尾矿坝稳定性分析及尾矿库施工管理的措施研究

2014-12-13 21:52:11田刚卫
科技创新与应用 2014年35期
关键词:尾矿库施工管理稳定性

田刚卫

摘 要:我国是一个资源消耗性大国,各类矿区遍布全国各地,数据显示,我国众多矿产资源储量居世界第一,开采量长期居世界第一,我国每年矿山中产出的尾矿和废石数量巨大,由于开采技术限制以及管理不善、监察不严导致了由尾矿和废石形成的尾矿坝稳定性不强,受到恶劣气候、地形、人为因素影响时,容易发生山体滑坡、泥石流、塌 等自然灾害,不仅给人民的生命财产带来了巨大的威胁,而且严重地破坏了生态坏境。为了提高尾矿坝的稳定,加强对尾矿库的施工的管理,文章就尾矿坝稳定性和尾矿库的管理进行深入的研究,希望能为矿区管理者解决实际问题提供理论参考。

关键词:尾矿坝;尾矿库;稳定性;施工管理

1 研究的目的和意义

我国长期以来矿石开采区域广,开采量巨大,所以开采后所产生的尾矿和废石数量巨大,而这些大量的尾矿由于种种原因没有得到有效的处理,有的甚至随意堆积,形成了尾矿坝和尾矿库,这些尾矿坝极不稳定,遇到暴雨或地震,极易产生泥石流、山体滑坡等自然灾害,不仅给人民的生命财产构成了巨大的威胁,而且严重的破坏了自然生态环境,例如一些尾矿含有重金属,流进河道中会污染水质,渗透到农田里会导致土壤硬化,污染土质,最后威胁人们的身体健康。而根据有关部门的数据显示,我国有超过三分之一的尾矿库存在安全隐患,如果这些尾矿坝和尾矿库的问题得不到有效解决,将对人民生命财产安全、自然环境、社会效益产生无法弥补的后果,因此尾矿坝稳定性和尾矿库的施工管理的研究分析对于解决尾矿坝的不稳定性和尾矿库存在的安全隐患具有重要的理论意义。

2 尾矿坝稳定性分析

2.1 尾矿坝的概念及我国尾矿坝现状

在矿区生产过程中由尾矿和废石堆积成的坝体就是尾矿坝,尾矿坝完全区别于水库坝,水库坝是为了蓄水发电、防洪、灌溉,防止溃坝或渗透导致库区的水流出,而尾矿坝分为两种:透水坝和不透水坝;透水坝要求排水,防止积水太多,引发决堤和泥石流等自然灾害。而不透水坝建设的目的是防渗透,主要用于堆积金属矿的尾矿,因为金属矿大多含有有害重金属,一旦流出会污染农田、水源,严重威胁人民的身体健康。认清尾矿坝的相关概念,熟悉鉴别尾矿坝不同类型,有利于对尾矿坝稳定性进行深入细致的分析。

改革开放以来我国经济飞速发展,对资源需求量巨大,矿产的开发生产也随着经济的发展而快速增长,由于我国属于资源消耗性、资源利用粗放型国家,加上技术欠发达,管理监督落后,导致在矿区生产过程中产生了大量的尾矿和废石,而这些尾矿和废石往往会用来堆积尾矿坝,目前我国尾矿坝数量巨大,大约20万个,且尾矿坝越累越高。据国家相关部门检测显示我国约有三分之一的尾矿坝已经超期服役,都存在着各种安全隐患,主要是裂缝、渗透等危险,威胁着人民的生命财产安全。

2.2 影响尾矿坝稳定性的因素分析

影响尾矿坝稳定性的因素有很多,例如尾矿坝高度、长度、堆积的坡度、地形、气候、排洪系统等,任何一个小的环节都有可能对尾矿坝造成破坏,从而导致灾害的发生,下面就影响尾矿坝稳定性的因素进行详细的讨论。第一,设计落后,不能满足未来的需要,我国现存的很多尾矿坝都是上世纪七八十年代修建的,当时技术和设计理念落后,缺乏环境保护意识,没有考虑使用的长期性及对未来的影响,给大量的尾矿坝埋下了安全隐患。第二,尾矿坝施工质量差,一些矿区为了节约成本,往往构建最简易的尾矿坝,或是施工难度大,缺乏技术,或是施工过程中监督不力,矿区负责人和施工单位不负责任,这些都有可能影响尾矿坝的稳定性。第三,设计者考虑不全面,没有充分的考虑当地的地形、地貌、气候等自然因素对尾矿坝稳定性的影响,不能因地制宜的科学的建造尾矿坝,这就给尾矿库的安全埋下隐患。第四,我国在尾矿坝安全设计建造方面的法律空白,或是执法不严,缺少专业人士定期对全国尾矿坝抽查质检,给不少非国有矿区钻了空子。

2.3 提高尾矿坝稳定性的措施

针对我国目前多数尾矿坝存在超期负荷、老化等安全隐患的问题,提出以下建议:第一,国家根据目前我国矿业生产情况和尾矿坝安全情况,展开市场调查,制定出符合实际的政策、法律,规范矿区生产和尾矿坝建设,建立专业机构,对全国的尾矿坝定期检测,严厉打击不法生产。第二,引进国际先进的尾矿坝构建技术和管理模式,由政府主导,组织国内大矿区出国学习考察,并将所学技术结合各地区实际,加以改进推广应用。第三,尾矿坝建造者应该结合矿区实际,科学的设计出安全的尾矿坝,想尽一切办法,降低坝体浸润线,这是尾矿坝的致命影响因素。第四,建立尾矿坝安全应急机制,以应对尾矿坝的突发情况,总结经验,及时补救。

3 尾矿库的施工管理措施研究

3.1 尾矿库的概念和我国尾矿库现状

尾矿库是矿区的一部分,是矿区工程之一,通常是指利用建坝而构成一个堆积矿区生产中形成的尾矿和废石的场所,尾矿由于含有暂时不能利用的有效成分或有害成分,不能随意的排放,只能建造库区堆积起来,所以尾矿库的建设至关重要,一旦尾矿库发生意外,将对人民的生命财产构成极大的威胁,并能淹没农田,污染环境,对社会效益造成巨大损失。目前国内外对尾矿库的研究日益重视,但关注的重点多是尾矿库的科学建造而忽略了对尾矿库的施工管理措施的研究,殊不知尾矿库建造中的管理措施对于一个尾矿库的安全至关重要。

3.2 尾矿库的施工管理中存在的问题

改革开放三十多年来,我国经济飞速发展,但制度的发展却远远落后于经济的发展,甚至成为经济发展的绊脚石,我国幅员辽阔,矿业生产遍布全国,因此安全生产对于社会和个人而言都尤为重要。我国尾矿库的施工管理中存在诸多问题,具体表现在以下几个方面:第一,尾矿库设计不合理,我国有众多的非国有矿区,这些私人矿区为了自己的利益,会尽可能的节约成本,不考虑对当地居民生命安全和生态环境的影响,建造最简易的矿区,因此导致了大量的尾矿库不符合国家要求,不能做到保护环境,珍惜资源、对人民生命财产负责。第二,质量安全没保证,历史上我国曾多次发生过严重的尾矿库灾害,造成了大量的人员伤亡,财产损失、良田淹没、坏境污染,这除了自然环境的影响,更重要的是人祸,施工过程中,由于种种因素,导致尾矿库存在安全隐患。第三,管理工作弱化,矿区生产无小事,再小的事如果不加以防范,都有可能酿成大错,大多数尾矿库长期超负荷使用,却缺乏长期的检测,导致一些小的安全隐患一直存在。

3.3 解决尾矿库施工管理中存在不足的措施

针对尾矿库施工管理中存在的诸多问题,提出以下建议:第一,只有科学有效的制度才能为尾矿库的合理建造奠定基础,国家有关部门应该根据我国矿业生产和尾矿库的现状,及时更新科学有效的尾矿库生产制度,例如尾矿库安全生产责任制,明确责任制包含哪些人、负责哪些内容,以规范尾矿库的建设。第二,根据我国矿业生产实际情况,建立尾矿库评价指标体系,以严格的标准打击非法生产。第三,引进先进的尾矿库设计建造技术,推广应用。第四,建立尾矿库检测制度,设立专业机构,对全国尾矿库进行长期监督检测,一旦发现安全隐患,立即处理,确保其安全运行。

4 结束语

文章就尾矿坝的现状和尾矿库施工管理现状进行了分析,并发现问题,提出解决问题的措施,但由于专业知识有限,未能深入细致的讨论,所提出的解决问题的措施的价值也是有限的,但矿区生产无小事,尾矿坝的稳定性和尾矿库的科学施工管理关乎无数人的生命财产安全以及整个社会的效益,希望能借此机会,唤醒大多数人的注意。

参考文献

[1]刘泽增.桓仁老牛沟尾矿坝工程地质勘察与稳定性分析[D].吉林大学,2013.

[2]郭振世.高堆尾礦坝稳定性分析及加固关键技术研究[D].西安理工学,2010.

[3]于广明,宋传旺,潘永战,等.尾矿坝安全研究的国外新进展及我国的现状和发展态势[J].岩石力学与工程学报,2014,S1:3238-3248.

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