浅析我国尾矿库安全现状及管理对策

摘要：在我国经济高速发展和供给侧结构性改革过程中，矿产资源始终作为重要的物质基础，为国民经济发展做出了不可磨灭的贡献。但无法否认的是，在矿产资源开发利用过程中产生了各种安全和环保问题，其中最突出的是尾矿。目前，对于尾矿的处理大多还停留在集中堆存于尾矿库阶段。集中堆存具有操作简单、建设和运行成本较低的先天优势，但其本质上属人造高势能泥石流危险源，一旦发生溃坝等重大安全事故，将对下游的生命、财产安全及生態环境构成巨大威胁。因此，必须高度重视尾矿库的安全。基于此，本文主要围绕尾矿库的特点对尾矿库安全现状进行分析，同时结合笔者自身多年来的尾矿库科研和设计经验提出相关管理建议，供尾矿库相关监管、管理及专业人员参考。

关键词：尾矿库;安全现状;安全管理;对策

引言：尾矿库是用以贮存金属、非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿的场所[1]。

本质上，尾矿库属人造高势能泥石流危险源，一旦溃坝失事，极容易造成重特大事故。例如2008年山西襄汾新塔矿业公司“9·8”特别重大尾矿库溃坝事故，造成281人死亡，直接经济损失达9619.2万元，社会影响极其恶劣。又例如2019年1月25日，巴西米纳斯吉拉斯州发生的铁矿尾矿库溃坝事故，尾砂水泄漏量多达1200万立方米，造成165人死亡、160人失踪，对下游造成了巨大的环境灾难[2]。

近年来我国开展了一系列尾矿库专项整治和综合治理行动，全国范围内已消除危库和险库[3]，取得巨大成就，。但不容忽视的是，我国目前仍然是全世界拥有尾矿库最多的国家，部分尾矿库仍存在安全度不够、安全管理水平不高的问题，且尾矿库溃坝、泄露事故时有发生。因此加强尾矿库安全管理力度，及时消除安全隐患，确保尾矿库安全运行显得尤为迫切。

一、我国尾矿库特点分析

从库型角度来看，我国尾矿库以山谷型最为常见，即在山沟口位置设置一道坝体，利用坝体与周边山体合围空间堆存尾矿。这种山谷型尾矿库具有筑坝工程量小、投资省、管理维护简单等优点。但也普遍存在汇水面积较大，排洪系统复杂，库址工程水文地质和周边环境较复杂等问题。

从排放工艺上来看，尾矿以湿法排放为主，即选别后的尾矿通过管道输送至尾矿库，而后通过放矿管在坝前均匀分散放矿。堆积坝的形成本质上属于水力冲积的结果。该工艺操作简单，管理维护成本低，但也存在安全度低，浸润线埋深难以保证，甚至有许多尾矿库为满足环保要求在库内存水或人为预留澄清距离以保证澄清从而导致无法保证干滩长度及安全超高的问题。当前由于安全、环保等监管要求，陆续出现了较多干法排放尾矿库，如青海松树南沟金矿尾矿库，选别后的尾矿通过压滤脱水，然后通过汽车或皮带机运输至库内辅以摊铺、压实设备进行堆存。该类尾矿库正常工况下库内基本无水，浸润线埋深较大，通过机械摊铺碾压可较好控制坝体质量，尾矿的物理力学指标也较高，因而安全度较高。

从坝轴线位置的变化来看，上游式尾矿筑坝法最常见，即在初期坝上游方向堆积尾矿的筑坝方式。堆坝时一般取坝前较粗尾砂然后通过机械或人工压实筑子坝，子坝内侧采用水力冲积的形式堆坝。实践表明，不少矿山企业未省事，在修筑子坝时仅对表面拍打击实，未按照设计要求分层压实，且未对子坝进行质量检测，因而其质量难以保证。

从坝体组成上分，以兼具初期坝和堆积坝最为常见。初期坝多为土石材料筑成，作为堆积坝的排渗或支撑体;而堆积坝利用尾矿堆积而成。总的来说，堆积坝的物理力学指标较初期坝低得多，为保证尾矿库的安全稳定，相关技术文件对初期坝与堆积坝坝高的比值做出了严格规定，一般来讲，初期坝高与堆积坝高之比在范围内。为提高尾矿库的安全度，应急管理部2020年第15号文《防范化解尾矿库安全风险工作方案》[4]规定，以后新建四等、五等尾矿库必须采用一次建坝方式，即四、五等库不得再利用尾砂堆坝。

从颗粒组成分析，我国入库尾矿粒度有越来越细的趋势。矿山企业为充分利用既有矿产资源，改进选矿工艺，一方面对低品位矿石进行采选，另一方面将矿石磨得更细，不但产出了更多的尾矿，而且导致进入库内的尾矿粒度更细。更有甚者，在国家大力推进尾矿充填和综合利用的大背景下，有不少矿企仅对较粗尾矿进行充填或利用，较细尾矿仍进库内，细粒径尾矿具有力学性质差、透水性弱、固结能力差等特点，这将给尾矿库的稳定安全留下了巨大隐患。

二、尾矿库安全现状

由图1可知，2017年我国共有尾矿库7793座，较2012年减少4480座。同时，非正常尾矿库占比也逐年减少，由2012年的10%下降至2017年的2.2%。三等及以上尾矿库占比由2012年的7%上升至12.7%。以上数据说明我国尾矿库专项整治和综合治理行动以来，非正常尾矿库及尾矿库总量大幅减少，且三等及以上尾矿库占比逐年增多。

图1尾矿库历年数量变化统计表[3]

按运行状况划分，停用和已闭库尾矿库合计3745座，占尾矿库总量的49%。

按等别划分，四等和五等库合计6804座，占尾矿库总量的87.3%。由以上数据可知，低等别（四等及五等）尾矿库仍占绝大多数，该类尾矿库往往存在安全标准较低，管理人员安全意识不够，安全投入欠缺及安全管理水平较低的问题，在安全管理过程中要特别重视。

按安全度划分，危库和险库共0座，病库合计171座，占尾矿库总量的2.19%，正常库共7622座，占尾矿库总量的97.81%，分类情况见表1。

截至2017年，共有606座在建尾矿库（仅指新建，尚未取得安全生产许可证）。根据等别划分，一等库2座，二等库26座，三等库105座，四等库209座，五等库264座。三等及以上库占21.9%，相比在用库的12.7%提高9.2%，反映出新建库中大型库比例提高，且低等别尾矿库仍占主流。在建尾矿库总量也较2012年减少628座。

虽然我国在尾矿库专项整治和综合治理行动以来取得了非常好的效果，但不容忽视的是，我国尾矿库安全和环保事故时有发生，代价非常巨大、教训非常惨痛。如2020年3月28日13时30分左右，黑龙江省伊春市伊春鹿鸣矿业有限公司尾矿库发生泄漏，此次事件中尾矿库泄漏232～245万立方米尾矿（砂水混合物）。泄漏钼总量89.39～117.53吨，事件造成依吉密河至呼兰河约340公里河道钼浓度超标，其中依吉密河河道约115公里，呼兰河河道约225公里。因此，加强尾矿库安全环保管理，提升管理水平，需要引起各方高度重视。

三、尾矿库安全管理对策

（一）完善相关法律法规，开展全国专项行动并核查

近年来，国家越来越重视尾矿库的安全环保，陆续出台了一批法律法规和管理规定，同时监管为督促企业切实落实好主体责任、保证尾矿库的长久安全开展了各项行动，取得了较好的效果。如尾矿库在线监测系统联网、安全风险评估、汛前进行尾矿库排洪系统质量和尾矿库防洪安全分析等。通过开展上述行动，一方面监管了解了尾矿库的安全度，另一方面企业也知晓了本矿山尾矿库存在的安全隐患并采取措施及时消除隐患，从本质上提高了尾矿库的安全性。

（二）完善相应规程规范

当前指导尾矿库设计的主要规范《尾矿设施设计规范》（GB50863-2013）发布至今已超8年，期间出现了不少尾矿库相关的新概念、新技术和新做法，需要在规范新版本中逐个明确以指导和规范设计。如尾矿干法堆存现在越来越多，而现规范重心为湿法堆存，干法堆存内容很少，尤其是涉及到尾矿库安全的关键参数，如防洪安全指标等。又如目前经常提到的“头顶库”（系指初期坝坡脚起至下游尾矿流经路径1公里范围内有居民或重要设施的尾矿库），亟需在规范中选址要求中体现。同时，建议规范明确尾矿库建成前不是头顶库，但之后由于下游建设导致该尾矿库成为“头顶库”的责任划分问题。

另外，由于国情、技术水平等的不同，目前我国尾矿库设计的防洪标准及稳定安全系数这两大关键指标均较澳、加等矿业大国低[5][6]，值得我国学习和借鉴。

（三）制定应急预案并定期开展应急演练

矿山企业应首先对周边环境进行详尽调查，调查重点为下游溃坝可能影响范围内的居民分布和重要设施的分布情况。然后按规定编制好尾矿库应急预案，建立应急救援体系，配齐应急装备，并根据尾矿库周边环境情况对编制的应急预案及时演练。演练的内容至少应包括尾矿库溃坝、自然灾害等突发事故。

（四）落实库长制，加强组织机构管理和人员培训

非煤矿山监管部门要督促企业落实好尾矿库库长制，库长原则上由企业法人或总经理担任，库长对尾矿库的安全、环保负总责。庫长还应牵头组建与尾矿库工作相匹配的安全管理机构及作业团队，制定完善相关规章制度及操作规程，配齐应急抢险救援物资。此外，监管应加强对尾矿库相关管理、作业人员的专业培训，定期组织集中学习，并进行考核评定。

（五）积极审慎应用新技术

加强对尾矿库相关新技术的研究，这些新技术既可以是原始创新的，也可以是其他行业已应用成熟但未在尾矿库领域应用的。如当前广泛在尾矿库应用的在线监测系统及各种土工合成材料，均是其他行业应用成熟后引进尾矿库使用的，这些技术对于保证尾矿库的本质安全发挥了巨大作用。

结束语：在整体分析了我国尾矿库的特点及安全现状后，我们得出的结论是虽然尾矿库监管和专项行动已取得了较好的效果，但全国尾矿库的安全形势仍不容乐观。我们提出的对策是在法律法规、规程规范、监管、企业及技术等层面发力，加强管理、提升水平，切实提升尾矿库的本质安全，以更好地服务国家经济发展大局。

参考文献：

[1]尾矿设施设计规范：GB 50863-2013[S]. 2013

[2]Silva Rotta Luiz Henrique， Alc-ntara Enner， Park Edward， et al. The 2019 Brumadinho tailings dam collapse： Possible cause and impacts of the worst human and environmental disaster in Brazil[J]. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation， 2020， 90（C）

[3]刘懿，史先锋，吴鹏，王鹏飞.全国非煤矿山总量情况统计分析及监管建议[J].中国安全生产科学技术，2019，15（10）：178-183

[4]应急管理部，国家发展改革委，工业和信息化部，等.关于印发防范化解尾矿库安全风险工作方案的通知[J].自然资源通讯，2020（5）：19-23. DOI：10.3969/j.issn.1009-9654.2020.05.009

[5]李全明，张红，李钢.中国与加拿大尾矿库安全管理对比分析[J].中国矿业，2017，26（01）：21-24+48

[6]李全明，张红，李钢.中澳尾矿库全生命周期安全管理对比分析[J].现代矿业，2016，32（12）：1-5+9

作者简介：肖雄（1989-），男，湖南岳阳人，工程师，硕士研究生，工作方向：尾矿库安全环保方面的科研和设计工作。

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