尾矿库事故原因及应对措施探讨

周立强，黄玉建

(中信大锰矿业有限责任公司，广西 南宁　530029)



尾矿库事故原因及应对措施探讨

周立强，黄玉建

(中信大锰矿业有限责任公司，广西 南宁530029)

摘要：通过国内外尾矿库事故的分析研究和国内典型尾矿库事故的剖析，对导致尾矿库事故发生的原因进行了分析，并从选址、设计、施工、日常运营等多个环节总结了避免尾矿库事故的对策。

关键词：尾矿库；事故；原因分析

尾矿库是矿山生产运营中具有高势能的人造泥石流危险源，美国克拉克大学公害评定小组的研究将尾矿库事故危害列在世界93种事故、公害隐患中第18位[1]，仅次于核武器爆炸、双对氯苯基三氯乙烷(DDT)、神经毒气、核辐射等灾害。本文拟从尾矿库典型事故、事故致因分析[2]、防范措施等方面进行阐述，为尽可能降低尾矿库事故的发生提供参考。

1尾矿库事故研究概述

国际大坝委员会(ICOLD)和其81个成员国的国家级大坝委员会、美国大坝委员会(USCOLD)从已发生的大坝失事及其他各种事故中总结经验和吸取教训，对超过500个包括大坝失效、事故和设施隐患整改的案例进行了统计[3]，结果表明：漫顶溃决、排洪设施失效以及结构破坏是导致大坝事故的主要原因；由于1960年以来尾矿库建设和运营活动的大量增加，使得这一时期的尾矿库事故案例也相应地有了一定程度的增加；由211个尾矿库事故的统计案例分析了尾矿库事故与坝高的关系，57%的事故发生在坝高<20 m的尾矿坝上。坝的等级越高，检查力度越大，技术管理措施越规范，引起事故数越少，而本应安全的低坝在没有引起人们足够重视的情况下，反而事故较多；不同筑坝型式和尾矿库事故之间的关系说明：上游式尾矿库产生故障、发生事故的数量高于其他形式的尾矿库故障、事故数量，其原因在于上游式尾矿库管理方便且库容量较大，工程投资较低而运用较多。

梅国栋等[1]的研究表明：我国2001-2008年间尾矿库事故无论从事故发生起数还是伤亡人数均呈上升趋势，但这一趋势到2008年到达高峰后，2009年均急剧下降。我国2001-2009年所发生的66起尾矿库事故中，溃坝事故居首，占事故数的58%；排洪系统破损事故其次，占18%；渗漏或管涌事故占12%，洪水漫顶占5%，其他事故为8%。

2国内尾矿库典型事故分析

1) 云南火谷都尾矿库溃坝事故

云南火谷都尾矿库是自然封闭型尾矿库，溃坝前，坝内蓄水过多，水浪不断冲击坝体，造成坝内坡局部塌陷。溃坝时，主坝中部发生溃决，涌出大量尾矿浆，冲力巨大。主要原因为：设计不合理，坝坡太陡，坝体断面单薄；施工质量不过关，维持生产的临时小坝坐落在尾矿砂和矿泥层上，基础不稳、筑坝土层含水饱和、未夯实；边生产边施工；管理有问题，缺少严格的防护、维修、观测记录制度[4]。

2) 陕西镇安尾矿坝事故

陕西镇安县黄金矿业公司尾矿库库容100万m3左右，曾先后5次增容加坝。实施第6期加坝增容施工时，部分主体坝突然垮塌。镇安金矿尾矿库1~2期工程设计容量超过30万m3，3~5期违规加坝工程使尾矿库增容至近百万立方米。溃坝原因在于自行设计、自行施工的违规操作，也暴露出早期安全评价单位和设计管理工作的问题：未认真复核就给矿山出具了安全稳定的结论、设计人员没有正式签订设计合同就收取部分设计费并开展设计工作，对企业、政府有关管理部门的管理带来误导。

3) 广东高旗岭尾矿库溃坝事故

因台风“凡亚比”引发强降雨导致信宜紫金矿业有限公司银岩锡矿高旗岭尾矿库发生溃坝事故，超设计标准强降雨是该起溃坝事故发生的诱因，排水井施工过程中擅自抬高进水口标高、矿山企业尾矿库运行管理不规范是导致洪水漫顶、尾矿库溃坝的直接原因。

4) 山西980沟尾矿库溃坝事故

山西临汾市襄汾县新塔矿业有限公司980沟尾矿库事故发生前，尾矿坝总坝高约50.7 m，总库容约36.8万m3，储存尾砂约29.4万m3。事故原因：非法违规建设、生产，致使尾矿堆积坝坡过陡；采用库内铺设塑料防水膜防止尾矿水下渗和黄土贴坡阻挡坝内水外渗等错误做法，导致坝体发生局部渗透破坏，引起处于极限状态的坝体失去平衡而整体滑动，造成溃坝。

5) 贵州水银洞金矿尾矿库溃坝事故

贵州紫金矿业股份有限公司贞丰县水银洞金矿尾矿库设计库容为46.5万m3，现堆积库容量约为23.5万m3。主坝设计高度为37 m，现高为33.6 m。筑坝方式为上游式，库型为山谷型，4等库。经初步调查，该库存在的主要问题：违规超量排放尾矿，库内尾砂升高过快，尾砂固结时间缩短，干滩长度严重不足。事故原因：该尾矿库子坝加高至1 388.6 m(标高)左右高程时，干滩长度仅14 m，推土机、履带式挖掘机在子坝上进行平整作业，在机械扰动下，造成子坝下的尾矿液化，子坝失稳垮塌约130 m。

3尾矿库事故致因分析

根据不完全统计，导致尾矿库溃坝事故的直接原因中，洪水约占50%，坝体稳定性不足约占20%，渗流破坏约占20%，其他约占10%。国内外尾矿库事故原因分析说明造成尾矿库发生事故的原因多数与水位高低及筑坝方式有关，排水不良和地震液化是尾矿库发生事故的主要原因，原因分析如下。

不尊重尾矿库建设运营内在规律、将尾矿库建设运营等同于普通生产设施，在建设选址、设计、施工、运营各阶段均存在较大的随意性。在尾矿库建设前、运营后，由于城镇建设规划缺失或当地百姓没有充分认识尾矿库的危险性而将住房、生产设施建在尾矿库下方形成“头顶库”。

尾矿库企业安全管理基础工作薄弱，至今仍只有少数管理规范的尾矿库具有安全生产许可证，而很多尾矿库未能达到安全生产基本要求，使尾矿库的安全隐患检查、整改极为困难，一旦遇到特殊气候条件，尾矿库事故就极有可能发生。

尾矿库建设运营中技术管理不到位。选址不当；施工过程的清基不到位、坝基建设措施不当、施工过程中出现不按设计施工；尾矿性质研究不到位、没有编制尾矿堆坝工艺设计与管理方法、没有制定尾矿排放计划、没有尾矿排放操作说明；缺乏尾矿库事故状态可能状况分析及预测研究，没有针对性地研究尾矿库溃坝、漫坝及其他事故状态应急预案，没有尾矿库应急演练改进措施方案；没有针对性地研究尾矿库闭库后的管理措施。

4应对措施

通过对国内外尾矿库事故发生情况的研究发现，虽然世界范围内尾矿库事故均有发生，但尾矿库事故并非不可避免，需认真研究尾矿库建设的内在规律[5]，研究特殊地质条件下建设尾矿库的有关事项，为尾矿库建设及安全运营打下坚实基础，解决尾矿库事故对策建议有如下几个方面。

4.1选址

尾矿库建设的关键在选址，既要考虑选矿厂建设中尾矿运距的降低，又要解决尾矿库自身运营中的特殊需求，避免出现尾矿库选址不当而在不宜建库地点建库。在矿山可研阶段要开展与尾矿库建设相关的水文、气象、地震等资料收集与研究。进行尾矿库选址时要根据所建尾矿库库容及下游地形合理确定安全距离，并告知当地安监、规划、国土资源等政府部门和周边村民，以杜绝在危险地域建设居民点和相关设施。

4.2设计

尾矿库建设的决定因素在设计，设计的基础在勘察，勘察工作必须将设计所需了解的库区工程地质、水文地质情况切实调查到位，必要时要对坝基情况、选用做坝料的材料进行试验，对库区汇水面积、地下水情况、尾矿库运营涉及的库内排水系统、库区排洪系统的情况要有确切资料和解决问题措施[6]。设计前，应分析当地的降雨量和降雨频率，结合当地的地质地貌条件，确定尾矿库相关区域内是否会发生滑坡、泥石流以及发生泥石流后可能采取的措施。对尾矿库的排洪能力要进行反复论证，制定一定的措施保证排洪渠道不被堵塞。确保尾矿库相关设施符合设计规范要求。

4.3施工管理

尾矿库施工阶段须严格遵守《YS5418-95尾矿设施施工及验收规程》、《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599-2001)》及其他相关施工规范，做好坝基清基、岸坡清理工作，做好尾矿库底部、周边、坝前垂直方向的防渗工作，做好库内排水系统施工并确保不出现由于施工造成排洪系统运行不畅问题，做好库区周边防洪系统的建设以确保汛期尾矿库防洪工作万无一失；严禁自行变更设计进行施工，尤其不得变更尾矿坝坡比等重要参数；施工阶段更要做好库区下游可能受溃坝影响区域应急救援通道的设计、施工、管理工作。施工期间，需强化工程地质、水文地质工作，施工遇到的相关问题，需经勘察、设计、业主、施工单位共同研究予以处理。

4.4日常运营

建立健全尾矿设施安全管理制度并做到持特种作业人员操作证上岗，按照《尾矿库安全监督管理规定》、《尾矿库安全技术规程》、《尾矿库安全监测技术规范》、《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》等有关规范、标准实施管理，编制尾矿库年度、季度、月度作业计划并按计划进行放矿作业，作业时须杜绝独头放矿而采用均匀放矿的办法，做好巡坝和坝体隐患整治工作，处理好坝面出现的拉沟、管涌、裂缝等隐患，每期子坝堆筑前必须进行岸坡处理，且岸坡处理必须做好隐蔽工程记录，经主管技术人员检查合格后方可充填筑坝。要尽可能杜绝库区周边可能影响尾矿库安全运营的非法采矿活动。

5结语

尾矿库管理要从库址选择、勘察及设计、工程施工、日常运营等环节入手，按照相关规范开展工作，探索尾矿库运营管理的客观规律和不同地质条件下进行尾矿库建设运营的注意事项，尾矿库事故是能够避免的，尾矿库也完全能够作为二次开发的资源予以开发利用。

参考文献：

[1]梅国栋, 王云海. 我国尾矿库事故统计分析与对策研究[J]. 中国安全生产科学技术, 2010, 6(3): 211-213.

[2]郭天勇, 武伟伟, 段蔚平, 等. 尾矿库溃坝滑坡体滑移距离的研究[J]. 金属矿山, 2014(12): 193-197.

[3]杨丽红, 李全明, 程五一, 等. 国内外尾矿坝事故主要危险因素的分析研究[J]. 中国安全生产科学技术, 2008, 4(5): 28-31.

[4]刘存华. 尾矿坝典型事故类型及预防措施[J]. 中国矿山工程, 2007, 36(5): 38-41.

[5]吴宗之, 梅国栋. 尾矿库溃坝预警体系及预警方法研究[J]. 金属矿山, 2014(12): 198-202.

[6]邓书申. 尾矿库排洪系统设计及优化方法[J]. 金属矿山, 2014(2): 146-149.

全国电解金属锰“高峰论坛”第4次会议在长沙圆满召开

全国电解金属锰“高峰论坛”第4次会议于2016年1月17日在长沙圆满召开，来自全国的14个机构和厂家参加了本次会议，会议就成本控制、抵制恶性竞争、结构转型、团结协作等方面达成了共识。

(朱志刚)

Solution to Tailings Cause of Accident and Response to Explore

ZHOU Liqiang， HUANG Yujian

(CITICDamengMiningIndustriesLimited,Nanning,Guangxi530029,China)

Abstract:Through the analysis and research of the tailings accident at home and abroad, we have made an analysis of domestic typical accident of tailings in the cause of the tailings accident. From the site selection, design, construction, daily operations and other links, we have avoided the accident of tailings active exploration countermeasures from the point of view of technology management to follow the objective laws of tailings construction operation in a good job of different geological conditions for the operation of the tailings construction matters needing attention.

Key words:The tailings; Accident; Reason and analysis

中图分类号：TD926.4+1

文献标识码：A

doi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.01.009

作者简介：周立强(1963-)，男，贵州思南县人，高级工程师，研究方向：企业安全环保管理，手机：13978871924，E-mail：zlq@citicdameng.com.

收稿日期：2015-10-28