中国与加拿大尾矿库安全管理对比分析

李全明，张 红，李 钢

(1.中国安全生产科学研究院，北京 100012;2.华北科技学院，河北 三河 101601)

中国与加拿大尾矿库安全管理对比分析

李全明1,2，张 红2，李 钢1

(1.中国安全生产科学研究院，北京 100012;2.华北科技学院，河北 三河 101601)

2007～2015年间，我国开展了一系列尾矿库专项整治和综合治理行动并取得明显成效，尾矿库总量降低至8869座，其中“头顶库”仍有1425座。充分学习和借鉴其他国家在尾矿库全生命周期安全管理方面的经验和措施，对完善我国尾矿库全生命周期安全管理制度，进一步提升我国尾矿库安全管理水平具有重要意义。本文总结了中国和加拿大不列颠哥伦比亚省尾矿库全生命周期安全管理要求，从尾矿库基本情况、法规标准情况、全生命周期安全管理流程、重要参数设计标准、施工要求、安全监测、闭库要求等7个方面，系统对比分析了两国尾矿库安全管理的特点和差异；在此基础上，提出了完善我国尾矿库全生命周期安全管理的对策措施。

尾矿库；安全管理；中国；加拿大

尾矿库是具有高势能的重大危险源，在世界93种事故、公害隐患中名列第18位，比火灾、航空失事等其他60种灾害还要严重[1]。我国自2007年至2015年间，开展了一系列尾矿库专项整治和综合治理行动，取得显著成效。截至2015年底，我国已全面消除危库、险库，正常库比例达到95.5%，但我国尾矿库总量仍居世界前列，是全球尾矿库数量最多的国家之一，尤其是安全风险较高的“头顶库”(系指下游1km〈含〉距离内有居民或重要设施的尾矿库)多达1425座。加拿大是世界上矿山事故发生率最低的国家之一，在尾矿库安全管理方面积累了丰富的经验[2-3]，充分学习和借鉴加拿大尾矿库安全管理方面的经验和措施，对进一步建立健全我国尾矿库全生命周期管理体系，提升尾矿库安全管理水平具有重要意义。

1 中国与加拿大尾矿库基本情况

据加拿大大坝委员会(CDA)统计资料显示，目前已确定的大型尾矿库数量超273座。主要集中在不列颠哥伦比亚省、安大略省、埃尔伯塔省和萨斯珂契温省。加拿大尾矿库安全管理主要由各省、属地监管。各省在安全管理体系、监管法案中存在一定差异，在加拿大大坝委员会的努力下，各省安全管理模式趋向一致[4]。本文选取数量多、安全管理及立法体系完善的不列颠哥伦比亚省进行尾矿库全生命周期安全管理分析。

我国自2007年开始，开展了一系列尾矿库专项整治和综合治理工作。截至2015年底，我国尾矿库数量共计8869座，其中具有危险隐患的“头顶库”共1425座，具体分布如图1所示。自2016年开始，我国将开展为期3年的“头顶库”综合治理工作，全面降低“头顶库”的事故隐患，减少尾矿库事故的发生。

图1 中国尾矿库“头顶库”数量分布情况

从数量上来看，我国尾矿库数量远远高于加拿大。此外，由于历史原因，我国尾矿库选址多由矿山企业自主决定，坝高库容较小，相对加拿大库容大，服役期长的尾矿库具有管理难度高、位置分散等特点。

2 中国与加拿大尾矿库法规标准情况

加拿大铀、钍等放射性矿产由联邦政府管理，其余尾矿库由各省、属地监管并制定或汇编尾矿库法案。如：不列颠哥伦比亚省尾矿库管理机构为能源和矿业部，监管方面自上而下形成法律、规章、指南一系列完整的管理体系。尾矿库主要遵循《矿业法》的要求，在此基础上发布了《健康、安全和复垦规章》、《大坝安全检查指南》和《大坝安全评价专业实践指南》。安大略省尾矿库由林业和自然资源部及北方发展和矿业部共同管理，尾矿库施工及运行阶段主要遵循《湖泊改善法》的要求，闭库阶段遵守《矿业法》的相关条例。艾尔伯塔省由环境和资源可持续发展机构负责尾矿库管理工作，指导文件是根据《水法》发布的《大坝安全指南》。

我国尾矿库由国家和地方安全生产监督管理部门进行管理，由国家机关制订相关法律法规，各省、自治区、直辖市结合本行政区实际情况制定和公布适应性的地方法规，企业在不违背国家和地方相关法律法规的条件下可依据自身生产安全需要制定适应性企业标准。我国尾矿库安全监管已形成法律、行政法规、规章、地方法规等一系列完整的法律体系，尾矿库全生命周期安全管理主要遵循的有：《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国矿山安全法》、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》、《尾矿库安全技术规程》、《尾矿设施施工及验收规程》、《尾矿设施设计规范》等。

3 中国与加拿大尾矿库全生命周期安全管理流程

不列颠哥伦比亚省尾矿库全生命周期(图2)安全管理流程根据时间可以划分为三个阶段：①选址和设计阶段。主要包含许可证申请、提交矿山复垦基金、进行坝体分类及溃坝影响分析等内容；②施工及运行阶段。本阶段需每年向检察官办公室提供年度坝坡巡查报告，此外每五年需进行采矿和闭库程序更新、大坝分级审查更新及安全检查等；③闭库及复垦阶段。本阶段除继续提供上阶段的相关年度报告外，还需自闭库第五年开始，每五年进行一次闭库管理手册更新。

图2 加拿大尾矿库各阶段工作

我国尾矿库全生命周期管理如图3所示，从时间上可划分为三个阶段[5-6]：①矿山开发阶段。包括开发前的决策阶段及后期的设计、施工、运行三个阶段，其中矿山建设工程的安全设施必须满足“三同时”的要求，即和主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用；②尾矿库管理阶段。包括尾矿库设计前的准备工作以及尾矿库设计、运行和最终闭库；③后期处理阶段。尾矿库闭库后，尾矿库安全管理过程中涉及的工程建设档案、生产运行档案和闭库及闭库后再利用档案需归档。尾矿库再利用主要包括绿化和复垦。

4 中加尾矿库重要设计参数标准

不列颠哥伦比亚省根据尾矿库溃坝后对人口、环境、基础设施和经济等影响的严重程度将尾矿库分为五个等级：低、中、高、很高、极高。设计参数根据尾矿库等级进行选取。不列颠哥伦比亚省尾矿库设计参数取值见表1。

图3 中国尾矿库全生命周期流程

表1 加拿大尾矿库设计/标准

尾矿库等级低中高很高极高安全系数施工结束运行阶段闭库阶段1．501．501．501．501．50洪水年超越概率1/2925～PMF/31/2925～PMF/31/3000～PMF/31/1500～2PMF/3PMF

注：PMF表示可能最大洪水量。

我国尾矿库分级方式共有两种，一种是根据尾矿库的库容和坝高将尾矿库分为：一等、二等、三等、四等、五等，一等库级别最高，五等库最低。第二种是根据尾矿库防洪能力和坝体稳定性将尾矿库安全度分为：危库、险库、病库、正常库四级。我国尾矿库设计标准主要根据第一种分类方式进行参数选取，如表2所示。

表2 中国尾矿库设计标准

从对比结果可知，加拿大尾矿库等级划分主要考虑溃坝产生后果的严重程度，设计参数标准根据尾矿库风险大小进行选取，我国按照库容和坝高进行等级划分并进行参数选取，虽然一定程度上将尾矿库可能产生的风险涵盖在内，但对于等级低风险大的尾矿库而言，参数标准值仍较低。

针对每个等别，加拿大在洪水设防标准上采用了可能最大洪水量的最高设计标准；坝体稳定安全系数均采用1.5。这两个重要指标远高于我国设计标准，值得我国学习和借鉴。

5 中加尾矿库施工管理要求

不列颠哥伦比亚省尾矿库在安全管理方面自上而下形成了“检察官办公室-矿山经理-记录工程师及质量员”体系，在安全检查方面形成了“检察官办公室-尾矿独立审查委员会-专业工程师定期检查-业主人工巡查”的平行检查体系共同负责尾矿库的安全管理及检查工作。

项目开始前，业主在获得总督察颁发的许可证后，需向总督察提交项目的详细计划，包括：项目工作细节、文化遗产资料保护和土地、水道和矿山文化遗产资源计划及闭库计划。尾矿库自项目启动到销库阶段的安全管理工作均由业主任命的矿山经理全权负责。尾矿库施工前，矿山经理依据矿山法任命质量员和记录工程师，并向总督察提交签发的施工图纸、规范、质量保证、质量控制计划及所任命的记录工程师情况。记录工程师负责施工中设计、施工符合相关规范的要求，并参与安全评价、风险评估及制定定量绩效目标和监测频率等内容。质量员主要协助记录工程师工作，并记录整理施工中所涉及的所有先关资料。项目施工结束后，矿山经理根据相关规定组织编写“竣工报告”连同专业工程师编写的质量保证、质量控制计划等相关报告一并提交给总督察，获得许可证后方可运行。运营前，记录工程师需审查运营、维护及监控手册(OMS)，经矿山经理批准后实施。

我国尾矿库安全管理工作自上而下形成“国家安监总局-各省(市)安监局-企业法人-监理工程师”管理体系，在安全检查方面形成“业主代表-监理工程师-专业团队安全评价-企业人工巡查结合在线监测”的平行体系共同负责尾矿库的安全管理和检查工作。

项目开始前，业主委托设计单位进行施工图纸设计，根据招投标方式确定监理单位及承包商。施工质量和设计参数执行情况受业主代表和监理工程师共同监督。施工过程中，监理单位负责现场施工质量的审核及监督，使其符合设计和相关规范的要求。质量保证计划由施工方负责编撰，并及时跟踪检查，结合实际情况进行调整。质量控制中待检测的试样应由相应有资质的单位进行监测并出具检测报告并上报监理工程师。施工结束后，由业主组织相关单位进行竣工验收，验收合格后方可投入使用。施工过程中各方所涉及的相关文件统一递交业主，由业主上报至建设部门存档。

6 中加尾矿库运行及安全监测要求

PIMR(计划planning、执行implementation、监控监测monitoring and surveillance、总结改进review and improvement)是不列颠哥伦比亚省尾矿库安全管理的核心，关键元素主要包含：风险识别与管理、操作控制、文档记录、应急准备和响应计划、总结改进等内容。

不列颠哥伦比亚省尾矿库安全监测遵守《大坝安全评价法—专业实践指南》中相关规定。该规定提供了安全评价方法并明确了项目参与各方的责任划分。加拿大尾矿库安全监测采用日常巡视和定期检测相结合的方式，除每年针对尾矿库各项设施和坝体稳定性、警戒值等进行安全检查外，每五年由专业工程师进行设计、运行和结构性能的详细审查。

我国安全管理的核心程序是PDCA(计划Plan、执行Do、检查Check、纠正Action)。其关键元素主要有：制定作业计划及详细运行图表、应急救援预案、现场实践与控制、文档记录等内容。我国尾矿库安全监测按照《尾矿库安全监测技术规范》中相关条例执行。安全监测的设计、施工由具备相应专业技术的单位进行。我国采用人工巡查与在线监测相结合的方式进行尾矿库安全检查，并明确规定三等以上尾矿库应安装在线监测系统，四等库宜安装在线监测系统，这方面的要求高于加拿大。

7 中加尾矿库闭库要求

加拿大尾矿库闭库及复垦工作贯穿于尾矿库的各个阶段，复垦程序自尾矿库项目开启后每五年更新一次。闭库时，需提前7天提出闭库书面申请并提交闭库详细计划，主要包括：复垦目标，尾矿处理、保护水资源方法、成本估算及监测等内容。闭库后90d内由矿山经理将图纸及相关资料提交给总督察进行归档。闭库后，业主、代理人或矿山经理仍需继续执行相关许可证条例，并依据闭库OMS手册执行现场监控和维护方案，并每年提供一份年度报告，阐述复垦完成情况及环境监测进度。为了保证复垦方案落实，矿业法规定业主需提交矿山复垦基金，用于闭库后对水资源或自然资源恢复费用。

我国尾矿库闭库，需提前一年委托具有相应资质的评价机构对尾矿库进行尾矿坝、尾矿库防洪能力及尾矿库安全度等内容的安全评价。安全评价结束后，再委托相关设计单位进行闭库设计。我国尾矿库闭库整治设计主要包括：尾矿坝整治内容和排洪系统整治问题，以确保尾矿库防洪能力和尾矿坝稳定性满足相关规定要求，维持尾矿库闭库后长期安全稳定。

8 提高我国尾矿库管理水平的建议

我国尾矿库具有数量多、安全基础薄弱、“头顶库”占比高等特点，虽然在尾矿库全生命周期管理流程、安全监测等方面优于加拿大，但在设计参数、闭库管理方面仍存在一定的差距，建议可以从以下几个方面借鉴和学习加拿大的做法和经验。

1)与加拿大相比，我国尾矿库总量大，应加强省市尾矿库合理规划，在逐渐减少尾矿库数量的同时，用高坝大库支撑一个地区矿山企业生产需要。

2)进一步强化尾矿库全生命周期监管，在尾矿库设计阶段考虑闭库和复垦环节，完善闭库和复垦法规标准，实现尾矿库全生命周期闭环管理。

3)建议我国学习加拿大做法，在尾矿库规划建设期即由企业缴纳尾矿库复垦及环境保护基金，保障尾矿库运行或闭库较长生命周期内由于企业破产等因素，无法开展尾矿库复垦工作和环境保护。

4)进一步完善尾矿库等别划分方法，5个等别尾矿库的划分也应考虑尾矿库的安全度及溃坝后果严重程度。在我国尾矿库溃坝事故统计中，中小型尾矿库下游风险高、事故比重大，因此设计等别中应考虑中小型库的下游风险。

5)提高尾矿库防洪和坝体稳定安全系数的设防标准，建议考虑可能最大洪水量和坝坡稳定1.5安全系数两个指标。

6)进一步完善尾矿库复垦监管，建立尾矿库复垦基金制度，坚持“谁污染，谁治理”，“谁破坏，谁恢复”的原则，保障复垦方案落实。

[1] 田文旗,薛剑光.尾矿库安全技术与管理[M].北京:煤炭工业出版社,2006.

[2] Easter brook, John. A Canadian Consensus Group of Stakeholders Working on Safety Issues Prior to Legislation[M]. MIACC (Major Industrial Accidents Council of Canada) . Plant/Operations Progress, 1992.

[3] Udd, JE, Betournay MC. Health, Safety, and Mine Environments Research in the Mining Laboratories of CANMET, Natural Resources Canada [M]. CIM Bulletin, 1997(5):45-51.

[4] Paul Campbell,etc.Regulation of Dams and Tailings Dams in Canada[C].CDA 2010 annual conference,2010.

[5] 劳动部.中华人民共和国矿山安全法实施条例[Z].1996.

[6] 国家安全生产监督管理总局.尾矿库安全技术规程AQ 2006-2005[S]. 2006.

Comparative analysis on safety management of tailings ponds in China and Canada

LI Quanming1,2，ZHANG Hong2，LI Gang1

(1.China Academy of Safety and Science & Technology, Beijing 100012，China; 2.North China Institute of Science & Technology, sanhe 101601，China)

From 2007 to 2015, series of specific rectification and comprehensive management of tailings pond carried out in China, achieving remarkable results. The total amount of tailings ponds reduced to 8869, while there are still 1425 “head-top ponds”. Fully learning the experience and measurements in tailings lifecycle safety management from other countries has important significance of improving Chinese tailings lifecycle safety management system construction and enhancing the level of safety management of tailings. This paper summed up China and British Columbia tailings lifecycle safety management requirements, analyzing the characteristics and differences between the two countries tailings safety management by comparing 7 aspects, which is the tailings basic situation, regulations and standards, tailings lifecycle safety management process, parameters design standard, the requirement of construction, monitoring, tailings ponds closing management. Basing on this, this paper put forward some measurements of improving the lifecycle safety management of tailings ponds in China.

tailings ponds; safety management; China; Canada

2016-10-14

国家自然科学基金项目资助(编号：71373245)

李全明，男，博士，教授级高级工程师。

X924

A

1004-4051(2017)01-0021-04