1、尾矿安全管理尾矿安全管理一、尾矿坝的基本概念(一)、尾矿坝尾矿是指矿山的选矿厂将矿石破碎、筛分、研磨、分级、再经重选浮选或氰化等选别工艺流程、选出有用金属后的剩余部分,其有用成分含量很低,这部分产物称之为尾矿。通常尾矿以矿浆形态排出。这些尾矿有的用于井下充填,或被利用做建筑材料,但是大多数尾矿被输送到尾矿库(坝)堆存。显然,大量的尾矿物质如果不加妥善处理和堆存,就会大面积复盖农田,污染水系,系统破坏自然景观和生态环境。同时尾矿中往往含有少量受目前技术条件限制尚不能回收的贵金属,稀有元素等,尾矿又是二次资源。尾矿坝就是指采用当地土、石或混凝土等建筑材料及尾矿借助山谷地形条件堆筑起来,形成一定容积
2、,用以堆存尾矿和贮水的坝体,通常尾矿坝包括初期坝(又叫基本坝)和堆积坝(又叫后期坝)。初期坝(基本坝),是基建期采有当地建筑材料修筑的,用以形成投产初期堆存一定量的尾矿所必需的库容量,一般要求贮存选矿厂投产后半年以上的尾矿量。在利用生产回水时,初期坝可澄清尾矿水,贮存所需的调蓄水量及相应的汛期调洪水量。它兼有排泄渗透水和稳定整个坝体的作用,并为以后尾矿堆积坝打下基础。堆积坝(后期坝),是基建期采用当地建筑材料修筑的,用以形成投产初期堆存一定量的尾矿所必需的库容量,一般要求贮存选矿厂投产后半年以上的尾矿量。在利用生产回水时,初期坝可澄清尾矿水,贮存所需的调蓄水量及相应的汛期调洪水量。它兼有排泄渗
3、透水和稳定整个坝体的作用,并为以后尾矿堆坝打下基础。堆积坝(后期坝),是选矿厂在生产过程中,在超过初期坝坝顶标高以上,采用尾矿堆筑的坝体。由于尾矿筑坝体是直接用尾矿堆筑,节约了大量的土石方工程量和投资,因而应尽量加以利用。当由于尾矿的物理力学特性不能满足要求,用尾矿筑坝全有困难时,也可采用当地其它材料混合筑坝。尾矿堆积坝的堆积形式有:上游法、中线法、下游法、水库式堆积法和高浓度堆积法等。尾矿筑坝方法包括:1 冲积法;2 池填法;3 渠槽法;4 采用水力旋流器分级上游筑坝法;5 尾矿分级下游筑坝法;6 尾矿分级中线筑坝法。按施工方法分类:1 辗压法;2 水力冲填法;3 高浓度堆筑法;4 尾矿压滤
4、滤饼干堆。尽管细颗粒尾矿的强度低,沉积密度低和内摩擦角小的物理特性给筑坝带来巨大困难,但通过生产实践和加强管理等,在筑坝方法上已所突破。近年来,细颗粒尾矿也越来越多的被用来堆筑尾矿坝。(二)、排水构筑物在尾矿坝的生产运行过程中,为了将尾矿库内澄清水、雨水和汛期山洪等安全地排出坝外,通常设置排水构筑物,它包括排水井(塔)排水涵管、排水斜槽、隧洞、拦洪坝、溢洪道及截洪沟外。其断面尺寸和泄水能力与当地水文气象条件和防洪标准相关,也与矿山生产规模、尾矿坝级别等相关,它对确保尾矿坝安全起着极为重要作用。(三)、排渗水设施尾矿坝体内有一条浸润线,即一个浸润曲面线,类似于地下水位线。它结坝体个坡稳定性有重要
5、影响,一般说,随着浸润线的升高,坝坡稳定的安全系数就降低。因此,浸润线如果从坝外坡逸出来,其明显现象是坝后坡或坝趾处沼泽处、渗水量增大、渗水浑浊、出现管涌、流水和坝陷等。这些现象对坝体稳定性是极不利的。工程上要求尾矿坝坝体内设置排渗水设施,用以降低浸润线。排渗水设施包括有:1 排渗棱体;2 滤水堆石坝(初期坝);3 排渗褥垫;4 排渗盲沟(盲管);5 贴坡反滤体;6 排渗井管(虹吸式渗井、轻型井点、垂直及水平联合排渗体)。尾矿坝使用周期较长,坝体大部分处于浸润状态,又经常受外界各种因素影响,因此,坝体内隐患对尾矿坝安全运行关系重大,应进行经常性监测工作,据此判定它的安全状况,把坝体的隐患消灭在
6、萌芽状态时期,或限制其进一步恶化。二、尾矿坝的特点及生产管理(一)、尾矿坝的特点尾矿坝不同于水库坝,不论在设计,施工和管理上都有很大不同。水库坝是以防洪、发电、航运、灌溉和蓄水养鱼为目的,尾矿坝有其自身特点,其一,为了少占农田,往往地形条件差,山谷狭窄,坡陡,库容小,汇水面积大,调洪库容小,致使尾矿坝坝高,坝内水位高,形成人工建造的具有高势能的“泥石流”。因此,对尾矿坝防洪设施有特别要求。其二,尾矿坝筑坝材料多为选矿厂排出的尾矿浆,其粒度变化受磨矿细度左右,不同的尾矿有不同的物理特性,给筑坝和坝体带来不同特点,通常尾矿冲填坝体内浸润线偏高,尾矿坝的稳定性、坝趾的渗流、管涌、流土及饱和尾矿的地震液化等都应予以高度重视。尾矿坝为了堆存尾矿,使尾矿浆沉积固积,只要涌出的水不浑浊,无污染术没有完全隔水的必要,因此,在尾矿坝构造上应以透水性为原则。既有透水要求,又不能漏出矿浆或发生管涌现象,可见,尾矿坝比水库坝复杂得多。尾矿坝的专业知识涉及到水文气象、水工、岩土工程、工程地质、水文地质、矿山生产及环保等专业,有边缘学科的特点。其三,矿山生产的迅速发展,使选矿厂排出的尾矿量及“三废”急剧增加、环保