我国尾矿库事故统计分析及对策建议

张家荣，刘建林，朱记伟

(1.商洛学院 陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西 商洛 726000;2.陕西省教育厅，陕西 西安 710061；3.西安理工大学 土木建筑工程学院，陕西 西安 710048)

我国尾矿库事故统计分析及对策建议

张家荣1，刘建林2，朱记伟3

(1.商洛学院 陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西 商洛 726000;2.陕西省教育厅，陕西 西安 710061；3.西安理工大学 土木建筑工程学院，陕西 西安 710048)

针对我国尾矿库事故统计分析及相关对策建议问题，利用文献研究法和数量研究法，分别从尾矿库事故统计分析的必要性、我国尾矿库现状、尾矿事故及发展趋势分析、尾矿库事故教训及应对对策4个方面进行研究。结果表明：①我国尾矿库安全状态、管理水平参差不齐，危库、险库、病库还占有一定的数量，治理任务艰巨；②溃坝、洪水浸顶、滑坡是引起尾矿库事故的主要原因，占到76.67%；③坚持科学规范管理，贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，针对不同情况制定科学的应对措施，认真负责，尾矿库事故是可以控制的。

尾矿库；统计分析；对策建议；避免措施

社会的发展离不开对资源的开发与利用，矿产资源也不例外，80%以上的工业原料和95%以上的能源都取自于矿产资源，作为维持矿山正常运营必要设施的尾矿库则是通过就近围地或拦挡谷口形成用于堆存工业废渣或选矿产生的尾矿的场所[1]。尾矿库在对社会发展做出贡献的同时，其也是重大的危险源，一方面尾矿中含有大量的重金属元素，随着尾矿或矿山废水一旦排入周围环境就会造成极大的危害，会降低周围水体的PH值，在水体中的生物体内进行富集，也会致使周围土壤毒化，对植物造成破坏[2]；另一方面尾矿库也会由于地震、强降水、渗透破坏、设计或施工问题、管理不善、超负荷运营等原因发生溃坝或的渗漏，对周边、下游环境及人们生命财产造成严重危害[3]。

国外对尾矿库(坝)的研究主要集中在环境污染方面。在尾矿库环境保护方面，如MASCARO等针对尾矿废水对周围环境(包括水体、土壤、生物)的污染以及尾矿废水成分进行了相关研究[4]。尾矿开采方面，加拿大开采尾矿趋向大规模化，发展较为迅速；美国克拉克大学公害评定小组对全球90余种公害、事故隐患进行了系统研究并排序，其结果表明尾矿库事故位列18位，其危害仅次于核辐射、核爆炸等危害[5-6]。尾矿库管理方面，从上世纪开始国外许多国家就开始重视尾矿库的管理工作，对尾矿库进行了全面普查，制定了有关尾矿库的管理指南，同时也建立起了尾矿库数据库，以提高尾矿库的信息化管理。

国内对尾矿库的研究相对较多，但环境方面的研究相对较少。我国现有各类大小尾矿库几千座,其中80%集中在有色和冶金矿业。因此加强尾矿库事故统计分析，优化安全评价方法，强化安全管理,提高其规范化、标准化水平，确保尾矿库安全运行是十分迫切和重要的，对尾矿库事故案例进行分析研究、总结事故规律和特点、制定预防和应对措施显得很有必要[7]。

1 尾矿库大量堆存的危害

根据2015年中国国土资源经济研究院发布《中国矿产资源节约与综合利用报告(2015)》最新数据显示，我国废石及尾矿累积堆存量高达584亿 t，其中尾矿堆存量为146亿 t，尾矿堆存物中83%主要由于金矿、铜矿、铁矿开采所形成，废石堆存量为4 387亿 t[8]，仅2011年和2012年当年尾矿堆存量分别高达15.8亿 t和16.0亿 t。尾矿的大量堆存给环境、安全、土地、资源利用都带来诸多问题。

2 我国尾矿事故及发展趋势分析

我国尾矿库事故时有发生，不仅给人们生命财产造成极大的威胁和损失，而且对环境造成极大的破坏，这在一定程度上影响着社会的和谐与稳定[9]。笔者通过对我国1962—2015年30起大型尾矿库事故进行调查，得到大型尾矿事故原因分析图，如图1所示。

图1 大型尾矿库事故原因分析图

相关研究表明尾矿库事故中将近20%是由于洪水导致的，主要包括排水泄洪设施发生故障或损坏、行洪不畅、超标洪水侵袭、泄洪不力、洪水漫顶等；排洪设施事故主要发生在主汛期，且大多是由于管理疏忽、防洪意识不强所致，运行第1年事故发生率接近30%；坝基渗漏事故主要发生在尾矿库运行初期，运行第1年约占50%，运行前5年约占到30%左右；其他事故主要包括自然灾害(如地震、火山等原因)引起的坝体液化和坝体结构失稳等[10]。2001—2014年尾矿库事故数量统计和2003—2014年尾矿库事故死亡人数统计分别如图2和图3所示。

图2 2001—2014年尾矿库事故数量统计

图3 2003—2014年尾矿库事故死亡人数统计

由图3可知，从2003—2008年我国尾矿库事故起数与死亡人数明显呈逐年上升趋势，这主要是由于我国社会经济发展的同时矿产行业也在迅猛发展，尾矿库数量急剧增加，安全隐患加重，事故频发；2008—2009年有大幅回落，其原因有两方面，一方面是政府更加重视，不断加强尾矿库的管理与监控，另一方面社会各界对尾矿库关注不断提高，特别是2008年“9·8”山西尾矿溃坝事件，更是掀起全国性的尾矿库治理与管控的高潮；2009—2011年呈小幅度上升趋势；2011—2012又回落；2013—2014年呈小幅度上升趋势，说明我国尾矿库事故正得到合理的控制。随着我国矿产行业的不断规范化和标准化、尾矿综合利用程度的不断提高及综合治理水平的不断进步，我国尾矿库事故终将得到有效的控制。

3 事故教训及对策

通过对尾矿库失事的直接原因分析，尾矿库事故可归纳为4种类型：洪水及排水系统引起的事故、坝体及坝基失稳的事故、周边环境不利因素引起的事故、管理不到位引起的事故。笔者对各类事故的因素和对策进行了概括。

3.1 洪水及排水系统引起事故的因素及对策

(1)我国部分尾矿库在设计过程中由于对防洪形势估计不足或使用陈旧规范等原因使防洪标准低于现行标准，致使尾矿库防洪或泄洪能力不能满足实际情况需要，出现洪水漫顶甚至溃坝事故，造成危害。避免措施有：要对防洪标准现状进行复核，当设计的防洪标准不足时，对尾矿库依据实际水文气象等条件重新进行调洪验算分析，通过分析一旦确定该尾矿库防洪能力不足时，应尽快提出整改加固的具体方案和措施，如通过扩大或改进排水设施、增加调洪库容、增设排水设施等措施以弥补其防洪能力不足的缺陷。

(2)若遇到洪水计算依据不充分、洪峰流量和洪水总量计算结果偏低的情况。避免措施有：利用最新版本的当地气象水文手册进行洪水计算，在应用时要正确选取相关参数，一般来说应运用多种方法分别计算，经过对比分析和总和论证后选取拟用值，取值时要做适当保守考虑，一般取高值为宜[11]。

(3)若遇排水设施由于阻塞、损坏或结构原因造成排水能力下降或丧失。避免措施有：①对由于地基的沉陷、塌陷、开裂、倾斜等原因造成排洪设施的损坏、倾斜、裂隙、断裂、堵塞的，应及时进行抢修、加固与疏通，必要时可考虑新增排水泄洪措施。②对于由施工质量问题(如钢筋外露、混凝土剥落、裂缝漏沙、混凝土老化开裂、沙石磨蚀等)造成的排洪设施排洪故障，应抓紧时间加固抢修，必要时可考虑新增排水泄洪措施。③当地基基本情况不明了时，切忌盲目设计和施工。④应按固定要求封堵停用的排水井。

(4)子坝防洪标准低，挡水无效的情况，容易造成洪水漫顶进而引发溃坝。避免措施有：应汛期来临前对子坝进行调洪验算，可采取加大或新增排水设施增加排洪能力，同时子坝严谨挡水，必要时可以考虑对子坝进行加高培厚，提高其防洪能力，满足防洪要求。

3.2 坝体及坝基失稳引起事故的因素及对策

(1)若遇地基处理不当或情况不明等原因引起尾矿库坝体滑坡、开裂、沉陷。避免措施有：首先及时组织专业人员进行抢修加固处理，并且应组织具有相应勘查资质的单位进行详细的地质勘察，同时搜集相关水文气象资料，聘请具有相应设计资质的设计单位进行精心设计。

(2)若遇坝体边坡过陡、坝体抗剪能力不强和坝体抗滑本领差等情况。避免措施有：①对坝体下部培厚，上部削坡，增大坡比；②对坝体整体培厚；③采用振冲或碎石桩对坝体进行加固，以提升坝体抗剪强度及密实度，增加其稳定性。

(3)若遇坝体由于浸润线过高，造成坝体抗滑能力不足，使得坝体稳定性差的情况。避免措施有：①在初期坝的设计上应采用透水型，使其具有排渗层或尾矿库有预设的排渗设施；②增设辐射排水井或垂直水平排渗井等排渗降水设施；④通过增加尾矿库干滩长度，降低坝体浸润线。

(4)若遇尾矿库坝面出现流土、沼泽化、管涌现象等渗流破坏的情况。避免措施有：①增设反滤层；②增设降水或者排渗设施；③进行压坡处理。

(5)若遇坝体由于震动液化出现险情。避免措施有：①应聘请具有相应资质等级的设计单位做好专项试验，制定出切实可行的方案；②通过增设排渗设施、增加尾矿库干滩长度等措施降低坝体浸润线；③压坡处理(采用废石等自重较大的材料压迫)，增加压重；④采用振冲或碎石桩等以增加坝体抗剪强度及密实度。

3.3 周边不利环境引起事故的因素及对策

(1)对于部分非法开采矿产资源的企业或个人，由于技术落后、管理水平低下、尾矿库建设缺乏充分论证设计引起的地质灾害，易造成危害事故。避免措施有：①在尾矿库建设前期应充分查明周边的地址条件，避免将尾矿库建在地质条件差的区域，在难以避免的情况下必须对条件差的区域进行地基处理；②避免在尾矿库周边进行非法开采；③在尾矿库运行过程中加强平时的巡视监测，一旦发现异常情况，应及时查明原因，果断采取处理措施，避免灾害发生。

(2)尾矿库周边非法采矿点向尾矿库肆意排放尾矿，调洪库容被占据。避免措施有：首先应坚决依法取缔、关闭这些非法采矿点；在必要时也可采取工程措施(如对现有尾矿库进行加高培厚)，增加其调洪库容，增强尾矿库防洪能力。

(3)若遇在尾矿库库内或坝上进行滥采乱挖，损坏尾矿库排洪设施或损伤坝体的情况。避免措施有：①禁止滥采乱挖作业；②修复受损的坝体或排水设施，并加强平时监控管理和巡视力度[12]。

3.4 管理不到位引起事故的因素及对策

(1)尾矿库安全管理体系不完善，落实不到位。避免措施有：①建立健全尾矿库安全管理指挥机构及各种安全管理制度，包括制定应急预案、加强制度的落实及监督；②做好尾矿库平时监测工作，建立预警系统，搭建安全管理信息平台，做好灾害隐患点的调查摸底及风险识别工作，从制度上防范尾矿库事故发生。

(2)责任落实不到位。避免措施有：①建立健全责任追究体系。真正做到谁负责谁落实，建立严格的责任追究制，对因工作不力、指挥不当、失职、渎职等造成群死群伤或重大损失的，将严肃追究责任人的责任；②实行领导负责制与部门分工负责制相结合；③从思想上真正做到“坚持安全第一，常备不懈”，以防范尾矿库事故发生。

4 结论

尾矿库作为矿产资源开发的必要基础设施，在发挥其必要功能和作用的同时，也存在诸多隐患，引发许多问题和冲突。任何一起尾矿库事故，都有其确切的引发原因，且受到各种因素的综合影响与干预。因此，如果本着综合开发利用、节约资源、规范管理、依法管理、科学规划与设计的原则，在尾矿库的各阶段与环节增强责任意识，认真贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，针对不同情况制定出科学的应对措施，恪尽职守，尾矿库事故是可以控制的。

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[3] 吴宗之，梅国栋.尾矿库事故统计分析及溃坝成因研究[J].中国安全科学学报，2014,24(9)：70-76.

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[8] 著者不详.中国矿产资源节约与综合利用报告(2015)观察[J].黄金,2016，37(2)：82-84.

[9] 国家安全监管总局，国家发展改革委，工业和信息化部，等.国家安全监管总局等七部门关于印发深入开展尾矿库综合治理行动方案的通知[EB/OL].(2013-05-08)[2016-06-21].http://www.chinasafety.gov.cn/newpage/Contents/Channel_6288/2013/0524/206807/content_206807.htm.

[10] 相桂生.尾矿库溃坝事故案例分析[EB/OL].(2011-06-23)[2016-06-21].http://wenku.baidu.com/view/f347726a52d380eb62946da0.html?from=search.

[11] 王国华，段希祥，庙延钢，等.国内外尾矿库事故及经验教训[J].科技资讯，2008(1)：23-24.

[12] 陈国芳，胡波.尾矿库溃坝风险分析及对策[J].科技情报开发与经济，2008,18(3)：227-228.

ZHANG Jiarong:Lect.; Key Lab of Shaanxi Province Tailings Comprehensive Utilization of Resources, Shangluo College, Shangluo 726000, China.

Statistical Analysis and Countermeasures of Tailings Accident in China

ZHANGJiarong,LIUJianlin,ZHUJiwei

This paper aiming at the statistical analysis of the tailings accident in China and relevant countermeasures and suggestions ,using literature research method and quantitative research method, the four aspects are studied respectively: the necessity of statistical analysis of tailings accident; current situation of tailing reservoir in China; the analysis of tailings accident and the development trend of China; the lessons of tailings accidents and countermeasures. The results showed that: firstly, China's tailings reservoir safety status and management level is mixed. Secondly,dam failure, flood dipping and landslide are the main causes of tailings accidents, accounting for 76.67%.Thirdly, to adhere to the scientific and standardized management, implement the "safety first, prevention first, comprehensive management" approach, for different situations to develop scientific response measures, serious and responsible, tailings accidents can be controlled.

tailings；statistical analysis；countermeasures and suggestions；avoid measures

2095-3852(2016)06-0682-04

A

2016-06-21.

商洛市科技计划基金项目(SK2015-33)；陕西省重大基础研究资金项目(2016ZDJC-21)；洛南县水务局横向课题资金项目(SLFZGHBZ-HT).

X751

10.3963/j.issn.2095-3852.2016.06.009

收稿日期：张家荣(1982-)，男，陕西商洛人，商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室讲师.