件下，尾矿库建设项目的泄洪要求，设计的排水井-隧洞方式能够满足调洪库区泄洪要求。尾矿坝的稳定性能5、该尾矿库的设计单位是三、该尾矿库下游环境敏感点的分析四、发生溃坝的影响范围的分析五、嵩县下蒿坪金矿尾矿库的风险分析1、设计、防洪、防渗标准及主要措施；2、下游敏感点及地形标高差；3、事故影响范围和程度分析；4、溃坝事故发生的几率。按200年一遇的标准推算，其几率会在七万分之一以上，是在可以接受的范围之内。六、分析结论：1、综上所述，本尾矿库是由有国家颁发设计资质的单位进行设计，并经过专家评审会议评审，防震、防洪设计指标符合要求，库内外泄洪和排水能满足200年一遇的指标要求，坝体结构和防渗措施有效。在不发生6级以上的地震和200年一遇的洪水量以外的前题下，保证尾矿库施工质量的前题下，在认真执行国家关于尾矿库安全运行管理规定的前题下，尾矿库不会发生溃坝事故。发生溃坝的几率在七万分之一，按照风险事故发生几率来讲是在可以接受的范围内。2、，根据该尾矿库下游环境敏感点的相对位置、相对距离、相对标高，结合溃坝事故类比分析，在该尾矿库万一发生溃坝事故时，其六、建议1、必须是具有资质的单位进行设计，尾矿库的设计必须经过安全评价和政府管理部门的批复。2、聘用的施工单位必须有符合要求的施工资质，保证工程施工质量。建立工程监理制度，监督施工质量。3、库区上游的挡水墙和两侧的拦、排洪沟在能力和质量方面必须保证满足要求。4、库区上游增加排水机动设施，当出现超出设计降雨量和库区集水过多时，启动排水，保证库区的安全。5、尾矿库不得超期服役。6、必须按照国家有关规定建立尾矿库运行值班观察，建立值班观察记录。7、加强预警预报管理，在出现达到预警报告时必须及时向个有关部门发出预警报告，以便于各有关部门做好提前的防范准备和提前对群众的撤离，让损失降到最小。8、下游回水坝定适当加高和加固，让其起到一定的缓冲作用。9、石洞沟下游正对面大章河处可建一长度的导向堤，让冲出的尾沙不进入大