2017年岩土工程师专业知识尾矿库

　　【摘要】环球网校提醒：2017年岩土工程师考试已进入备考阶段。根据学员对尾矿库的反馈，同时为进一步加深大家对尾矿库的了解，环球网校老师为大家整理了“2017年岩土工程师专业知识尾矿库”，希望对大家有所帮助。

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　　尾矿库利用擅自动工不行

　　由金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿后产生细砂—样的“废渣”，叫做尾矿，我国每年产生尾矿约3亿吨。这些尾矿不仅数量大，有些还含有暂时不能回收的有用成分，如随意排放，就会造成资源的流失，更严重的是会大面积覆没农田，淤塞河道，造成严重的环境污染，因此必须妥善处理。

　　将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存或利用的技术叫做尾矿处理。为尾矿堆存所建造的构筑物系统一般常简称为尾矿库，包括库区、尾矿坝、排洪构筑物和坝的观测设备等，用以储存选矿厂排出的尾矿。我国的尾矿库主要集中在有色、冶金、化工、黄金、建材和核工业等行业。初步统计，形成一定规模的尾矿库约1500座。库容超过1亿m3的有10座，最大的是江西德兴铜矿的4号尾矿库，库容达8.3亿m3。

　　尾矿库是危险源

　　尾矿库在矿山生产中具有十分重要的作用，是维持矿山生产的重要设施。由于尾矿库难以避开居民区和人口稠密区，因此也是重要的危险源。尾矿坝溃坝破坏时，尾矿往往立即液化，扩大坝的缺口，沿山谷往下游倾泄，其危害程度比水坝溃坝严重得多。

　　我国在解放前没有尾矿库，从1953年开始，辽宁省杨家杖子矿务局建设了中国第一个尾矿库，至今全国建设了几千座尾矿库，基本上满足了矿山需要。但由于各种原因，尾矿库的安全状况不容乐观。总体来看，约有1/3属病险库，不同程度存在事故隐患，严重者曾发生溃坝事故。如：1962年9月26日云南锡业公司火谷都尾矿库溃坝，死亡171人，伤9人;1985年8月25日湖南柿竹园有色矿牛角垄尾矿库溃坝，死亡49人;1986年4月30日安徽黄梅山铁矿金山尾矿库坝体溃决，死亡19人，伤95人;1992年5月24日，河南滦川县赤土店乡钼矿尾矿库发生大规模坍塌，死亡12人;1993年，福建省潘洛铁矿库区内发生山体大规模滑坡，造成14人死亡，4人重伤;1994年7月13日，湖北省大冶有色金属公司龙角山铜矿尾矿库溃坝，死亡28人，失踪3人。

　　2000年10月18日上午10时许，地处南丹县大厂镇酸水湾的鸿图选矿厂的尾砂库突然塌坝，造成下游华锡集团铜坑矿住宅区部分房屋及部分民房倒塌。据有关部门调查，这起事故共造成28人死亡。当坍塌发生后，疏松的废矿砂奔涌而下，一泻数百米，污水与泥石流冲起来有2米多高，砂坝附近的上百座民房顷刻间毁于一旦。柳州华锡集团公司的三栋宿舍楼也被冲倒，来不及逃走的人们瞬间遭受灭顶之灾。砂坝坍塌后形成的“泥石流”延绵600余米。那股巨大黑流竟把正迎头行驶的拖拉机、摩托车及路上行人全卷得毫无踪影……

　　每次尾矿库的事故不但造成人员伤亡，在经济上造成巨大损失，而且在社会上造成极坏的影响。

　　国外尾矿库的破坏事故也时有报道。美国克拉克大学公害评定小组的研究表明，尾矿库事故的危害，在世界93种事故、公害的隐患中，名列第18位。它仅次于核爆炸、神经毒气、核幅射等灾害，而比航空失事、火灾等其他60种灾害严重，直接引起百人以上死亡的尾矿库事故并不新鲜。

　　1985年7月，意大利的普瑞皮尔尾矿库溃坝，250人丧生。1965年智利某铜矿因地震溃坝，死亡210人。非洲的赞比亚某铜矿和南非某铂矿，分别在1970年和1974年溃坝，有100人丧生。美国布法罗尼河矿尾矿坝1972年2月26日溃坝，造成125人死亡，4000人无家可归。

　　尾矿库的安全监管

　　世界各国都非常重视尾矿库的安全，美国、加拿大等国都把对尾矿库的安全列为该国劳动部门安全监察的重要内容。在美国，劳工部矿山安全卫生署所属的技术中心制定有尾矿库的安全检查指南。矿山安全卫生署下属6个区的安全检查总部及各检查站对尾矿库每年必须检查2次，对检查出的安全隐患及时发出通知限期治理。对未及时处理又没有充分理由说明原因的，处以严厉的经济处罚甚至起诉。加拿大等国都规定，尾矿库的设计和验收都必须经劳动部门的审查。

　　国际大坝委员会在1984年组建了国际大坝委员会矿山和工业尾矿坝分会?这个分会目前已经独立出来　，针对全世界日益增多的尾矿库制定一系列安全方面的方针，交流各国对尾矿库安全工作的法规资料和技术经验，促进尾矿库安全技术的发展。

　　新中国建立后，在党和国家的重视和关怀下，尾矿库工程专业队伍从无到有，现已拥有尾矿工程科研、勘察、设计、施工与生产管理的各类人才，且专业齐全、水平较高、素质过硬。在尾矿浓缩与输送的理论研究和新型高效设备的应用，高堆坝渗流与稳定分析的理论研究和生产实践，降低坝内浸润线增加坝体稳定的理论与实践，岩溶区和地震区的尾矿库建设，尾矿水处理，尾矿坝观测系统，中线法和下游法筑坝工艺研究和实践，细泥筑坝理论与实践，排水系统、复垦和尾矿的综合利用等方面都达到了很高水平。

　　为了加强对尾矿库的管理，我国以立法的形式特别强调了对尾矿设施的安全监督。在《中华人民共和国矿山安全法》中规定：矿山企业对尾矿库可能引起的危害应当采取预防措施。并明确：国务院劳动行政主管部门对全国矿山安全工作实施统一监督。县级以上各级人民政府劳动行政主管部门对本行政区域内的矿山安全工作实施统一监督。

　　随着国家机构的改革，目前由国家和地方政府安全生产监督管理部门行使安全生产监督管理职权。国家安全生产监督管理部门为主体实施的安全监督是代表国家监督。这种具有法律形式的统一监督具有如下的基本特征：

　　1、权威性：体现国家意志，是其他种类的监督和其他部门的工作职责中所不具有的。

　　2、强制性：是以国家强制力作为后盾的。

　　3、普遍的约束性：对我国管辖领域内的矿产资源开采活动，劳动部门的监督具有普遍约束力

　　库安全监督管理的主要法规。

　　1、基本法规

　　尾矿库作为矿山重要的生产设施和环保设施，同时又是重要的危险源，它的建设和管理必须遵守：

　　《中华人民共和国矿山安全法》

　　《中华人民共和国矿山安全法实施条例》

　　2、工程建设的主要法规和标准

　　(1)《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90)

　　(2)《铀水冶厂尾矿库安全设计规定》(EJ794-93)

　　(3)《尾矿设施施工及验收规程》(YS5418-95)

　　(4)《碾压式土石坝施工技术规范》(SDJ213-83)

　　(5)《上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程》(YBT11-86)

　　(6)《尾矿库闭库安全规程》 待发

　　3、生产管理的主要法规和标准

　　(1)《冶金矿山尾矿设施管理规程》 (90)冶矿字第185号

　　(2)《尾矿库安全管理规定》(国家经贸委20号令)

　　(3)《矿山特种作业人员安全操作资格考核规定》(劳动部?1996 35号)

　　(4) 《尾矿库安全技术服务机构资质审查与管理暂行办法》 待发

　　4、安全监督的主要法规和标准

　　(1)《尾矿库安全管理规定》(国家经贸委20号令)

　　(2)《关于尾矿库闭库安全验收工作的通知》(国家经贸委)

　　(3) 地方有关规定

　　擅自动工万万不行

　　在谈起望儿山尾矿库未经有关部门批准，施工队便擅自动工时，田教授严肃地说，这是万万不行的。《尾矿库安全管理规定》第十九条规定，闭库后的尾矿库的重新启用或改作他用时，必须经过可行性设计论证，并报安全生产监督管理部门审查批准。

　　他举例说，1994年5月7日云南永福锡矿尾矿库因违反安全规程，在尾矿坝下挖砂，引起大面积塌方，死亡13人。

　　说着，他在桌上铺开一张纸，用铅笔画出尾矿库的示意图。(略)

　　1、初期坝;2、堆积坝;3、排水管;4、第一个排水井;5、后续排水井;6、尾矿沉积滩

　　正像水库用来蓄水，尾矿库是用于堆存尾矿的。但是与水坝不同的是，尾矿坝通常要有良好的渗水性，以排除库内积水。尾矿坝由初期坝和堆积坝组成。初期坝一般由毛石堆砌，堆积坝则是随着尾矿的增加，用沉积的粗粒尾矿堆积。这种坝体的结构含有大面积的厚层细泥夹层，使坝体具有不稳定性。在发生洪涝灾害，或受到人为破坏时，坝坡会出现圆弧形滑动面造成溃坝(下图所示)。(略)

　　黄金矿山的尾矿库更有其特殊性，一是尾矿库?坝　址的选择，往往为了少占农田，多数地形条件差，山谷狭窄、坡陡、库容量小，汇水面积较大，调洪库容小，致使坝体相对较高。干旱地区如选矿厂有回水要求时，坝内水位长期居高不下，形成人工建起的高势能“泥石流”。二是由于选矿工艺的特点，金矿多采用浮选、氰化或浮选与氰化等联合工艺提金，并且近年来为提高金的回收率，加大了磨矿细度，-200目尾矿粒度达70%～95%，给尾矿筑坝带来一定困难，通常容易造成堆积坝体的浸润线偏高，出现坝外坡渗流、管涌和坝脚的沼泽化，给坝体稳定性带来不利因素。

　　为了防止滥挖尾矿库造成严重危害，在国家经济贸易委员会第20号令中公布的《尾矿库安全管理规定》第十四条规定，未经技术论证和批准，任何单位和个人不得在库区从事采矿作业。严禁在库区爆破、滥挖尾矿和炸鱼等危害尾矿库安全的活动。

　　目前，对于已经闭库的尾矿库要加以开发利用，必须经过地、市两级环保部门和地、市、省三级安全生产监督部门的批准。

　　尾矿库的开发利用

　　在我们广阔的国土上，存在着大量废弃的尾矿库、排土场、露采坑以及因采矿破坏的荒山荒地。据估计，我国现有各类工矿废弃土地约6000万亩，这是一片多大的土地，又是一份多大的资源!这些资源如何加以有效的利用?

　　田教授说，这是一个世界性的难题，尾矿库的利用涉及地质与资源、矿山工程、环境保护、景观美学、生物生态、金属毒性毒理等多门学科。由于尾砂的平均粒径只有0.07毫米，力学指标很差，难以大规模用于土方工程。国内有些地方用尾砂制砖，但只是利用了极其少量的一点点。目前，主要还是着力进行土地复垦，国内已经有了很好的典范。

　　在安徽铜陵有色金属公司所属五公里尾矿库，已经建成了无土复垦示范场。昔日尘沙飞扬的尾砂滩，今日已被绿草覆盖，绿树成行，成为沿长江绿化带的一景。

　　在云南锡业集团有限公司古山采选厂尾矿库的复垦试点，已经建成225亩的竹林。在未来3年里，云锡公司将对9375亩土地复垦。目前，已完成土地利用约1590亩。3年后，将净增耕地6900亩，林地1515亩，发展4845亩甜龙笋和花卉、经济果林以及养殖的高生态经济园。 小资料：

　　田文旗，教授，64岁，我国尾矿库专业的老师。1964年毕业于清华大学水利系，分配到当时的冶金部有色冶金设计总院，从事尾矿库的设计工作。后在冶金部有色冶金设计总院改制为中国有色工程设计研究总院时，担任了该院的水工业所所长，尾矿库专业由该所负责。1999年办理退休手续后，返聘到中国有色工业尾矿坝监测中心出任主任一职，至今从事尾矿库专业已经整整38年，期间参与或主持了我国许多大型尾矿库的设计工作，并参与了《尾矿库安全管理规定》等多个法规和尾矿库工业标准的起草工作。

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