尾矿库事故影响因素的重要性研究

高 峰,周积果

(中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038)

1 前言

1960—2018年，国内共发生了约61起典型尾矿库事故，事故共造成752人死亡，造型巨大经济损失，并引起了严重的环境破坏。其中特别重大事故4起，共造成544人死亡。重大事故9起，共造成171人死亡。由此可见，尾矿库事故往往容易造成重大的人员伤亡和经济损失，因此在尾矿库事故的研究中应重点关注特别重大、重大事故。

目前国内外学者对尾矿库事故方面的研究越来越多。郑学鑫、岑建[1]通过尾矿事故类型，对尾矿库安全风险进行一次分类的基础上进一步对尾矿库安全风险进行二次分解，根据尾矿库安全风险分类结合工程实践提出了降低安全风险的对策措施。张家荣、刘建林、朱记伟[2]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。

为防范尾矿库事故尤其是特别重大、重大事故，研究尾矿库事故影响因素的重要性，对减少事故危害、提高尾矿库建设、运行安全具有重要意义，

2 尾矿库事故影响程度决策树模型

采用C5.0决策树算法对尾矿库事故影响因素进行重要性进行分析。尾矿库事故影响因素是从61起典型尾矿库事故中，分析提取了6个方面共计17个变量的尾矿库事故影响因素。

2.1 数据来源

数据来源主要包括查阅政府监管部门网站上公布的尾矿库事故调查报告，参考尾矿库相关书籍，参考国内期刊公开发表的尾矿库事故研究论文等。

搜集了从1960—2018年国内发生的61起典型尾矿库事故，并详细统计了尾矿库事故发生的时间、项目概况、事故经过及救援处置情况、事故损失、事故原因等有关内容，并以此构筑事故影响因素。

2.2 事故影响因素量化

结合尾矿库事故统计资料，构建包括建设程序因素、环境因素、地质构造因素、尾矿设施因素、管理因素和事故属性因素6个方面共计17个变量的尾矿库事故影响因素，并进行量化处理，具体见表1。

表1 尾矿库影响因素量化表

2.3 事故影响程度决策树

输入变量为事故影响因素，具体见表1。输出变量为事故影响程度，其中将一般事故和较大事故(设置为1)、特别重大事故和重大事故(设置为2)构建尾矿库事故影响程度决策树，具体如图1所示。

3 尾矿库事故影响因素重要性分析

从图1中分析，尾矿库事故影响程度决策树经计算在17个输入变量因素中，筑坝方式、建设程序、事故类型3个因素集中在决策树的前4 层，说明这些因素对事故严重程度的影响最大,影响程度如图2所示。

由图2可以看出，筑坝方式为第一影响因素，也是影响程度最大因素。根据特别重大和重大事故样本统计，上游式尾矿筑坝法样本最多为7起，一次建坝样本为2起，中线式、下游式尾矿筑坝法没有样本。分析原因，从60年代起，尾矿库设计学习苏联，尾矿筑坝普遍采用上游式尾矿筑坝法，由于上游式尾矿筑坝运行成本低，堆坝工艺简单，在长时间里广泛采用。与其他筑坝方式比较，上游式尾矿筑坝法安全度要低，对安全控制指标的管理要求高。

建设程序因素为第二影响因素。早期在尾矿库建设中，很多事故是由于违反基本建设程序造成的，如三边工程或未经正规设计擅自加高扩容等。随着监管部门对尾矿库监管力度提高，由违反建设程序造成的尾矿库事故极具减少。

事故类型为第三影响因素。将61起尾矿库事故按事故类型进行统计，具体如图3所示。从图3中可以看出，发生最多的事故类型为排洪(回水)设施破坏，排洪(回水)设施多为隐蔽设施，事故隐患不易察觉，不易监测。数量第二多的是渗透破坏事故，库内干滩长度短、浸润线埋深浅、尾矿坝上升速度快、固结性差等是此类事故的主要诱因。数量第三多的是洪水漫坝事故，调洪库容过小或排洪系统被破坏(被泥石流冲毁或树枝淤堵等)是此类事故的主要诱因。

图1 尾矿库事故影响程度C5.0决策树

图2 尾矿库事故严重程度影响因素重要性列表

图3 事故类型因素样本统计表

4 结论

采用C5.0决策树算法对尾矿库事故影响因素进行重要性分析发现，筑坝方式、建设程序、事故类型3个因素集中在决策树的前4层，说明这些因素对事故严重程度的分类影响最大。

进一步分析影响因素的重要性，筑坝方式为第一影响因素，其中上游式尾矿筑坝法此种筑坝方式造成特别重大、重大事故样本最多。建设程序因素为第二影响因素，此因素样本集中于尾矿库建设早期，随着监管部门对尾矿库监管力度提高，此因素影响性急剧减小。事故类型为第三影响因素，其中排洪(回水)设施破坏事故、渗透破坏事故、洪水漫坝事故为三种最常见的事故类型。

通过对尾矿库事故影响因素的重要性分析，为今后尾矿库建设运行提供参考。对其中重要的因素应重点关注。