尾礦庫的安全與監(jiān)管技術(shù)講座ppt課件

尾礦庫的安全與監(jiān)管技術(shù)講座 主講人 王曉民 2013 8 13 1基礎(chǔ)知識(shí) 2尾礦庫的安全監(jiān)管重點(diǎn) 講座主要內(nèi)容 1 1尾礦庫類型 1 2尾礦庫設(shè)施 1 3 尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50863 2013 增加主要有關(guān)內(nèi)容 2 1尾礦庫監(jiān)管對(duì)象 2 2尾礦庫安全度 2 3重點(diǎn)檢查內(nèi)容 1基礎(chǔ)知識(shí) 1 1尾礦庫類型 1 山谷型尾礦庫在山谷谷口處筑壩形成的尾礦庫 我國(guó)現(xiàn)有的大 中型尾礦庫大多屬于這種類型 2 傍山型尾礦庫在山坡腳下依山筑壩所圍成的尾礦庫 國(guó)內(nèi)低山丘陵地區(qū)中小礦山常選用這種類型尾礦庫 3 平地型尾礦庫在平緩地形周邊筑壩圍成的尾礦庫 國(guó)內(nèi)平原或沙漠戈壁地區(qū)常采用這類尾礦庫 4 截河型尾礦庫截取一段河床 在其上 下游兩端分別筑壩形成的尾礦庫 這類尾礦庫中截取大河床的不多 但截取幾個(gè) 十幾個(gè)甚至幾十個(gè)平方公里的國(guó)內(nèi)尚有 應(yīng)該注意 有些傍山 平地型尾礦庫是建在河道旁的 屬于 三邊庫 是國(guó)家命令禁止的 因此 項(xiàng)目建設(shè)手續(xù)的完整性 也是安全監(jiān)管的內(nèi)容 1 2尾礦庫設(shè)施 尾礦庫主要由尾礦壩 包括初期壩 堆積壩 尾礦庫的排水設(shè)施 排洪設(shè)施 尾礦排滲設(shè)施 尾礦庫監(jiān)測(cè)設(shè)施及壩面排水設(shè)施構(gòu)成 1 2 1基本概念 全庫容尾礦壩某標(biāo)高頂面 下游坡面及庫底面所圍空間的容積 是用來確定尾礦庫等別的一個(gè)重要指示 有效庫容某壩頂標(biāo)高時(shí) 初期壩內(nèi)坡面 堆積壩外坡面以里 對(duì)下游式尾礦筑壩則為壩內(nèi)坡面以里 沉積灘面以下 庫底以上的空間 即容納尾礦的庫容 某壩高時(shí)的庫容減去調(diào)洪庫容 即為此壩高時(shí)的有效庫容 1 庫容 調(diào)洪庫容某壩頂標(biāo)高時(shí) 沉積灘面 正常水位以上的庫底 正常水位三者以上 最高洪水位以下的空間 總庫容設(shè)計(jì)最終堆積標(biāo)高時(shí)的全庫容 尾礦庫的等別從高到低分為五等 規(guī)程對(duì)等別不同的尾礦庫采用的防洪標(biāo)準(zhǔn)和壩體安全系數(shù)也是不同的 一等最高 五等最低 尾礦庫各使用期的設(shè)計(jì)等別應(yīng)根據(jù)該期的全庫容和壩高分別按表1確定 當(dāng)兩者的等差為一等時(shí) 以高者為準(zhǔn) 當(dāng)?shù)炔畲笥谝坏葧r(shí) 按高者降低一等 尾礦庫失事將使下游重要城鎮(zhèn) 工礦企業(yè)或鐵路干線遭受嚴(yán)重災(zāi)害者 其設(shè)計(jì)等別可提高一等 不同等別的尾礦庫 其壩體 排水設(shè)施等構(gòu)筑物級(jí)別是不同的 等別越高 級(jí)別越大 2 尾礦庫等別 構(gòu)筑級(jí)別 表1尾礦庫各使用期的設(shè)計(jì)等別 不透水初期壩 用透水性較小的材料筑成的初期壩 因其透水性遠(yuǎn)小于庫內(nèi)尾礦的透水性 不利于庫內(nèi)沉積尾礦的排水固結(jié) 不利于后期壩壩體的穩(wěn)定 這種壩型適用于擋水式尾礦壩或尾礦堆壩不高的尾礦壩 透水初期壩 用透水性較好的材料筑成的初期壩 因其透水性大于庫內(nèi)沉積尾礦 有利于后期壩的排水固結(jié) 并可降低壩體浸潤(rùn)線 提高壩體的穩(wěn)定性 是比較合理的初期壩壩型 3 尾礦壩 尾礦壩由初期壩和后期壩 尾礦堆積壩 構(gòu)成 a 初期壩 土料填筑的透水壩 透水堆石壩 廢石堆筑的透水壩 廢石堆筑的透水壩實(shí)例 除此之外還有砌石壩 混凝土壩等壩型 這些壩往往用作副壩 攔洪壩 一次性筑壩的尾礦壩 b 堆積壩 功能與特點(diǎn)實(shí)質(zhì)上是尾礦沉積體 這種水力充填沉積的砂性土邊坡穩(wěn)定性能較差 大 中型尾礦堆積壩最終的高度往往比初期壩高得多 是尾礦壩的主體部分 堆積壩一旦失穩(wěn) 災(zāi)害慘重 如何確保堆積壩的安全歷來是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)部門十分重視的一項(xiàng)工作 也是安全生產(chǎn)監(jiān)督 管理工作的重點(diǎn)之一 堆積壩型式 上游法 下游法 中線法 中線法筑壩 上游法筑壩 下游法筑壩 4 沉積灘 水力沖積尾礦形成的沉積體表層 常指露出水面部分 灘頂 沉積灘面與堆積壩外坡的交線 為沉積灘的最高點(diǎn) 灘長(zhǎng) 由灘頂至庫內(nèi)水邊線的水平距離 最小干灘長(zhǎng)度 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的干灘長(zhǎng)度 最小或設(shè)計(jì)安全超高 規(guī)定或設(shè)計(jì)的安全超高最小允許值 沉積灘面坡比 灘頂標(biāo)高 正常水位標(biāo)高 正常灘長(zhǎng) 沉積灘的概念圖示 表2規(guī)范規(guī)定的最小干灘長(zhǎng)度及最小安全超高 5 壩高 壩高 對(duì)初期壩和中線式 下游式筑壩為壩頂與壩軸線處壩底的高差 對(duì)上游式筑壩則為堆積壩壩頂與初期壩壩軸線處壩底的高差 總壩高 與總庫容相對(duì)應(yīng)的最終堆積標(biāo)高時(shí)的壩高 堆壩高度 堆積高度 尾礦堆積壩壩頂與初期壩壩頂?shù)母卟?壩高的概念圖示 6 浸潤(rùn)線 浸潤(rùn)線 在壩體橫剖面上穩(wěn)定滲流的頂面線稱浸潤(rùn)線 控制浸潤(rùn)線 是指壩體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)能滿足本規(guī)范最低要求時(shí)的浸潤(rùn)線 排滲設(shè)施 在尾礦壩體內(nèi)或庫底設(shè)置的用于排出滲水 降低壩體浸潤(rùn)線的設(shè)施 排滲設(shè)施還具有加快尾礦固結(jié)提高壩體強(qiáng)度的作用 浸潤(rùn)線的圖示 7 排洪設(shè)施形式 排水井 管 隧洞 窗口式 整體性好 堵孔簡(jiǎn)單 但進(jìn)水量小 早期應(yīng)用較多 框架式 結(jié)構(gòu)合理 進(jìn)水量大 操作也較簡(jiǎn)便 廣泛采用 井圈疊裝式和砌塊式 用預(yù)制井圈和預(yù)制砌塊逐層加高 進(jìn)水量大 操作要求高 整體性差 應(yīng)用不多 排水井示意圖 排水斜槽 既是進(jìn)水構(gòu)筑物 又是輸水構(gòu)筑物 排洪量較小 溢洪道 常用于一次性建庫的排洪進(jìn)水構(gòu)筑物 為減少過水深度 常采用寬淺式溢洪道 所謂一次性建庫即是尾礦壩一次建成 一般采用庫尾排放壩前蓄水 排洪 截洪溝 進(jìn)水構(gòu)筑物兼作輸水構(gòu)筑物 沿全部溝長(zhǎng)均可進(jìn)水 在較陡山坡處的截洪溝易遭暴雨沖毀 可靠性差 管理維護(hù)工作量大 輸水構(gòu)筑物排水管 埋設(shè)在庫底部 承受荷載較大 一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 隧洞 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好 是大 中型尾礦庫常用的輸水構(gòu)筑物 排水管形式 8 壩坡排水溝 壩坡排水溝實(shí)例 9 監(jiān)測(cè)設(shè)施 庫水位觀測(cè)壩體位移觀測(cè)浸潤(rùn)線觀測(cè)構(gòu)筑物變形觀測(cè)滲流水觀測(cè)孔隙水壩體固結(jié)觀測(cè)排水水量及水質(zhì)監(jiān)測(cè) 1 3 尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50863 2013 增加主要有關(guān)內(nèi)容 1 3 1強(qiáng)制性條款 選礦廠必須有完善的尾礦設(shè)施 嚴(yán)禁尾礦排入江 河 湖 海 尾礦庫不應(yīng)設(shè)在下列地區(qū) 珍稀動(dòng)植物保護(hù)區(qū)和國(guó)家 地方自然保護(hù)區(qū) 公園 風(fēng)景 旅游區(qū) 文物古跡區(qū) 考古學(xué) 歷史學(xué) 生物學(xué)研究考察區(qū) 軍事要地 基地 軍工基地和國(guó)家保密區(qū) 4 1 4尾礦壩壩基處理應(yīng)滿足滲流控制和靜 動(dòng)力穩(wěn)定要求 保證壩的安全運(yùn)行 4 3 5尾礦壩的滲流控制措施必須確保浸潤(rùn)線的埋深低于控制浸潤(rùn)線 否則 應(yīng)采取有效整治措施 6 1 2尾礦庫必須設(shè)置可靠的排洪設(shè)施 滿足在設(shè)計(jì)洪水條件下防洪安全和正常生產(chǎn)的要求 1 3 2特殊要求 放礦濃度不宜超過35 尾礦堆積壩下游坡浸潤(rùn)線的最小埋深應(yīng)滿足下表要求 表3尾礦堆積壩下游坡浸潤(rùn)線的最小埋深 已建成尾礦庫勘查一等及二等尾礦庫在尾礦壩堆至1 3 1 2最終設(shè)計(jì)總壩高時(shí) 應(yīng)對(duì)壩體進(jìn)行一次全面的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察 由設(shè)計(jì)單位對(duì)尾礦壩做全面論證 以驗(yàn)證最終壩體的穩(wěn)定性和確定后期的處理措施 對(duì)于某些尾礦性質(zhì)較特殊或選廠投產(chǎn)后選礦規(guī)?；蛄鞒贪l(fā)生改變 尾礦性質(zhì)或放礦方式與初步設(shè)計(jì)相差較大時(shí) 可根據(jù)需要進(jìn)行全面的勘察 則不受堆高的限制 排洪設(shè)施三等及三等以上尾礦庫不得采用截洪溝排洪 尾礦庫地下排洪構(gòu)筑物不宜采用漿砌塊石結(jié)構(gòu) 尾礦庫應(yīng)設(shè)置防止泥石流 滑坡 樹木雜物等影響泄洪能力的工程措施 調(diào)洪計(jì)算應(yīng)采用水量平衡法計(jì)算水量平衡法進(jìn)行調(diào)洪演算后 設(shè)計(jì)就可給出尾礦庫運(yùn)行期間的汛期控制水位高度 干灘長(zhǎng)度 壩頂超高等直觀數(shù)據(jù) 閉庫尾礦庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)閉庫后尾礦庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)宜提高一等 2尾礦庫的安全監(jiān)管重點(diǎn) 2 1尾礦庫監(jiān)管對(duì)象 按照38號(hào)令 尾礦庫監(jiān)管是對(duì)涉及到尾礦庫安全的全方位監(jiān)管 是針對(duì)尾礦庫勘查 設(shè)計(jì) 建設(shè) 運(yùn)行及閉庫等過程的監(jiān)管 2 2尾礦庫安全度 2 2 1分類 尾礦庫安全度主要根據(jù)尾礦庫防洪能力和尾礦壩壩體穩(wěn)定性確定 分為四級(jí) 危庫 危庫指安全沒有保障 隨時(shí)可能發(fā)生垮壩事故的尾礦庫 險(xiǎn)庫 險(xiǎn)庫指安全設(shè)施存在嚴(yán)重隱患 若不及時(shí)處理將會(huì)導(dǎo)致垮壩事故的尾礦庫 病庫 病庫指安全設(shè)施不完全符合設(shè)計(jì)規(guī)定 但符合基本安全生產(chǎn)條件的尾礦庫 正常庫 所有設(shè)施均符合安全標(biāo)準(zhǔn)的尾礦庫 2 2 2鑒別及監(jiān)管要求 表4尾礦庫安全度鑒別表 2 3重點(diǎn)檢查內(nèi)容 1 設(shè)計(jì) 施工及驗(yàn)收階段監(jiān)管程序上的監(jiān)管主要是按45號(hào)令和安全專篇編制大綱中的合法證明材料是否齊全 包括 審批 核準(zhǔn)或備案文件等與項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)的批準(zhǔn)文件 也就是 兩證一書 是否齊全 尾礦庫的設(shè)計(jì)審查新建尾礦庫是否屬于綜合整治范圍內(nèi)的 三邊庫 頭頂庫 審查尾礦庫自然條件是否適合建設(shè)尾礦庫 庫長(zhǎng)是否同時(shí)滿足澄清距離及尾礦庫防洪條件 是否存在影響尾礦庫防洪設(shè)施 壩體正常運(yùn)行的不良地質(zhì)條件等 尾礦庫的設(shè)計(jì)是否同時(shí)滿足最小干灘長(zhǎng)度 最小安全超高要求 大中型尾礦庫是否有富余 設(shè)計(jì)是否明確了設(shè)計(jì)沉積灘坡比 設(shè)計(jì)是否明確了不同壩高下的正常水位高度及干灘長(zhǎng)度 設(shè)計(jì)是否明確了控制浸潤(rùn)線埋藏深度 處于地震區(qū)的尾礦庫是否進(jìn)行動(dòng)力穩(wěn)定分析 施工驗(yàn)收階段尤其應(yīng)注意初期壩 排水設(shè)施是否按已經(jīng)批復(fù)的設(shè)計(jì)施工 施工質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求 是否有完整的施工和監(jiān)理記錄 尤其是隱蔽工程驗(yàn)收記錄 尾礦庫施工圖中的排洪設(shè)施設(shè)計(jì)是否合理是否存在如隧洞未灌漿 隧洞排水設(shè)施不健全 隧洞入口銜接處采用素混凝土襯砌等明顯問題 壩基是否置于設(shè)計(jì)要求的壩基上 是否存在未經(jīng)處理的強(qiáng)透水底層 2 運(yùn)行階段堆積壩是否按設(shè)計(jì)坡比堆筑 陡了顯然對(duì)安全不利 過緩也是有影響的 沉積灘坡比是否滿足設(shè)計(jì)要求 坡比大了對(duì)安全有利 小了需重新核定防洪能力 庫區(qū)水位 尤其是汛前水位管理是否滿足設(shè)計(jì)要求 鑒別標(biāo)準(zhǔn)是干灘長(zhǎng)度 庫水位是否滿足設(shè)計(jì)要求 壩體排滲設(shè)施是否按設(shè)計(jì)要求及時(shí)鋪設(shè) 浸潤(rùn)線埋深是否滿足設(shè)計(jì)控制要求 排水設(shè)施的進(jìn)水口是否提前封堵 排水設(shè)施有無坍塌 傾斜 堵塞等現(xiàn)象 尾礦堆積壩堆筑時(shí) 兩側(cè)岸坡是否清基 已經(jīng)用完的排水井 排水隧洞的封堵是否滿足設(shè)計(jì)要求 其封堵位置及