尾矿库坝体裂缝事故及现场处置措施的分析与探讨

杨志红

（云南云天咨询有限公司，云南 昆明 650118）

0 引言

尾矿库是选矿厂的一项重要设施，同时又是一个重大的危险源。尾矿库一旦失事，往往会给下游生产生活设施及人民生命财产造成灾难重大损失，并造成环境污染。近年来，尾矿库安全事故并不少见，其危害程度也很严重。在我国，尾矿库立法及相应的安全技术起步较晚，地区经济发展水平差异，导致生产及安全科技人员分布不均，而且由于历史原因，局部地区仍存在病库、危库。另外，包括我国在内的许多地区，极端天气现象不断发生，给尾矿库安全管理提出更新的要求。因此，加强尾矿库安全管理的同时，完善事故状态下的现场处置措施，是尾矿库安全管理体系中一项重要内容。

1 坝体裂缝产生的主要原因

尾矿库坝体裂缝的形式多样，因此其造成坝体裂缝的原因也呈多样性。目前，业内认可的坝体裂缝主要有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂缝。虽然导致裂缝的原因很多，但在实践中，常常认为以下因素是坝体裂缝产生的主要原因：

1）相邻坝体或坝基受坝体重力作用及地质环境的影响，产生不均匀沉降或位移；

2）坝前干滩长度不够、库内水位长期超高、坝体排渗效果差、子坝堆筑速度过快等导致坝体内存在软弱层或局部液化；

3）土坝填土干湿不均，或坝体表面干缩或冻裂；

4）坝体堆筑的结构、断面、坡比及筑坝周期等与设计不符或设计本身存在缺陷；

5）库区存在的不良地质，在勘探、设计及施工过程中没有得到关注；

6）库区发生地震、泥石流、滑坡等重大地质灾害，发生强降雨或极端干旱气候。

2 坝体裂缝事故预防措施

我国对尾矿库建设、施工、运行等实施较为严格行政审批及安全生产许可制度。严格的审批制度实际上已成为预防尾矿库生产安全事故的重要措施。但从我国尾矿库管理现状来看，要避免因坝体裂缝而引发尾矿库生产安全事故，运行过中的各项预防管理措施也极为重要。相关措施大致总结如下：

1）限制库内水位，确保坝前干滩长度及坝体浸润线高度符合设计要求，避免坝基渗漏变形、坝面塌陷、隆起和变形；

2）严禁坝体附近采矿、开挖道路及相关的爆破作业；

3）子坝堆筑应符合设计要求；

4）严把排渗设施施工质量关，确保排渗的有效性；

5）建立健全各项管理制度及操作规程，加强员工培训教育，持证上岗；

6）采用必要科技手段，如位移、沉降等在线监测，实时掌握坝体及其安全设施的现状；

7）发生地震、强降雨等重大地质灾害及各种极端气象条件后，应实施专项检查，发现裂缝及时处理；

8）在妥善处置坝体裂缝之前，应做好裂缝保护工作，如采取覆盖、修筑引水沟等方法防止降雨或地表水进入裂缝等措施。

3 坝体裂缝事故分级与现场处置措施

3.1 坝体裂缝事故分级

Ⅱ级：事故造成一人以上轻伤，事故扩大或引发坝体滑坡、溃坝等事故的可能极小；

Ⅰ级：事故已造成多人重伤或一人以上的人员死亡或失踪，或事故可能进一扩大，并可能引发坝体大面积滑坡、溃坝等事故。

3.2 坝体裂缝事故现场处置

3.2.1 Ⅱ级事故现场处置

1）判定为Ⅱ级坝体裂缝事故，则尾矿库职班领导应立即组织相关人员进入事故现场进行抢险。抢险人员应配带必要的个人防护器具。

2）事故发生班组应立即停产，切断已被损坏及事故可能涉及区域的电力供应。

3）如事故发生在夜间，抢险人员需配备足够照明设备，在没有完全弄清楚事故原因及了解事故现场的情况下，不得贸然进入事故现场。

4）有轻伤人员，应使用现场配备的事故急救箱进行救护。

5）在进行裂缝修复处理前，应判断裂缝的性质，如坝体出现滑动性裂缝，应结合坝坡稳定性分析统一考虑，对于非滑动性裂缝可采取以下措施进行处理，防止裂缝进一步扩大：

第一，对于较浅的表层裂缝及防渗部位裂缝，可采取开挖回填的方法处理，即：

（1）开挖回填，开挖长度应适当超过裂缝两端，深度应大于裂缝深度；开挖槽底宽度不少于0.5 米；为确保开挖深度及范围符合要求，开挖前可先灌入可识别色彩的浆液；

（2）回填土料，对于浅裂缝，可用原坝体土料回填，禁用水份过高或冻土；对沉陷裂缝可选用塑性稍大些的土料。回填时应将土料逐层夯实，厚度据实际情况而定。

第二，对于坝内裂缝，为减少开挖回填的工作量，可采取灌浆处理，即：

（1）采用帷幕式布孔灌浆，一般宜在坝顶上游布孔，孔的数量、分布及孔距视裂缝大小和灌浆设备压力情况而定。浆料用粘土或粘土与水泥混浆；

（2）对于浸润线以下的裂缝，宜采用粘土与水泥按一定比例混浆；对已出现渗流且流量较大的裂缝，还应掺入如石绵、木屑、细砂等物进行封堵；

（3）汛期或库内水位高的情况下，对长而深的纵向裂缝不宜采用压力灌浆处理；

（4）在灌浆处理过程中，如坝体含水较高，坝体强度低，则应加强对沉陷、位移及测压的观测，发现异常应立即停止作业。

第三，对于中等深度的裂缝，不宜采用开挖回填办法处理或开挖困难时，可根据实际情况采用开挖回填与灌浆相结合的处理方法。

6）如库区出现长时间的降雨，无法在短时间内对裂缝处理的，对开口较小的裂缝可用沥青油毡盖住裂缝，同时在裂缝周边可能出现的汇水做好蔬导工作；对于无法用沥青油毡盖住的裂缝，需做好预防汇水进入裂缝的相关工作。

7）如坝体出纵向裂缝且库内洪水已从裂缝向外溢出，则可先用土冲装编织袋封堵出水口，同时采用开挖泄洪道等方法降低库内水位。

8）如事故现场失控，可能演变成Ⅰ级事故，则抢险人员应立即撤离现场，特别是在坝体上或坝面以下的抢险人员。

9）判定为Ⅰ级坝体裂缝事故，或Ⅱ级事故已演变成Ⅰ级事故，厂长应立即启应急预案，并迅速成立应急救援指挥部及抢险救援、后勤保障等组织，并在总指挥的统一指挥下开展救援工作。

3.2.2 Ⅰ级事故现场处置

1）抢险救援人员

（1）查明事故发生源点、原因及事故状态，制定现场应急救援方案。凡能切断或控制而消除事故的，则以自救为主；

（2）清查事故现场，清点生产、抢险作业人员，确定伤亡、失踪及在岗人员情况，同时将伤亡人员迅速转移至安全地带，并进行力所能及的救护，等待专业医疗机构的救援。如有人员失踪，则应在确保自身安全的前提下，组织人员全力搜救；

（3）事故发生班组应立即紧急停产，关停生产设备，切断已被损坏及事故可能涉及区域的电力供应，并密切监控事故状况，及时向指挥部报告；

（4）组织人员对排洪设施检查、清理工作，保证排洪设施有效。在紧急情况下，报经上级批准，可开挖泄洪道，以降低库内水位；

（5）在事故现场无法有效控制的情况下，向专业救援机构请求支援。

2）后勤保障人员

（1）保障应急救援物资、器材的供给，联络医疗机构，实施临时救护处理，转送医院；

（2）必要时实施交通管制，设置警戒区及警示标志，封锁事故现场和危险区域；

（3）通知并组织险情威胁区域的群众撤离、转移，设法保护周边重要生产、生活设施，防止引发次生的安全或环境事故。

［1］GBT 29639-2013 生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则[S].

［2］周汉民.尾矿库建设与安全管理技术[M].化学工业出版社，2012，01.