尾矿库安全监管
李培良
介绍目录
一、尾矿及在坝内沉积
二、尾矿库基本知识
三、尾矿坝
四、尾矿库排洪设施
五、尾矿坝观测设施
六、尾矿库安全监管要点
第一节 尾矿及在坝内沉积
尾矿定义：
金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿产生砂一样的“废渣”，称作尾矿。
塑性指数为10~17
塑性指数大于17
尾粉质粘土
尾粘土
粘性
尾矿
定名时应根据
粒组含量由大
到小，以最先
符合者确定
粒径大于2mm的颗粒占全重的25%~50%
粒径大于的颗粒超过全重的50%
粒径大于的颗粒超过全重的50%
粒径大于的颗粒超过全重的85%
粒径大于的颗粒超过全重的50%
粒径大于的颗粒不超过全重的
50%，塑性指数小于等于10
尾砾砂
尾粗砂
尾中砂
尾细砂
尾粉砂
尾粉土
砂
性
尾
矿
名称
类别
备注
判别标准
原尾矿
尾矿及在坝内沉积
尾矿粒度分析资料举例说明
100
产率(%)
合计
+
+
+
+
+
粒级(mm)
注：1、通常依据以下（－200目）含量做为判别堆积坝能否用尾矿筑坝，筑坝均采用以上尾矿，即粗颗粒尾砂。
2、当－200目含量大于85%时原则上不采用尾砂直接筑坝，但含量低于88%可通过旋流器粗砂筑坝。
尾矿及在坝内沉积
尾矿在坝内沉积
粉粒
粗粒
粘粒
2）不同粒组的沉积范围和沉积量
（1） ～的粒组可于有效沉积滩区沉积。排矿单管流量q大于20L/s时，在100米内的沉积量，一般相当于原矿中相应粒组的50％，在100米～水边线附近的过渡区其沉积量可达到或超过原矿中的相应粒组的含量，当排矿单管流量q小于20L/s时，在坝前100m内的沉积量可达或超过原矿中相应粒组的含量。
（2） ～粒组能在有效沉积滩沉积，当q>20L/s时，在坝前100m内的沉积量小于原矿相应粒组的50％，当q<20L/s，在100m内沉积量可达原矿中相应粒组的50％以上，在100m至水边的过渡区，则可超过原尾相应粒组的一倍以上，即是原尾相应粒组的2倍还多。
（3） ～粒组，不易在有效沉积滩内沉积。当排矿流量q>20L/s时，在100m内沉积很少或几乎不沉积，当q<20L/s时，在100m至水边线的沉积量一般小于原矿内相应粒组的50％;是水下沉积的主要部分
4） 小于的粒组,在静水中也不易沉积。
尾矿及在坝内沉积
尾矿在坝内沉积
3）筑坝实践
从以上结果可以初步看出粒径可作为筑坝粒径的最小界限值。考虑到原矿中小于含量的多少，根据我国上游法尾矿筑坝实践有以下几点意见：
（1） 当原矿中小于颗粒含量占70％时，由于可筑坝颗粒太少，故用来筑坝的可能性很小，如新冠＜约75％～79％未筑坝。
（2) 当在60%～70％时，有可能筑坝，但与库的地形地貌条件，坝轴长短，上升速度，尾矿矿物成分，尾矿排水固结条件，筑坝工艺，坝的升高与库内升高的相对关系等条件有关，如卡房，背阴冲等。
（3) 在40％～60％时在一定条件下，可利用尾矿筑坝，如五龙，东风等。
（4) 小于40％者即可筑坝粒径含量大于60％，目前筑坝高度已大于100m，如南芬庙儿沟尾矿坝。
区域内尾矿特性（除铁矿外）
偏细粒尾矿堆积坝与一般尾矿堆积坝相比，主要有四个方面的特征，它们是：
（1）细粒尾矿堆积坝的稳定性比较差。从土力学角度考虑，土颗粒愈细其力学性质愈差，所以细粒尾矿堆积坝高度不高。
（2）细粒尾矿堆积坝的干滩面坡度比较缓，一般都小于1%，达不到规范要求值。
（3）细粒尾矿堆积坝地质剖面中的岩土分层不明晰。一般尾矿堆积坝的地质剖面岩土分层清晰分明，为多层次结构，由坡外到坡内分别为尾粗砂、尾中砂、尾细砂、尾粉砂、尾矿泥等。
（4）细粒尾矿堆积坝的浸润线普遍偏高，对坝体的稳定性极为不利。
区域内尾矿特性（除铁矿外）
细粒尾矿筑坝需解决的问题
细粒尾矿堆积坝存在的主要问题是安全问题，也是矿山急需解决的问题，它们是：
（1）细粒尾矿堆积坝的稳定性比较差。
（2）细粒尾矿堆积坝的干滩面坡度比较缓，一般都小于1%，达不到规范要求值，防洪能力差。
本区域内矿种多为铜、铅锌、钼、金矿，均为偏细型尾矿，而库区内风化废石料较优多，其力学指标远远高于尾砂，建议从坝体安全出发，尽量采用风化废石料筑坝。
第二节 尾矿库基础知识
尾矿库组成
尾矿库类型
山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较短，坝体工程量较小，后期尾矿堆坝较易管理维护；库区纵深较长，尾矿水澄清距离及干滩长度易满足设计要求；我国现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。
山
谷
型
尾
矿
库
尾矿库类型
傍
山
型
尾
矿
库
傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；汇水面积较小，但调洪能力较低，库区纵深较短，尾矿水澄清距离及干滩长度受到限制，堆积坝的高度和库容一般较小；国内低山丘陵地区中小矿山常选用这种类型尾矿库。
尾矿库类型
平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量大；堆坝高度受到限制，一般不高；但汇水面积小，排水构筑物相对较小；国内平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库。
平
地
型
尾
矿
库
尾矿库类型
截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。它的特点是库区汇水面积不大，但尾矿库上游的汇水面积通常很大，库内和库上游都要设置排洪系统，配置较复杂。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂，国内采用的不多。
截
河
型
尾
矿
库
库 容
全库容
尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积。
有效库容
某坝顶标高时，初期坝内坡面、堆积坝外坡面以里（对下游式尾矿筑坝则为坝内坡面以里），沉积滩面以下，库底以上的空间，即容纳尾矿的库容。
调洪库容
某坝顶标高时，沉积滩面、正常水位以上的库底、正常水位三者以上，最高洪水位以下的空间。
总库容
设计最终堆积标高时的全库容。
坝 高
坝高 —对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴线处坝底的高差;对上游式筑坝则为堆积坝坝顶与初期坝坝轴线处坝底的高差。
总坝高 —与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。
堆坝高度（堆积高度）—尾矿堆积坝坝顶与初期坝坝顶的高差。
超高、滩长
沉积滩 — 水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水面部分。
滩顶 —沉积滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩的最高点。
滩长 —由滩顶至库内水边线的水平距离。
最小干滩长度—设计洪水位时的干滩长度。
最小安全超高 —规定的安全超高最小允许值。
尾矿库安全设施
直接影响尾矿库安全的设施，包括：
1 .初期坝、堆积坝、副坝、排渗设施
2 .尾矿库排水设施；
3 .尾矿库监测设施；
4 .其他影响尾矿库安全的设施。
尾矿库等别、构筑级别
尾矿库根据坝高和库容的大小分为五个等别。
尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容和坝高分别按表1确定。当两者的等差为一等时，以高者为准；当等差大于一等时，按高者降低一等。尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭受严重灾害者，其设计等别可提高一等。
H≥100
60≤H＜100
30≤H＜60
H＜30
V≥10000
1000≤V＜10000
100≤V＜1000
V＜100
二
三
四
五
二等库具备提高等别条件者
一
坝 高 H（m）
全库容 V（万m3）
等 别
尾 矿 库 等 别
5
5
5
五
5
5
4
四
5
5
3
三
4
3
2
二
4
3
1
一
临时构筑物
次要构筑物
主要构筑物
构筑物的级别
尾矿库
等别
构 筑 物 级 别
尾矿库安全度
尾矿库安全度主要根据尾矿库防洪能力和尾矿坝坝体稳定性确定，分为危库、险库、病库、正常库四级。
尾矿库安全度划分的主要原则是依据尾矿库防洪能力和尾矿坝体稳定性的安全程度。
1）尾矿库防洪能力的安全程度或可靠程度主要指防洪标准、调洪排洪能力及排洪设施安全可靠性是否符合安全规定及符合程度；
2）尾矿坝稳定性安全程度主要指坝体在规定的工况条件下静力、动力和渗流稳定性是否符合安全规定及符合程度。
3）尾矿库安全度是通过安全现状评价对影响尾矿库安全的各种危险有害因素进行定性、定量分析而确定的。评价报告应对尾矿库安全度作出明确结论。
第三节 尾矿坝
一 尾矿坝定义
1.尾矿坝 — 挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物，常泛
指尾矿库初期坝和堆积坝的总体。
2.初期坝 — 基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。
3.堆积坝 — 生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充
填堆筑而成的坝。
二 初期坝
1. 初期坝的类型
不透水初期坝 ──
用透水性较小的材料筑成的初期坝。因其透水性差，不利于后期坝的稳定。这种坝型适用于挡水式尾矿坝或尾矿堆坝不高的尾矿坝。
透水初期坝 ──
用透水性较好的材料筑成的初期坝。因其透水性强，有利于后期坝的稳定性。它是比较合理的初期坝坝型。
2、初期坝的坝型
（1）均质土坝
（2）透水堆石坝
（3）废石坝
（4）砌石坝
（5）混凝土坝
三 堆积坝
1.堆积坝功能与特点
实质上是尾矿沉积体，这种水力充填沉积的砂性土边坡稳定性能较差；大、中型尾矿堆积坝最终的高度往往比初期坝高得多，是尾矿坝的主体部分。堆积坝一旦失稳，灾害惨重。所以如何确保堆积坝的安全历来是设计和生产部门十分重视的一项工作，也是安全生产管理和安全监督管理工作的重点之一。
干式堆存（膏体堆存）
1.正常情况库内无水,安全性较好
2.建设费用和运营费用高
一次性筑坝
1.安全性能好
2.管理简单
3.建设费用高
第四节 尾矿库排洪设施
排洪设施是尾矿库必须设置的安全设施，其功能在于将汇水面积内洪水安全地排至库外，保证尾矿库在洪水运行期的安全运行。它的安全性和可靠性直接关系到尾矿库防洪安全。
排洪方式
1.井(塔)—管(洞)式
2.斜槽—管(洞)式
3.截洪沟
4.溢洪道
5.截洪坝—管(洞)式
第五节 尾矿库观测设施
库水位观测
坝体位移观测
浸润线观测
构筑物变形观测
渗流水观测
孔隙水
坝体固结观测
尾矿库安全监管要点
为深入贯彻落实党的安全生产方针和国家关于尾矿库安全生产的法律法规，促进选矿厂尾矿库企业安全生产主体责任落实，有效遏制重特大事故发生，努力实现金属非金属矿山安全生产形势稳定好转，应切实抓紧抓好尾矿库专项整治。
1.充分认识当前尾矿库安全生产形势的严峻性
2.充分认识加强尾矿库安全基础工作、改善安全生产条件的重要性和紧迫性
3.充分认识加强尾矿库安全监管的重要性和紧迫性
尾矿库事故分类统计分析
0
0
地震引起的液化、裂缝、沉降、位移等。
Ⅷ
洪水漫顶，各种原因的溃坝。
Ⅶ
排洪管、塔、斜槽遂洞，排渗管等构筑物破坏。
Ⅵ
坝坡、坝基、坝肩渗水，流土、坝面沼泽化。
Ⅴ
筑坝困难，库内滑坡，喀斯特等。
Ⅳ
0
雨水、尾矿浆造成的坝面拉沟，子坝溃口等。
Ⅲ
0
初期坝漏矿。
Ⅱ
0
0
坝坡失稳，即各种滑坡。
Ⅰ
45件
78件
29件
49件
⑵
⑴
灾害
全国
其他
黑色
⑹
⑸
⑷
⑶
所占比例
病害类型描述
病害类型
建设阶段
可行性研究阶段—安全预评价；
初步设计阶段—安全专篇；
竣工验收阶段—验收安全评价。
尾矿库运行阶段
1. 规范化管理制度：
取得安全生产许可证
建立尾矿库各级管理人员岗位责任制
建立尾矿库安全管理机构并配备专业技术人员
编制尾矿库年度作业计划
尾矿库必要的安全投入
制定尾矿库应急预案并进行演练
2.实行分散均匀放矿，维持坝顶平整；
3.堆筑子坝严格控制尾矿坝堆积坡比；
4.按设计要求严格控制库内水位，保证滩顶足够的安全超高和干滩长度,满足防洪需要；
5.严格控制坝体浸润线高度不超过设计规定；
6.维护好尾矿库排洪设施完好、畅通；
7.做好尾矿库隐患排查，加强坝体监测与巡视；
8.上游式尾矿坝堆积至1/2～2/3最终设计坝高时，应对坝体进行一次全面勘察，并进行稳定性专门评价，以验证现状及设计最终坝体的稳定性，确定相应技术措施；
9.维持尾矿库周边环境安全;
10.按规定进行尾矿库安全现状评价并换领安全生产许可证;
11.严格控制尾矿坝堆积高度不得超设计;
闭库阶段
1、闭库概念
闭库是表明停用的尾矿库能达到长期安全稳定的要求而进行一系列工作的全过程。
2、闭库尾矿库包括两类：
（1）尾矿库已达到设计最终堆积高程并不再进行继续加高扩容的；
（2）尾矿库尚未达到设计最终堆积高程，但由于各种原因提前停止使用的。
3、闭库程序
1）对停用尾矿库进行安全现状评价，确定尾矿库安全度，作为闭库设计依据，并报安全监管部门备案。
2）针对安全现状评价结果和正常库标准进行闭库设计，采取必要的工程治理措施，保证闭库后的尾矿库长期安全稳定。闭库设计须报经安全监管部门和其他有关部门审批。
3）闭库治理工程施工、监理。
4）闭库治理工程安全验收评价，并报
安全监管部门备案。
5）按《非煤矿山建设项目安全设施设
计审查与竣工验收办法》（第18号
令）进行闭库申请和闭库治理工程
安全验收。
尾矿库再利用阶段
1.尾矿再利用的包括：
（1）对在用尾矿库进行回采再利用的；
（2）对已停用或已闭库的尾矿库重新启用，加高扩容，或进行复垦造地，移作他用的；
2.当尾矿库进行再利用时，都必须按照尾矿库建设的规定进行充分技术论证、工程设计和安全评价并报经相关部门批准后方可进行。
谢谢
