最新尾矿库项目安全预评价报告-大学论文.doc

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1、 安全现状评价报告目 录1 概 述11.1安全现状评价的目的11.2安全现状评价范围及主要内容11.3安全现状评价程序12 评价依据32.1国家法律、法规32.2指导性文件32.3与本项目有关的技术文件、资料42.4国家及行业标准、规范、规程43 建设项目概况63.1企业简介63.2尾矿库简况73.3尾矿库防洪与排水113.4尾矿库观测设施113.5选矿工艺及尾矿特性124.主要危险、有害因素辨识与分析134.1概述134.2尾矿库溃坝144.3坝体裂缝154.4坝体渗漏164.4坝体滑坡174.5排水构筑物坍塌174.6高处坠落184.7粉尘危害184.8机械伤害及电气伤害184.9重大危险

2、源辨识184.10事故殃及范围195 评价单元的划分与评价方法的选择205.1 评价单元的划分205.2 评价单元的划分206 定性、定量评价226.1 尾矿坝及运行单元226.2 尾矿输送及排放单元286.3 防洪排水单元286.4 尾矿库所在区域的人文、自然地理状况306.5 尾矿库安全管理单元评价306.6 应急救援预案评价347 尾矿库整体安全性评价367.1 尾矿库安全检查表367.2 分析评价397.3 尾矿库的安全度398存在的主要问题和解决问题的建议428.1 存在的问题428.2 针对问题提出的建议428.3 其它建议429评价结论459.1 符合性评价的综合结果459.2

3、尾矿库存在的主要危险因素及危险程度459.3 尾矿库安全验收总体评价结论45附件:委托书 营业执照 安全生产许可证 主要负责人和安全管理人员安全资格证书 特种作业人员操作资格证附图:尾矿库平面图 尾矿坝剖面图 尾矿库泄洪系统图 尾矿库有关照片45 1 概 述1.1安全现状评价的目的安全现状评价是针对尾矿库现场和管理等方面的总体安全现状,根据评价依据和标准,并采取适宜的评价方法进行的评价。通过评价,对项目存在的危险、有害因素辨识分析,并确定其危险程度,提出合理可行的措施和建议,帮助企业在安全管理和投资方面科学决策,实现最大限度地降低风险损失。根据6尾矿库调查分析,本次安全现状评价主要达到以下目的

4、:1)检查各类安全生产相关证照是否齐全,审查、确认该尾矿库是否满足安全生产法律、法规、标准、规范的要求;2)检查安全生产管理措施是否到位,检查安全生产规章制度是否健全,检查是否制定了事故应急救援预案;3)对尾矿库运行过程中存在的危险、有害因素进行辨识;4)采用科学、合理、适用的评价方法对尾矿库实际存在的危险、有害因素引发事故的可能性及其严重程度进行预测评价;5)根据评价结果,依照国家有关安全生产的法律法规、标准、规章、规范的要求,提出安全对策措施建议;6)为上级主管部门安全监督检查以及审批提供依据参照。1.2安全现状评价范围及主要内容本次安全现状评价对象为6尾矿库。安全现状评价的主要内容包括尾

5、矿坝及运行、尾矿库排洪、尾矿输送及排放、尾矿库所在区域的人文自然地理状况、尾矿库安全管理、尾矿库事故应急预案等。本次安全现状评价的时间:2010年11月17日。1.3安全现状评价程序安全现状评价程序见图11前期准备划分评价单元选择评价方法定性、定量评价提出安全对策措施建议辨识与分析危险、有害因素做出评价结论编制安全现状评价报告图11安全现状评价程序2 评价依据2.1国家法律、法规1)中华人民共和国安全生产法(中华人民共和国主席令第70号)2)中华人民共和国劳动法(中华人民共和国主席令第28号)3)中华人民共和国矿山安全法(中华人民共和国主席令第65号)4)中华人民共和国矿山安全法实施条例(劳动

6、部令第4号)5)中华人民共和国职业病防治法(中华人民共和国主席令第60号)6)省安全生产条例(2006年3月30日省第十届人民代表大会常务委员会第十九次会议通过)7)省安全生产监督管理规定(省人民政府令2002141号)2.2指导性文件1)国务院关于进一步加强企业安全生产工作的规定(国发201023号)2)尾矿库安全监督管理规定(国家安全生产监督管理总局令第6号)3)非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法(国家安全生产监督管理总局令第20号)4)关于进一步加强中小型金属非金属矿山(尾矿库)安全基础工作改善安全生产条件的指导意见(安监总管一200944号)5)关于加强金属非金属矿山安全标准化建设的

7、指导意见(安监总管一200980号)6)关于印发金属非金属矿山安全标准化评分办法的通知(安监总厅管一200970号)7)关于进一步加强企业安全生产规范化建设严格落实企业安全生产主体责任的指导意见(安监总办2010139号)8)关于在非煤矿山推广使用安全生产先进适用技术和装备的指导意见(安监总管一2009177号)9)关于切实做好防范自然灾害引发矿山生产安全事故的紧急通知(安监总明电201031号)10)关于加强金属非金属矿山建设项目安全工作的通知(安监总管一2010110号)11)国家安全监管总局国家防汛抗旱总指挥部办公室关于做好矿山、尾矿库等汛期安全生产工作的通知(安监总应急2010113号

8、)12)关于印发全国尾矿库专项整治行动2009年工作总结和2010年重点工作安排的通知(安监总管一201066号)13)关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见(安监管协调字200456号)14)关于进一步加强和规范重大危险源监督管理工作的通知(鲁安监发200597号)15)关于贯彻落实尾矿库安全监督管理规定切实做好尾矿库安全监管工作的通知(鲁安监发200673号)2.3与本项目有关的技术文件、资料1)省冶金设计院有限责任公司编制的6尾矿库安全设施设计;2)编制的6尾矿库工程建设项目安全验收评价报告;3)编制的6尾矿库工程安全预评价报告;4)省冶金设计院有限责任公司编制的6尾矿库调洪能力和坝体

9、稳定性校核及安全措施5)委托书2.4国家及行业标准、规范、规程1)尾矿库安全技术规程(AQ2006-2005)2)碾压式土石坝设计规范(DL/T 5395-2007)3)碾压式土石坝施工规范(DL/T5129-2001)4)土石坝安全监测技术规范(SL 60-1994)5)水工建筑物抗震设计规范(SL203-97)6)尾矿设施施工及验收规程(YS 5418-1995)7)工业企业设计卫生标准(GB Z1-2010)8)一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB 18599-2001)9)工业场所有害因素职业接触极限(GBZ 2.2-2007)10)矿山安全标志(GB 14161-2008)

10、11)生产设备安全卫生设计总则(GB5083-1999)12)安全评价通则(AQ8001-2007)13)生产经营单位安全生产事故应急预案单位编制导则(AQ/T9002-2006)14)工程岩体试验方法标准(GB/T50266-1999)15)构筑物抗震设计规范(GB50191-1993)16)其它有关标准、规程3 建设项目概况3.1企业简介,始建于1987年,公司占地面积5000余亩,现拥有矿业、金属、鲁山金属、华银工贸、果业等控参股公司。目前该公司矿山生产规模已达到采矿245万t/a,选矿185万t/a,员工1300人,固定资产2.02亿。企业位于省县镇,行政区划属县,地理坐标为东经000

11、000,北纬000000,附近有 路、 路、 路及 高速在此交汇,境内距县城东南32km,区内交通以公路为主, 国道从公司矿区穿过。矿区北面至县城32km,东南至县城45km,西至76km,交通条件便利。其交通位置图见图1-1。现建有4个选矿厂和5个尾矿库,其中1、2尾矿库已经实施了闭库工作,3、4、5等3个尾矿库目前正在运行,这三个现役的尾库剩余总库容还有约800万m3,所以考虑到矿山的持续发展,该公司又筹建了6尾矿库。3.2尾矿库简况3.2.1地理位置属下其它5个尾矿库的库址基本为沿山谷东西轴线自西向东依次排列,该6尾矿库的库址位于5尾矿库的东侧370m处的一个山谷地形,总体位于矿山总平面

12、布置的东北方向最末端,为矿业公司东南部,距离公司第三、第四选矿厂分别为800m和2500m。尾矿库库址区域地形不平坦,地面标高最大为+315.40m,最小值为+236.20m,地表相对高差79.20m。场地所处地貌类型为山丘陵沟地形,最高点海拔为+461m,坝体位置最低点地形标高为+240m。该库址为东、北、西三面高,南面低的三面环山、封闭一面沟口敞开的山谷地形,是比较理想的山谷型尾矿库,为一面筑坝建设,尾矿库周边基本为荒坡和农田。3.2.2自然环境概况矿区地貌类型属于冀中低山丘陵区,河流经矿区西侧,地貌形态以低山丘陵为主。该尾矿库所在区域属温带大陆性季风气候,四季分明,年平均气温13.4,极

13、端最高温度41,极端最低温度-15。霜冻期为每年11月至来年3月,无霜期200205天,年平均降雨量800900mm。降雨量主要集中在79月,年平均日照时间2300h。尾矿库周围无重点保护文物、历史古迹, 无重点自然保护区。根据建筑抗震设计规范GB50011-2001,该区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第一组。3.2.3场地地形地貌厂区位于鲁西台背斜冀中隆断区的东部,区内地层展布、构造线方向、岩浆岩活动特点等,均与沂沭断裂带西侧的区域地质特点相一致,以纵贯北西向的大断层为界,北部广泛裸露古老的结晶基底,南侧分布大片的古生代沉积盖层,属群雁翎关组的顶部。尾矿

14、库库区有第四系冲积物和残破积物,古生代页岩及灰岩层,太古界群变质岩系。第四系主要分布于沟谷内。3.2.4厂区周边经济情况区内经济不发达,农业为本区的主要经济形式,盛产花生和花椒。近年来林果业发展较快,主要有苹果、桃、柿子等。另外,该区附近及各个乡镇均有农贸市场和小型农机修造厂,以铁为主的小型采选业,近年来正在兴起,区域内水电供应充足。3.2.5库区周边情况尾矿库下游200m和700m处分别为村和水库,距离较近,应加强保护;该尾矿库坝体距下游公路、河以及村的轴向展开距离约3.5km,所产生的安全影响不大;库区不在自然保护区、风景名胜保护区、城市规划区,无公路、铁路等重要干线。3.2.6库区地质条

15、件1)地形地貌及地质构造区域及矿区构造以断裂为主,无强烈褶皱,群变质岩和寒武系盖层均呈单斜产出,岩群层产状一般210-23030-70,盖层产状一般倾向北东,倾角15-30。断裂以断裂为最大规模,为一长期活动的弧形构造带,主断面产状和矿层一致,产状为210-23050-70,局部变陡。其他断裂如卧虎山断裂、23-28线之间的横向断层规模均不大。节理在变质岩系中较发育,主要为岩层和矿层走向近乎正交和平行的断层和卧虎山断层两组。2)库区岩土工程条件矿区位于一自然山谷,地势北高南低。3)水文地质特征区内补给地表为大气降水,深部为基岩裂隙水,河是区内最大的地表水系,对第四系层具有良好的补给作用,但对深

16、部基岩由于岩层多为花岗岩类为主,裂隙不发育,其渗透补给作用不大。地表水体还有在6尾矿库南侧下游约700m处有一小型李家沟水库,所处标高在+230m左右。区内地表水体的水位标高远低于尾矿库所处标高,因此对尾矿库无不良影响。4)库区场地稳定性和适宜性评价库区场地为基岩裸露区,局部覆盖第四系,第四系土层以亚粘土、砂土及砾石土构成,无液化层存在。场地内无断层通过,无影响场地稳定性的崩塌、滑坡、地面塌陷、地面沉降等地质灾害及不良地质现象。库区地貌基本为山坡地,地层构造简单,无液化层存在,尾矿库地基为基岩盖层,基础稳定。尾矿坝为土石坝,对地基承载力基础变形量要求相对较低,采用天然地基是适宜的。3.2.7尾

17、矿坝简介该尾矿库选为西、北、东三面环山封闭,南面谷口敞开的地形条件,采用沟谷形一面筑坝结构。坝体总高度70m,由初期坝和后期子坝组成,其中:初期坝高度为25m、后期坝高度为45m。初期坝所处沟底最低标高为+240m、坝顶标高为+265m,后期子坝从+265m标高初期坝顶开始分层上筑至+270m标高。尾矿库内设混凝土结构斜槽及排水涵管。坝体外坡底部设消力池与排水涵管连接。尾矿库内地澄清水景排水斜槽和排水涵管之消力池排出库外。尾矿坝外侧沿坡底地形等高线设截洪沟将大气降水集中排放于坝体下游自然沟。尾矿库基本特征表表31尾矿库名称6尾矿库尾矿库库型山谷型等级四等库堆坝方式上游式设计库容7.02106m

18、3初期坝库容5.28105m3初期坝坝型碾压土石混合坝坝高25m坝顶标高+265m坝长坝顶轴线长251m坝顶宽度10m内坡比1:1.5外坡比1:1.5后期坝坝型碾压土石混合坝内坡比1:2.0外坡比1:2.0堆坝方法上游式最终标高+270m汇水面积526104m2排洪系统的形式槽-洞式尾矿干重度r1.65t/m3尾矿比重2.8t/m33.2.8尾矿库等别及构筑物级别根据尾矿库安全技术规程AQ2006-2005第4.14.2,尾矿库使用期的设计等别,应根据该期的全库容和坝高分别按表32确定。尾矿库等别划分标准表 表32等别全库容V/万m3坝高H/m一二等库具备提高等别条件者二 V10000H100

19、三1000V1000060H100四100V100030H60五V100H30尾矿库构筑物的级别 表3-3等别构筑物的级别主要构筑物次要构筑物临时构筑物一134二234三355四455五555该尾矿库最终坝高70m,最大库容7.02106m3,根据表3-2和表3-3,确定为3等尾矿库。3.2.9尾矿库现状2009年6月,对该尾矿库进行了验收评价,经省安监局组织专家进行验收,2009年9月颁发了安全生产许可证。该尾矿库投入使用,现库内存放尾矿58.57万m3,现后期坝顶标高+271m,坝顶轴线长260m,坝顶宽10m。自2010年6月至今,6号尾矿库已经停止使用。现6号尾矿库坝高+271m,总坝

20、高31m,库容58.76万m3。3.3尾矿库防洪与排水尾矿库采用斜槽-排水管排水系统,主要排水构筑物包括斜槽和排水涵管。根据尾矿库北部呈燕尾地形,西侧设置了排水斜槽,并与排水涵管相接,斜槽和排水涵管经尾矿库及汇水区域的雨水排出尾矿库。排水涵管未端在初期坝外坡底部设有消力池。排水斜槽断面尺寸为:1.21.0,长度261m,采用钢筋砼结构。排水涵管断面尺寸为1.21.6m,顶部为半圆拱形,总长度171m,同样采用钢筋砼结构。排水涵管与斜槽均修筑在新鲜的基岩上,并做素混凝土垫层。消力池为素混凝土结构,矩形断面尺寸为BLH=381.5m。尾矿库正常运行期间,尾矿库区内的尾矿沉淀水由库区内的回水泵站输送

21、至选矿厂,汛期内周边汇水上涨至斜槽上部时,由斜槽和排水涵管将雨水排出尾矿库。为避免预计降水冲刷尾矿库坝坡基底,按照设计要求在坝外坡基底与两岸结合处的山坡上设置截水沟,截水沟断面BH=1.00.8m。为防止坝外部受到雨水冲刷,在外坡面设置了两道截水沟。3.4尾矿库观测设施 1)尾矿库位移变形观测为确保尾矿库运行的稳定和安全,该尾矿库设置了位移变形观测装置,共分为观测标点、工作基点和起测基点,主要用来观测尾矿库坝的变化及规律,观测其有无滑动、滑坡及可能破坏趋势,掌握尾矿坝的变形情况。通过该尾矿库坝体位移监测数据可以看出,该尾矿库坝体的位移量变化均衡,无突变现象,变形量逐渐减少。2)浸润线观测该尾矿

22、库采用测压管观测浸润线,即采用直径50mm的钢管,将下底端封闭。在封闭的管壁上钻孔,钻孔段长1000mm,外包土工布。测压管顶端安全管口保护盖。其管底标高埋点低于设计最低浸润线2m,测取管中水位标高与坝上游库水位连线即为浸润线。测量仪器采用电测水位计。该尾矿库目前共设置4处观测口,定期进行观测。3)水位观测该尾矿库设置了水位观测标尺,另外在排水斜槽上涂刷了水位观测标尺。3.5选矿工艺及尾矿特性(1)选矿厂生产规模:129万t/a。(2)选矿厂工作制度:300d/a、3班/d。(3)选矿工艺为:设计采用“破碎三段闭路”工艺流程。(4)尾矿产率:73%。(5)尾矿干重度:18.13kN/m3(6)

23、尾矿浓度:20%(7) 尾矿粒度:-200目以上占51.22%(8)年排尾矿量:129万t4 主要危险、有害因素辨识与分析4.1概述危险因素是指能对人造成伤亡或对物造成突发性损坏的因素。有害因素是指能影响人的身体健康、导致疾病,或对物造成慢性损害的因素。所有危险、有害因素都归结为存在能量、有害物质以及能量、有害物质失去控制,并导致能量的意外释放和有害物质的泄漏、挥发的结果,所以存在能量、有害物质和能量、有害物质失去控制,是危险、有害因素产生的原因。尾矿库从勘察、设计、施工到使用的全过程,任何一个环节有问题都可能导致尾矿库不能正常使用,甚至发生灾害性事故。库区、坝基、排洪系统等处的不良地质条件,

24、可能造成库内滑坡、坝体变形、坝基渗漏、排洪斜槽断裂等病害;设计质量低劣会造成坝体在中后期稳定性和防洪能力不能满足设计规范要求,排水构筑物出现断裂、气蚀、倒塌等病害;施工清基不彻底、坝体密实度不均会造成坝体沉降不均,坝体局部塌陷、排水构筑物随负荷增大出现掉块、漏筋、断裂,甚至倒塌等病害;同时操作管理不当,也会造成明显的隐患和病害。根据国外及国内范围的尾矿库失事资料统计分析,失事的原因主要包括洪水漫顶、坝坡失稳、渗流破坏、坝基不良及地震液化等。事故原因与事故的发生几率见表4-1 事故原因与事故的发生几率 表4-1失事原因洪水漫顶坝身渗漏(包括管涌)基础渗漏(包括管涌)泄洪工程其它几率(%)2819

25、221615另外,尾矿坝失事发生概率还与尾矿坝的类型有较大的关系,二者之间的关系见表4-2 尾矿坝失事发生概率与尾矿坝类型关系 表4-2%失事类型率分百型坝土坝土石混合坝堆石坝其它运行中严重破坏,失事废弃45101026运行中发生破坏,经修复再用606034运行中发生事故,经补救,阻止破坏775612初期发生事故,运行前修复807211运行前发生事故,竣工后发生异常100000运行中发生事故及异常,但未发生重大事故84088由表4-2可以看出土坝发生事故的概率较高,土石混合坝和堆石坝发生的概率相对较低。根据上述统计资料,结合现场调研情况,并充分考虑危险、有害因素导致事故发生的可能性以及发生事故

26、后造成风险损失的大小,本次评价确定导致该尾矿库发生事故的关键因素为以下几个方面:1)根据企业提供施工过程中的施工纪录,初期坝施工记录缺少,且缺少由监理方负责人签署的检查验收意见,所以不能对初期坝的坝基和岸坡处理情况,筑坝材料,坝体构造做出正确的评价,如果不能严格按照设计施工,就会造成坝体沉降不均、坝基或坝体渗漏。2)尾矿坝维护不当、发现问题整改措施不力等原因,可发生溃坝等危害。通过对的现场调研,结合尾矿库行业的风险特点,该尾矿库存在的危险、有害因素包括溃坝、坝体裂缝、坝体渗漏、坝体滑坡、排水沟筑物坍塌、淹溺、高处坠落、机械伤害、电危害等。4.2尾矿库溃坝尾矿库溃坝是造成尾矿库事故的主要原因之一

27、,造成事故的原因主要包括:1)洪水漫顶尾矿库调洪库容不足、排水斜槽泄洪能力不足,库内积水超过正常水位,引发洪水漫顶,对坝体造成严重的冲蚀破坏,降低坝体的完整性,从而引发溃坝。2)坝体稳定性坝体施工未严格按设计施工,坝体质量差,抗剪强度低,会造成坝体稳定性降低,致使坝体失稳,在一定不良因素诱因下发生溃坝。3)坝体管涌水在坝体中渗流时,一些细小颗粒在动水压力作用下,可能通过毛石间的孔隙被流水带走,并形成越来越大的孔隙或空间,从而导致管涌。管涌可以发生在局部范围,但也可能逐步扩大,最后导致坝体失稳破坏。4)坝基过度沉陷坝基开挖前,对不利于坝体稳定的淤泥、腐植土、坡积物、残积物、滑坡体和强风化岩石等未

28、按要求进行处理,从而因地基失稳造成溃坝。5)坝体堆筑质量坝体堆砌时,未严格按照设计要求进行修筑,碾压不实,引发坝体的不均匀沉降,坝体强度降低,坝体失稳,在尾矿侧应力作用下,突然溃坝。4.3坝体裂缝裂缝是尾矿坝一种常见的病患,某些细小的横向裂缝有可能发展成为坝体的集中渗漏通道,有的纵向裂缝也可能是坝体发生滑坡的预兆,其成因主要是由于坝基承载能力不均衡、坝体施工质量差、坝体结构及断面尺寸设计不当或其他因素等所引起的,有的裂缝是由单一因素造成的,有的则是由于多种因素综合作用形成。坝体裂缝的种类及特征如表43。裂缝种类及特征 表4-3种类裂缝名称裂缝特征按裂缝部 位表面裂缝裂缝暴露在坝体表面,缝口较宽

29、,深度变窄逐渐消失内部裂缝裂缝隐藏在坝体内部,水平裂缝常呈透镜状,垂直裂缝多为下宽上窄的形状按裂缝走 向横向裂缝裂缝走向与坝轴线垂直或斜交,一般出现在坝顶,严重的发展至坝坡,近似铅垂或稍有倾斜纵向裂缝裂缝走向与坝轴线平行或接近平行,多出现在坝坡浸润线逸出点的上下龟纹裂缝裂缝呈龟纹状,没有固定的方向,纹理分布均匀,一般与坝体表面垂直,缝口较窄,深度1020cm,很少超过1m按裂缝成 因沉陷裂缝多发生在坝体与岸坡结合段、土坝合拢段、坝体分区分期填土交界处、坝下埋管的部位滑坡裂缝裂缝段接近平行坝轴线,缝两端逐渐向坝脚延伸,在平面上略呈弧形,缝较长。多出现在坝顶、坝肩及排水不畅的坝坡下部。滑坡形成过程

30、短,缝口有明显错动,下部土体移动,有离开坝体倾向干缩裂缝多出现在坝体表面,密集交错,没有固定方向,分布均匀,有的呈龟纹裂缝形状,降雨后裂缝变窄或消失。有的亦出现在防渗体内部,其形状呈薄透镜状冷冻裂缝发生在冰冻影响深度以内,表层呈破碎、脱空现象,缝宽及缝深随气温而异振动裂缝在经受强烈振动或烈度较大的地震以后发生纵横向裂缝,横向裂缝的缝口,随时间延长逐渐变小而弥合,纵向裂缝缝口没有变化4.4坝体渗漏 坝体及坝基的渗漏有正常和异常渗漏,正常渗漏可使坝前尾矿含水量降低,从而降低其流动性,降低对坝体的侵蚀和渗透,从而有利于提高坝的整体稳定性;异常渗漏则是有害的,由于设计考虑不周,施工不当以及后期管理不善

31、等原因而产生异常渗流,导致渗流出口处坝体产生冲刷及管涌多种形式的破坏,严重的可导致垮坝事故。渗漏的种类及特征如表4-4。 渗漏的种类及特征 表4-4分类渗漏类别特 征按渗漏的部位坝体渗漏渗漏的逸出点均在背水坡面或坡脚,其逸出现象有散浸(亦称坝坡湿润)和集中渗漏两种坝基渗漏渗水通过坝基的透水层,从坝脚或坝脚以外覆盖层的薄弱部位逸出,如坝后沼泽化、流土和管涌等接触渗漏渗漏从坝体、坝基、岸坡的接触面或坝体与刚性构筑物的接触面通过,在下游坡相应部位逸出绕坝渗漏渗漏通过坝端岸坡未挖除的坡积层、岩石裂缝、岩洞或生物洞穴等,从下游岸坡逸出按渗漏的现象散渗坝体渗漏部位呈湿润状态,随时间延长可使土体饱和软化,甚

32、至在坝下游坡面形成细小而分布较广的水流集中渗漏渗水可从坝体、坝基或两岸山坡的一个或几个孔穴集中流出4.4坝体滑坡坝体的一部分离开原来的位置塌落滑出,造成滑坡。滑坡初期,坝面首先出现纵向裂缝,裂缝不断扩大变成弧形,裂缝错距也不断加大,同时滑坡体下部坝面出现带状或椭圆形隆起;后期,滑坡体移动加快,最终脱离原来的位置塌落滑出。滑坡的种类按滑坡的性质可分为剪切性滑坡、塑性滑坡和液化性滑坡;按滑面的形状可分圆弧滑坡、折线滑坡和混合滑坡。滑坡产生的因素主要包括:1)渗润线位置较高、坝外坡较陡、渗透水渗过坝体增大滑动力;2)持续降雨使坝体填土达到饱和状态而增加滑动力,从而造成滑坡。4.5排水构筑物坍塌在尾矿

33、库的运行过程中,排水系统能够将尾矿渗出水及雨洪水畅通、安全地排至库外,它对确保尾矿库的安全运行起决定性的作用。一旦排水系统不能够正常运行,尤其在汛期,造成库内积水迅速增加,坝内尾矿渗润线升高,增加坝体的侧向应力,发生溃坝事故。4.6高处坠落尾矿库初期坝坝高25m,库区北、东、西均为山坡。作业人员在库区周边巡查作业时,如安全意识差或操作不慎,易坠入库区或陷入库区积水中,造成高处坠落或淹溺事故。4.7粉尘危害尾矿库的粉尘主要来自库内干滩。根据对选矿工艺的了解,选矿尾矿在库内堆存,上部尾矿容易因水分蒸发而变为干尾矿。容易在风力的作用下发生扬尘,尾矿中含有较高的二氧化硅,现场人员吸入过量的粉尘,可得矽

34、肺病。4.8机械伤害及电气伤害选矿厂选出的尾矿由加压泵站经管道输送到指定的尾矿库,由电动机提供动力。其中电动机的传送带应该添加防护罩,如果其安全防护设施未设置,有可能发生机械伤害事故。机械设备动力均为电力,如果电气设备的安设不规范,漏电保护装置未设或不起作用,维护不当,违章作业等均有可能引起触电、电气火灾。4.9重大危险源辨识依据关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见(安监管协调字200456号文)及附件1重大危险源申报范围之规定,“全库容100万m3或者坝高30m的尾矿库”,属于重大危险源申报范围。设计尾矿库全库容702万m3,坝高70m,达到重大危险源申报标准。现尾矿库坝高31m,已经超

35、过规定的30m,因此现尾矿库已经达到重大危险源申报标准。4.10事故殃及范围根据尾矿库的地理位置、流域特征、地形、地貌条件,稀遇最大洪水量、尾矿坝现有高度、现有库容量、工程地质条件等诸多因素,经现场考察和综合分析库坝下游地貌变化趋势及沟谷地走向分布及其坡降情况,根据尾矿库溃坝事故可能造成的死亡人数经验公式要求,按尾矿坝现有最大坝高度的80倍对下游范围划定为殃及范围,确定一旦发生最大可能溃坝事故殃及范围为尾矿坝下游的天然沟谷区域,殃及范围最大距离长为沿天然沟谷方向的2480m左右。西桃花坪村、小李家沟水库均在冲沟东侧,不在天然冲沟殃及范围之内。下游沟谷内除有果树之外,无其它的民用建筑。因此殃及范

36、围除掩埋果树之外,不会对村庄和水库构成威胁。5 评价单元的划分与评价方法的选择5.1 评价单元的划分为系统、全面地辨识危险源,并对其进行风险分析,结合现场调查情况及尾矿库实际运行状况,本次安全验收评价划分为以下评价单元:(1) 尾矿坝及运行单元(2) 尾矿输送及排放单元(3) 尾矿库排水单元(4) 尾矿库所在区域的人文、自然地理状况单元(5) 尾矿库安全管理单元(6) 尾矿库应急救援预案单元5.2 评价单元的划分为客观、全面地对尾矿库的安全状况进行评价,本次安全评价确定了两种评价方法,即安全检查表分析法、事故树分析法。5.2.1 安全检查表分析法安全检查表分析法(SCA),是依据法规、标准、规

37、范、规程等对评价的对象按照所划分的评价单元进行全面的检查,把检查的结果与所依据的法规、标准、规范、规程等进行对照分析,从而确定所评价的对象是否为安全状态的评价方法。针对尾矿库的安全检查主要包括设计安全检查、过程(施工运行管理)安全检查、现状安全检查。尾矿库安全检查表分析法作业路线为:划分检查项目确定检查依据制定检查内容获取检查结果进行符合性评价得出评价结论。5.2.2 事故树分析法事故树分析(Fault Tree Analysis,FTA)也称故障树,是一种描述事故因果关系的有方向“树”,是安全系统工程中重要的分析方法之一。它能对系统的危险性进行识别评价,既适用于定性分析,又适用于定量分析,是

38、一种进行安全分析评价和事故预测的先进方法。针对尾矿库的事故树分析,是把尾矿库可能发生的事故作为顶上事件,对导致事故的可能原因逐一进行分析,并确定基本事件的结构重要度。事故树分析安全评价的作业路线为:确定顶上事件确定基本事件确定逻辑关系求出最小割集确定基本事件的结构重要度针对重要基本事件采取安全防范措施。6 定性、定量评价6.1 尾矿坝及运行单元6.1.1 坝址工程地质条件(一)地质构造区域及矿区构造以断裂为主,无强烈褶皱,群变质岩和寒武系盖层均呈单斜产出,岩群层产状一般210-23030-70,盖层产状一般倾向北东,倾角15-30。断裂以断裂为最大规模,为一长期活动的弧形构造带,主断面产状和矿

39、层一致,产状为210-23050-70,局部变陡。其他断裂如卧虎山断裂、23-28线之间的横向断层规模均不大。节理在变质岩系中较发育,主要为岩层和矿层走向近乎正交和平行的断层和卧虎山断层两组。(二)库区岩土工程条件矿区位于一自然山谷,地势北高南低。本区第四系冲积层较薄,下覆的斜长角闪片麻岩、斜长片麻岩较为稳定、坚硬,断裂构成不发育。工程地质条件较好。(三)水文地质特征区内补给地表为大气降水,深部为基岩裂隙水,河是区内最大的地表水系,对第四系层具有良好的补给作用,但对深部基岩由于岩层多为花岗岩类为主,裂隙不发育,其渗透补给作用不大。地表水体还有在6尾矿库南侧下游约700m处有一小型李家沟水库,所

40、处标高在+230m左右。区内地表水体的水位标高远低于尾矿库所处标高,因此对尾矿库无不良影响。(四)环境地质特征该尾矿库位于丘陵地带,未占用基本农田及其他耕地,库址周围无风景名胜区与自然保护区等。建设场区第四系较薄,岩层结构完整,产状平缓,岩层间无软弱夹层,地形坡度适中,无陡立边坡,沟谷地形开阔,上游汇水面积较小,不具备发生崩塌、滑坡、泥石流的地质环境条件。建设场区地下无采矿活动,不会产生塌陷。6.1.2 尾矿坝建设简况(一)库址由业主单位与设计单位考虑周围地理条件、社会环境和企业技术经济最优等全方位因素,在地方政府支持下与地方百姓共同协商初步选定。6尾矿库建在5尾矿库的东侧370m处的一个山谷

41、地形。库区为一天然沟谷,远离村庄,对人、畜及环境造成污染的可能性较小。库区底层结构简单,地层分布稳定,岩土性质相似,工程地质条件较好。库区无耕地,地质地貌景观功能要求低,库区不在自然保护区、风景名胜保护区、城市规划区内,无公路、铁路等重要干线通过。因此,该库址符合尾矿库库址选择的原则。按地形划分该尾矿库为山谷型。(二)尾矿坝筑坝方式该库为山谷型尾矿库,筑坝材料采用库内片石上游式筑坝。初期坝顶标高+265m,外边坡比为1:1.75,内边坡坡比为1:1.75,坡顶宽10m,下游坡设碎石垫层;后期坝为上游式片石堆积坝,内、外边坡坡比均为1:2.0。6.1.3 尾矿坝运行状况安全评价尾矿库运行过程中,

42、尾矿坝溃坝是主要事故。下面采用事故树对溃坝的原因进行分析评价。1) 尾矿坝溃坝事故树分析根据尾矿库实际情况构建的溃坝事故树如图6-1所示。该事故树的结构函数表达式为: T=AB =(x1+x2)x3C =(x1+x2)x3(x4+D) =(x1+x2)x3(x4+x5+x6+x7)=x1x3x4+x1x3x5+x1x3x6+x1x3x7+x2x3x4+x2x3x5+x2x3x6+x2x3x7从而得出8个最小割集为:K1=x1,x3,x4, K2=x1,x3,x5, K3=x1,x3,x6K4=x1,x3,x7, K5=x2,x3,x4, K6=x2,x3,x5K7=x2,x3,x6, K8=x

43、2,x3,x7根据结构重要度判定原则:若最小割集的阶数相同,出现数多的基本事件的结构重要度系数大。因此,可以导致尾矿库事故的基本事件的结构重要度系数如下:(3)(1)=(2)(4)=(5)=(6)=(7)再求出该事故树的最小径集T=A+B= x1x2+(C+x3)= x1x2+(x4D+x3)= x1x2+(x4x5x6x7+x3)= x1x2+x3+x4x5x6x7从而得出3个最小径集:P1=x1,x2P2=x3P3=x4,x5,x6,x7由计算结果可知,在尾矿库运行过程中,导致尾矿库溃坝事故发生的重要因素,首先是暴雨和洪水,因此在尾矿库的运行过程中应当充分考虑当地的气象水文条件,确保尾矿库的调洪库容满足安全运行要求,同时企业应制定完善的应急预案和相应程序,并定期进行应急预案的演练,以确保预案的有效性和适应性;其次是筑坝方式不符合规范要求及运行管理不当;再次为排水设施未按照设计施工、设计缺陷或排水设施堵塞。另外,地震、飓风等难以抵抗的自然灾害也可能造成溃坝及裂缝等事故的发生。2) 尾矿坝坝体裂缝事故树分析尾矿库坝体另一常发事故为坝体裂缝。对该事故的分析亦采用事故树分析,构建的坝体裂缝事故

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