岩土工程师辅导:典型尾矿坝垮塌事故与应吸取的教训
来源:优易学  2011-12-18 12:17:47   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店

 

  2.4 镇安尾矿坝大坍塌案例及分析镇安县黄金矿业有限责任公司位于镇安县城东60 公里的米粮镇光明村,始建于1993年10月,是集采、选、冶于一体的黄金企业,日处理矿石300吨。同期修筑的尾矿库库容约100万立方米,曾先后5次增容加坝。2006 年4 月30日18时40分,镇安县黄金矿业有限责任公司对其尾矿库实施第六期加坝增容施工时,部分主体坝突然垮塌,尾矿浆瞬间奔涌而下,将坝下9 户群众40 间房屋吞噬。初步查明,有17 人下落不明。据官方报道,金矿尾矿库的六期加坝增容工程中,后四期都属自行设计、自行施工的违规操作,设计、施工方并无相关资质。
  据了解,镇安金矿尾矿库一、二期工程设计容量为30 多万立方米,三、四、五期违规加坝工程使尾矿库增容至近百万立方米。事故发生在尾矿库坝第六次违规加坝增容时。还有专家认为,在自行加高时,尾矿坝周围在放炮,坝上有机械、车辆的震动,引起局部液化,这从破坏时喷出很远的浆液可以判断出。
  另外,根据调查,有些中小尾矿坝,完全是复制其它尾矿坝的设计来应付检查,其中许多均没有勘察设计及施工验收资料,是典型的三无产品。
  该坝的破坏的主要类型主要是因为属自行设计、自行施工的违规操作。
  2.5 云南锡业公司火谷都尾矿库及江西赣南某钨矿尾矿坝大坍塌等案例及分析云南锡业公司火谷都尾矿库发生溃坝事故,死伤263 人,直接经济损失达2000 多万元,直接原因就是洪水漫顶;江西铜业银山铅锌矿,1962 年7 月2 日上午因排水管质量差,引起排水管折裂,各管段相互错动,减少过水断面,排水量达不到设计要求,以致尾矿库洪水漫顶、溃坝[3];江西赣南某钨矿尾矿坝,因为矿山资源枯竭等原因而停产关闭,矿井停产关闭后,尾矿库也就自然停止使用,但没有对尾矿库实施闭库处理,而是顺其自然,无人管理。结果于1993 年5 月因尾矿库内排水井被树枝石块等杂物堵塞,排水不畅,导致尾矿库内的水位上涨,造成尾矿库的主坝一半溃决,洪水夹带着尾砂呼啸而下,形成泥石流,冲毁了下游的许多民房,淹没了数百亩良田,使下游的河床平均抬高了2.5m,损失惨重,教训深刻。
  该坝的破坏的主要类型主要是洪水漫顶、排洪排水管失效。
  3、尾矿坝坍塌的主要原因分析3.1 尾矿坝自身特点尾矿库的服务期也就是整个尾矿筑坝期。这个筑坝施工和生产使用合一的漫长时期,少则5 年、10 年,多则十几年、几十年。这是不同于一般建设工程的最突出特点,因此,适合于由业主自己施工,无法也无处请正规施工、监理队伍。多年来,尾矿筑坝都是由选矿厂的技术、生产部门负责组织实施。他们熟悉采矿、选矿、机械等专业,不熟悉和土石坝有关的土力学、水力学、水文学等学科知识。
  他们需要坝工技术支持和服务。尾矿坝及其构筑物所处的自然环境比较恶劣。需要经常的管理、观测、维护和大修,以保证充分发挥其工程功能。失察、失修或者工程措施不当,为了节约成本随意施工,都会留下隐患,甚至酿成大祸。由于以上原因,我国尾矿库的正常运行比例偏低,病害不断,时有重大事故发生,有的引发了巨大的灾害。
  3.2 各自为政监管滞后表面看来,监管部门不少,有安检、环保、土地、水保等等部门监管,但是各管各的。例如,环保部门要求企业在坝上绿化植树,安检部门又从控制浸润线角度不允许植树。这样往往造成部门之间政令互相打架现象。还有的监管部门,由于缺乏专业知识,往往只管收钱罚款,很少去现场看看,有的去现场也看不懂哪里有问题,而且干扰了企业正常管理。
  3.3 企业本身重视程度不够由于尾矿坝是只花钱不见效益的工程,对于一些中小企业老板,让其花大把钱按步旧班进行尾矿坝建设,其肯定心理不乐意。因此,他们利用勘察设计施工监理市场不规范的漏洞,自行勘察设计,有的甚至不管水文及地质情况,在反滤层、基础处理及排洪系统等不可补救的关键部位偷工减料;特别是在尾矿坝管理上,他们用最少的投入,最少的人员应付了事,这样的事例在中小企业中时有发生。
  3.4 技术手段落后及技术人员匮乏由于尾矿坝建设涉及的知识及专业较多,有些专业领域目前还处于不成熟阶段,有些是需要进一步研究的,有些需要投入较多的资金,有些需要有较多的经验。因此在施工及管理中往往缺乏能正确识别存在的问题的技术人员及手段,导致一些不该发生的事故发生。
  4、应该吸取的教训尾矿坝的垮塌是危及环境及人民的生命财产的大事,从国内外的的事故中我们应吸取以下教训:4.1 教训一排洪(水)系统故障及洪水漫顶据不完全统计,我国有色金属矿山因排洪系统失事引起的灾难几乎占尾矿坝事故的50%,排洪系统一旦有病,会导致洪水漫顶,会引起溃坝发生。因此对尾矿坝排洪系统应从规划设计入手,严把施工关,进行科学管理,保证排洪系统安全畅通。
  4.2 教训二流土管涌等渗透破坏千里之堤,溃于蚁穴。坝基、坝肩及其它不同材料接触部位及尾矿与其它构筑物的接触部位是管涌破坏破坏的易发地,因此在施工中应严格按规范及设计施工,这些部位的施工记录应该更为详细,反滤层、土工布应重点检查,角落夯压应专人负责;更不得随意抬高尾矿库运行水位,采取措施降低坝体的“生命线”浸润线。
  4.3 教训三加强管理杜绝违规作业缺乏管理、违规作业是中小尾矿坝普遍存在的现象。南丹尾矿坝大坍塌、镇安尾矿坝大坍塌,江西赣南某钨矿,是违规作业的典型。有的是自行抬高库内水位;有的则属自行设计、自行施工的违规操作,设计、施工;有的是无人管理;还有的是自行变更设计坝坡,坝高、排(水)洪洞尺寸,有的是复制其它尾矿坝图纸来应付检查等等。所有这些,都可以通过强化监管、加强培训、咨询服务及行政与经济手段来进行预防。
  5.结论尾矿坝建设是一个复杂而漫长的过程,不仅涉及到采矿、选矿、机械等专业,而且涉及到土力学、水力学、水文学及环境学等学科知识。因此尾矿坝建设要严格从把规划设计质量关开始,从责、权、利统一兼顾的施工管理出发,杜绝违规作业,杜绝自行设计、自行施工,在此基础上,重点预防坝坡、坝基、坝肩渗水及流土管涌破坏特别是排(水)洪系统故障及洪水漫顶事故的发生。
  参考文献:[1] Babaeyan-KoopaeiK,ValentineEM,ErvineDA。Casestudyonhydraulicperformanceofbrentreservoirsiphonspill way[J]。JournalofHydraulicEngineering,2002,128(6):562-567[2] 徐日升 王海军 北意大利斯塔瓦尾矿坝特大事故的分析 劳动保护科学技术 1994 14(2):57-59[3] 沈楼燕 关于尾矿库排洪系统设计中的问题探讨 有色金属(矿山部分) 2003 55(3)38-40[4] [英]迈克。剑桥 尾矿坝失事的回顾 水利水电快报 2002 23(5)6-7作者简介:范恩让,1963年2月生,男、高级工程师,1982-1989在西安理工大学学习水工及岩土工程专业,多年来一直从事水利及岩土工程方面的勘察设计工作及相关工作。

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责任编辑:xiaohan

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