尾矿坝安全培训课件.docx

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尾矿坝安全培训课件

第一章概论

第一节尾矿库的基本概念

一、尾矿库

尾矿是只矿山的选矿厂将矿石破碎、筛分、研磨、分级、再经重选浮选或氰化等选别工艺流程、选出有用金属后的剩余部分，其有用成分含量很低，这部分产物称之为尾矿。

通常尾矿以矿浆形态排除。

这些尾矿有的用于井下充填，或被利用做建筑材料，但是大多数尾矿被输送到尾矿库（坝）堆存。

尾矿库就是指采用当地土、石或混凝土等建筑材料及尾矿借助山谷地形条件堆筑起来，形成一定容积，用以堆存尾矿和贮水的坝体，通常尾矿坝包括初期坝（又叫基本坝）和堆积坝（又叫后期坝）。

初期坝（基本坝），是基建期采用当地建筑材料修筑的，用以形成投产初期堆存一定量的尾矿所必需的库容量，一般要求贮存选矿厂投产后半年以上的尾矿量。

堆积坝（后期坝），是选矿厂在生产过程中，在超过初期坝坝顶标高以上，采用尾矿堆筑的坝体。

尾矿筑坝方法包括：

1、冲击法；

2、池填法；

3、渠槽法；

4、采用水力旋流器分级上游筑坝法；

5、尾矿分级下游筑坝法；

6、尾矿分级中线筑坝法。

按施工方法分类：

1、辗压法；

2、水力冲填法；

3、高浓度堆筑法；

4、尾矿压虑滤饼干堆。

二、排水构筑物

在尾矿坝的生产运行过程中，为了将尾矿库内成清水、雨水和汛期山洪等安全地排除坝外，通常设置排水构筑物，它包括排水井（塔）排水涵管、排水斜槽、隧洞、拦洪坝、溢洪道及截洪沟等。

三、排渗水设施

尾矿坝体内有一条浸润线，即一个浸润曲面线，类似于地下水位线。

它对坝体外坡稳定性有重要影响，一般说，随着浸润线的升高，坝坡稳定的安全系数就降低。

因此，浸润线如果从坝外坡逸出来，其明显现象是坝后坡或坝趾处沼泽化、渗水量增大、渗水浑浊、出现管涌、流土和塌陷等。

这些现象对坝体稳定性是极为不利的。

工程上要求尾矿坝坝体内设置排渗水设施，用以降低浸润线。

排渗水设施包括有：

1、排渗棱体；

2、滤水堆石坝（初期坝）；

3、排渗褥垫；

4、排渗盲沟（盲管）；

5、贴坡反滤体；

6、排渗井管（虹吸式渗井、轻型井点、垂直及水平联合排渗体）。

第二节尾矿坝的特点及生产管理

一、尾矿坝的特点：

1、由于条件差，山谷狭窄，坡陡，库容小，汇水面积大，调洪库容小，致使尾矿坝筑坝高，坝内水位高，形成人工建造的具有高势能的“泥石流”。

因此，对尾矿坝防洪设施有特别要求。

2、由于尾矿坝坝体堆筑材料多为选矿厂排出的尾矿浆，其粒度变化受磨矿细度左右，不同的尾矿有不同的物理特性，给筑坝和坝体带来了不同特点，通常尾矿冲填坝体内浸润线偏高，尾矿坝的稳定性、坝址的渗流、管涌、流土及饱和尾矿的地震液化等都应予以高度重视。

尾矿坝为了堆存尾矿，使尾矿浆沉积固结，只要渗出的水不浑浊，无污染就没有完全隔水的必要。

因此，在尾矿坝构造上应以透水性为原则。

3、矿山生产的迅速发展，使选矿厂排出的尾矿量及“三废”急剧增加、环保、占地、复垦都提到议事日程上来，其中尾矿所含有害物质，如不能妥善处理，必然造成日趋严重的污染。

二、尾矿坝的管理

归纳起来主要内容有：

1、尾矿的输送、排放、筑坝及回水；

2、尾矿坝的防洪渡汛和抗震；

3、尾矿坝的维护、加固；

4、排水构筑物的使用管理；

5、排渗水设施的使用和监测；

6、环境保护和尾矿综合利用等。

二、尾矿坝的问题

1、尾矿坝病害与隐患的形式：

图1—2—1初期坝为土坝与尾矿堆积坝接触处渗流

图1—2—2矿泥不透水夹层导致坝外坡渗流

（1）尾矿坝的排渗设施堵塞堵塞或破坏，或无排渗设施，使堆积坝侵润线抬高，坝外坡侵润线逸出，坝外坡和坝趾沼泽化，坝体出现裂缝、塌陷、冲沟或滑塌等；

（2）初期坝为土坝，放矿后坝体侵润线抬高，并在坝外坡逸出，坝坡出现裂缝、冲刷等；

（3）坝基、坝肩有渗透，坝内两岸有坍岸，绕流、泥石流等；

（4）透水堆石坝渗浑水；浆砌石坝坝体有裂缝，有渗透水，坝体稳定性受威胁；

（5）排水构筑物泄水能力不足，有缺陷，损坏失修，或断裂渗透、跑浑水、下游消能设施不善；

（6）回水澄清距离不够，干滩距离太短等；

（7）抗洪和调洪能力太小；

（8）抗震能力不足；

（9）随意放矿，坝端集中放矿等错误放矿方法造成沉积滩面倾斜、侧破、扇坡、淤泥夹层积水等，及筑坝外坡过陡；

（10）污水排放超标，尾矿粉尘飞扬污染环境。

2、尾矿坝的管理任务

（1）认真执行国家有关方针、政策和法规

尾矿坝（库）是矿山安全生产的重要设施之一。

尾矿坝管理要贯彻“安全第一，预防为主，防重于抢，有备无患”的工作方针，执行各项管理法规。

尾矿坝（库）生产管理和安全防范的重点应放在尾矿坝和排水构筑物上，严格执行《冶金矿山尾矿设施管理规程》（90）冶矿字第185号文件规定。

尾矿坝管理的基本任务，是将尾矿输送、回水、筑坝、坝体维护、坝内水位控制、汛期防洪、抗震、尾矿坝监测等各项工作做好，保证尾矿坝安全运行，防止溃坝等破坏性灾害事故发生。

尾矿坝的生产管理不仅要把选矿厂排出的尾矿妥善的堆存起来，而且要进行筑坝的堆高施工，排水，防渗、观测等各项工作。

同时对随时发生的问题及时处理。

因此，尾矿坝生产管理是边生产，边筑坝，边完善直到尾矿坝终期，这是一个长期而完整过程。

尾矿综合利用，不仅可以减少尾矿堆存量，节约建坝，征购土地和防洪工程等费用，而且改善环境质量，变废为宝。

在人多地少矛盾突出的严峻情况下，充分利用废弃资源有重要社会和经济效益。

尾矿坝安全技术监督工作，从安全技术上进行认真的安全把关。

从工程立项、决策、计划、勘察、设计、施工、管理各个环节把好关。

（2）加强技术培训提高人员素质

由于尾矿坝工程管理涉及技术知识面较广，在缺乏专门人才的情况下，应立足本单位，有计划举办培训班加强对在岗职工的专门培训，全面掌握尾矿坝管理基本知识，是强化尾矿坝安全管理的可行而有效措施。

第二章防洪及抗震

第一节防洪渡汛

一．概述

人们通常吧洪水视为“洪水猛兽”。

近几年随着全球气候异常变暖，暴雨会越来越频繁。

加上人类砍伐森林等破坏性活动，使洪水更加变本加厉。

有鉴于此，矿山尾矿坝工程防洪渡汛，应坚持“以防为主，防重于抢”的方针，把防洪度渡汛提高到全局的高度来认识，在战术上“多泄少蓄；以泄为主”；在调度上坚持“统一指挥，首长负责”原则；汛期实行领导现场值班制度，防洪措施上，将工程措施与非工程措施相结合；加强暴雨和洪水预测预报，加强尾矿坝运行的工况检查、监测。

在防汛经费上坚持专款专用，舍得投入，不得挪用；材料设备上“宁可备而不用，不可用时无备。

”

对于尾矿坝运行中出现的问题，有的是设计、施工时遗留下来的，有的是管理上疏忽造成的，应定期检查。

根据检查出的异常现象，分析出现险情的可能性，以便采取预防加固措施。

有条件的使用仪器观测，以便查出隐患，如使用测压观测坝体浸润线和坝基渗水压力及浑浊度有无异常变化；在坝下安装量水堰，观测漏水量等，找出“病”因，对“症”下药。

二．尾矿坝工程主要病害及其处理

1、坝体裂缝

坝体裂缝，按裂缝方向分为横向裂缝（垂直于坝轴线）；纵向裂缝（平行于坝轴线）和龟裂缝等。

按产生裂缝的原因分为沉陷裂缝、滑坡裂缝、干缩裂缝、冻裂缝和振动裂缝等。

按部位分为表面裂缝和内部裂缝。

细小的裂缝可能发展扩大为集中渗漏通道，成为坝体滑坡事故的前兆。

（1）横向裂缝

当相邻坝段或坝基产生不均匀沉陷时，会产生横向裂缝。

横向裂缝多出现在坝顶，如图2—2—1情况可能出现：

坝基压缩性大的坝段，坝基未经处理的湿陷性黄土；土坝与两岸山坡结合处；土坝与刚性结构结合的坝段；分段施工压实不均的结合部位等。

横向裂缝危险性大，渗水通过裂缝很容易冲刷扩大而导致险情。

发现横向裂缝后注意观测，汛期准备抢险器材，及时回填处理。

图2—2—1未处理湿陷性黄土引起坝体横向裂缝

（2）纵向裂缝

坝体纵向裂缝是由于坝体或坝基不均匀沉陷、滑坡等亲戚的。

多出现在坝外坡浸润线逸出点附近，沉陷裂缝趋于直线；滑坡裂缝一般呈弧形。

如图2—2—2。

图2—2—2浸润线抬高引起坝体纵向裂缝

（3）龟裂缝

龟裂缝没有方向性和规律性，纵横交错，间距均匀，主要原因是土坝填土由湿变干时体积收缩引起的。

筑坝土料愈粘，含水量愈高，出现龟裂缝可能性愈大。

较浅的龟裂缝，可在表面铺一层厚200毫米砂性土作为保护层，防止其发展扩大。

较深的龟裂缝，可开挖回填处理。

注意区别于因涵管损坏引起陷坑或龟裂。

2、裂缝的检查和处理

裂缝的检查：

A．出现下列情况是应及时检查：

a．坝体浸润线可能抬高，坝基渗漏量加大或出现渗透变形；

b．坝面有塌陷、隆起和变形、位移量加大；

c．坝基为湿陷性黄土；

d．长期干旱或天寒地冻时期；

e．发生爆炸或强烈地震后。

B．检查部位

a．坝体施工质量较差的坝段；

b．坝体分期分段施工接合处，合拢处，或不同材料的接合处；

c．坝基工程地质条件不良，或变化较大坝段及坝体高差变化较大坝段；

d．坝体与两岸山体接合处，与其它附属性构筑物的接合处。

C．检查方法

a．收集有关设计上，施工中的记录、文件和资料；

b．开挖或钻探时，对有无裂缝不同坝段，应分别取土样进行物理力学性质试验；

c．无条件钻探试验的，应进行调查有关施工及管理上情况；

d．整理、分析有关坝体的沉陷、位移、测压管及渗流量等资料；有条件的可以采用“地缝电测仪”，根据不同坝段电阻率的及分析资料对比，判断裂缝及病患位置。

3、裂缝的处理

首先判断裂缝性质，分滑动裂缝与非滑动裂缝，滑动裂缝可发展成滑坡，而非滑动裂缝发展到一定程度将缓慢或停止。

对非滑动裂缝的处理：

A．开挖后回填

a．裂缝开挖长度应超过裂缝两端1米以外；深度超过裂缝尽端0.5米；开挖槽底宽度不少于0.5米；开挖时先灌入白灰水为标准，以利掌握边界；

b．回填的土料，对于浅裂缝，可用原坝体土料回填，回填前检查周围土体的含水量，过湿或冻冰的，应清除后再回填；

对沉陷裂缝可选用塑性稍大些的土料，控制含水量大于最佳含水量1~2%。

回填土料应分层夯实，填土厚每层150毫米为宜，注意边角部位结合质量。

B．灌浆

a．当开挖回填处理量过大时，可采取粘土或粘土惨部分水泥灌浆处理。

b．对于内部裂缝，采用帷幕式布孔灌浆，一般宜在坝顶上游布置2排孔，孔距视灌浆压力和裂缝大小，可取3~6米。

c．对于浸润线以下的裂缝，可采用粘土掺水泥浆，水泥掺入量一般为干料的10~30%，以利加速凝固，提高强度。

d．对于渗流速度较大的裂缝，可掺加堵塞物如细砂、短木屑纤维、玻璃纤维等。

e．粘土浆液配合比，重量比取1:

1~1:

2（水：

固体），尽量采用较浓的浆液。

f．对于纵向裂缝，尤其判断不明，长而深的裂缝，不宜采用压力灌浆处理；汛期由于降雨或坝上游水位高，泥浆又不易固结，一般也不宜进行灌浆处理。

g．灌浆处理时，坝体含水量大，强度降低，应加强对沉陷，位移和测压的观测，发现问题应立即停止灌浆。

有时将开挖回填与灌浆处理相结合，对裂缝上部采用开挖回填，对裂缝下部采用灌浆处理。

如下图所示。

开挖回填处理裂缝

4、抢险

（1）编制抢险方案，组建抢险队伍，安排下游居民转移等，从宣传上，组织机构上，物质上及通讯报警等多方面做好准备工作；其中防汛物资和器材准备应充足，如砂石、土料、草袋、编织袋、木桩、芦柴、土工布、缆绳、铁丝、水泥等。

必要的工具、照明、电源、运输工具、运输车辆、船只、挖掘机、推土机、电耙子及医药、食品等。

（2）加强值班巡逻

汛期坚持领导现场值班，加强巡逻检查，及时发现险情，及时汇报，及时处理，严密监视有关坝体的渗漏、裂缝、浸润线和排水构筑物等情况的变化；建立认真健全的交接班汇报制度，及时填写记录、日记及联络报警等制度。

（3）防止漫坝

尾矿坝的堆积坝，材料松散，颗粒细，不抗冲刷，如果洪水漫顶，在十几分钟里就会溃坝。

1）、抢筑子坝

当排洪水构筑物的泄洪能力达到极限，而水位仍然上涨，预计可能出现漫坝危险时