尾礦庫安全技術規程
尾礦庫安全技術規程
本規程規定了尾礦庫在建設、生產運行、安全檢查、安全度、閉庫、再利用、安全評價等方面的安全要求。
本規程適用於中華人民共和國境內金屬、非金屬礦物選礦廠尾礦庫、氧化鋁廠赤泥庫。其他濕式堆存工業廢渣庫、電廠灰渣庫和乾式處理的尾礦庫可參照執行。
一、概述
1前言
2 範圍
3 規範性引用文件
4 術語和定義
二、規程介紹
1 尾礦庫等別及構築物級別
2 尾礦庫建設
3 尾礦庫生產運行
4 尾礦庫安全檢查
5 尾礦庫安全度
6 尾礦庫閉庫
三、利用及評價
1 尾礦再利用及尾礦庫閉庫后再利用
2 尾礦車安全評價
3 尾礦庫工程檔案
附錄A 上游式尾礦壩的滲流計算簡法(資料性附錄)
附錄B 壩體尾礦的平均物理力學指標(資料性附錄)
為規範尾礦庫建設、運行、閉庫及再利用,保障人民生命財產安全,依據《中華人民共和國安全生產法》、《中華人民共和國礦山安全法》和有關法律、行政法規及有關行業技術標準、規範、規定,制定本規程。
本規程的附錄A、附錄B是資料性附錄。
本規程是由國家安全生產監督管理總局提出並歸口。
本規程起草單位:中國有色工程設計研究總院、秦皇島冶金設計研究總院。
本規程主要起草人:田文旗、曲忠德、伍紹輝、楊春福、時煒、王樹。
下列文件中的條款通過本規程的引用而成為本規程的條款。引用文件最新版本,以及其後的修訂版均適用於本規程。
選礦廠尾礦設施設計規範
尾礦設施施工及驗收規程
岩土工程勘察規範
碾壓式土石壩設計規範
碾壓式土石壩施工規範
水工建築物抗震設計規範
構築物抗震設計規範
下列術語和定義適用於本規程。
4.1 尾礦庫 tailings pond
築壩攔截谷口或圍地構成的、用以貯存金屬非金屬礦山進行礦石選別後排出尾礦或其他工業廢渣的場所。
4.2 全庫容 whole storage capacity
尾礦壩某標高頂面、下游坡面及庫底面所圍空間的容積,包括有效庫容、死水庫容、蓄水庫容、調洪庫容和安全庫容5部分。
4.3有效庫容 effective storage capacity
某壩頂標高時,韌期壩內坡面、堆積壩外坡面以里(對下游式尾礦築壩則為壩內坡面以里),沉積灘面以下,庫底以上的空間,即容納尾礦的庫容。
4.4 調洪庫容
flood regulation storage capacity
某壩頂標高時,沉積灘面、正常水位以上的庫底、正常水位三者以上,最高洪水位以下的空間。
4.5 總庫容 total storage capacity
設計最終堆積標高時的全庫容
4.6 尾礦壩 tailings dam
擋尾礦和水的尾礦庫外圍構築物,常泛指尾礦庫初期壩和堆積壩的總體。
4.7 初期壩 starter dam
基建中用作支撐後期尾礦堆存體的壩。
4.8 堆積壩 embankment
生產過程中在初期壩壩頂以上用尾礦充填堆築而成的壩。
4.9 上游式(尾礦築壩法)
upstream embankment method
在初期壩上遊方向充填堆積尾礦的築壩方式。
4.10 中線式(尾礦築壩法)
centerline embankment method
在初期壩軸線處用旋流分級粗尾砂沖積尾礦的築壩方式。
4.11 下游式(尾礦築壩法)
downstream embankment method
在初期壩下遊方向用旋流分級粗尾砂沖積尾礦的築壩方式。
4.12 沉積灘 deposited beach
水力沖積尾礦形成的沉積體表層,常指露出水面部分。
4.13 灘頂 beach crest
沉積灘面與堆積壩外坡的交線,為沉積灘的最高點。
4.14 灘長 beach width
由灘頂至庫內水邊線的水平距離。
4.15 最小干灘長度
minimum beach width
設計洪水位時的干灘長度。
4.16 安全超高 free height
尾礦壩沉積灘頂至設計洪水位的高差。
4.17 最小安全超高
minimum free height
規定的安全超高最小允許值。
4.18 壩高 dam height
對初期壩和中線式、下游式築壩為壩頂與壩軸線處壩底的高差;對上游式築壩則為堆積壩壩頂與初期壩壩軸線處壩底的高差。
4.19 總壩高
total dam height
與總庫容相對應的最終堆積標高時的壩高。
4.20 堆壩高度或堆積高度
embankment height or accumulation height
尾礦堆積壩壩頂與初期壩壩頂的高差。
4.21 尾礦庫擋水壩
water dam of tailings pond
長期或較長期擋水的尾礦壩,包括不用尾礦堆壩的主壩及尾礦庫側、後部的副壩。
4.22 尾礦庫安全設施
safety establishment installation of tailings pond
直接影響尾礦庫安全的設施,包括初期壩、堆積壩、副壩、排滲設施、尾礦庫排水設施、尾礦庫觀測設施及其他影響尾礦庫安全的設施。
4.23 尾礦工 tailings worker
指從事尾礦庫放礦、築壩、排洪和排滲設施操作的專職作業人員。
1.1 尾礦庫各使用期的設計等別應根據該期的全庫容和壩高分別按表1確定。當兩者的等差為一等時,以高者為準;當等差大於一等時,按高者降低一等。尾礦庫失事將使下游重要城鎮、工礦企業或鐵路幹線遭受嚴重災害者,其設計等別可提高一等。
表1 尾礦庫等別
1.2 尾礦庫構築物的級別根據尾礦庫等別及其重要性按表2確定。
表2 尾礦庫構築物的級別
2.1 尾礦庫勘察
2.1.1 尾礦庫工程地質與水文地質勘察應符合有關國家及行業標準要求,查明影響尾礦庫及各構築物安全性的不利因素,並提出工程措施建議,為設計提供可靠依據。
2.1.2 在用的上游法尾礦堆積壩的勘察應執行《岩土工程勘察規範》。
2.2 尾礦庫設計
2.2.1 尾礦庫庫址選擇應遵守下列原則:
a) 不宜位於工礦企業、大型水源地、水產基地和大型居民區上游;
b) 不應位於全國和省重點保護名勝古迹的上游;
c) 應避開地質構造複雜、不良地質現象嚴重區域;
d) 不宜位於有開採價值的礦床上面;
e)匯水面積小,有足夠的庫容和初、終期庫長。
2.2.2 尾礦庫設計應對不良地質條件採取可靠的治理措施。
2.2.3 對停採的露天採礦場改作尾礦庫的,應對安全性進行專項論證;對露天採礦場下部有採礦活動的,不宜作為尾礦庫。確須用時,應由有資質的單位進行專項論證,並提出安全技術措施,在保證地下採礦安全時,方可使用。
2.2.4 尾礦庫設計文件應明確下列安全運行控制參數:
a) 尾礦庫設計最終堆積高程、最終壩體高度、總庫容;
b) 尾礦壩堆積坡比;
c) 尾礦壩不同堆積標高時,庫內控制的正常水位、調洪高度、安全超高及最小干灘長度等;
d) 尾礦壩浸潤線控制。
2.2.5 尾礦庫初步設計應編製安全專篇,主要內容為:
a) 尾礦庫區存在的安全隱患及對策;
b) 尾礦庫初期壩和堆積壩的穩定性分析;
c) 尾礦庫動態監測和通訊設備配置的可靠性分析;
d) 尾礦庫的安全管理要求。
2.3 尾礦壩設計
2.3.1 尾礦壩宜以濾水壩為初期壩,利用尾礦築壩。當遇有下列條件之一時,可以採用當地土石料或廢石建壩。
a) 尾礦顆粒很細、粘粒含量大,不能築壩;
b) 由尾礦庫後部放礦合理;
c) 尾礦庫與廢石場結合考慮,用廢石築壩合理。
2.3.2 初期壩高度的確定除滿足初期堆存尾礦、澄清尾礦水、尾礦庫回水和冬季放礦要求外,還應滿足初期調蓄洪水要求。
2.3.3 壩基處理應滿足滲流控制和靜力、動力穩定要求,遇有下列情況時,應進行專門研究處理:
a) 透水性較大的厚層砂礫石地基;
b) 易液化土、軟粘土和濕陷性黃土地基;
c) 岩溶發育地基;
d) 採空區地基。
2.3.4 尾礦築壩的方式,對於抗震設防烈度為7度及7度以下地區宜採用上游式築壩,抗震設防烈度為8~9度地區宜採用下游式或中線式築壩。
2.3.5 上游式築壩,中、粗尾礦可採用直接沖填築壩法,尾礦顆粒較細時宜採用分級沖填築壩法。
2.3.6 下游式或中線式尾礦築壩分級後用於築壩的尾礦,其粗顆粒(d≥0.074 mm)含量不宜少於70%,否則應進行築壩試驗。築壩上升速度應滿足庫內沉積灘面上升速度和防洪的要求。
2.3.7 下游式或中線式尾礦壩應設上游初期壩和下游濾水壩趾,二者之間的壩基應設置排滲設施。
2.3.8 尾礦庫擋水壩應按水庫壩的要求設計。
2.3.9 上游式尾礦壩沉積灘頂至設計洪水位的高差不得小於表3最小安全超高值,同時,灘頂至設計洪水位邊線距離不得小於表3最小灘長值。
表3 上游式尾礦壩的最小安全超高與最小灘長
2.3.10 下游式和中線式尾礦壩壩頂外緣至設計洪水位水邊線的距離不宜小於表4的最小灘
長值。
當壩體採取防滲斜(心)牆時,壩頂至設計洪水位的高差亦不得小於表3的最小安全超高值。
表4 下游式及中線式尾礦壩的最小灘長
2.3.11 尾礦庫擋水壩在設計洪水位時安全超高不得小於表3的最小安全超高值、最大風壅水面高度和最大風浪爬高三者之和。最大風壅水面高度和最大風浪爬高可按《碾壓式土石壩設計規範》推薦的方法計算。
2.3.12 地震區尾礦壩應符合下列規定:
上游式尾礦壩沉積灘頂至正常高水位的高差不得小於表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和,灘頂至正常高水位水邊線的距離不得小於表3的最小灘長值與地震壅浪高度對應灘長之和。
下游式與中線式尾礦壩壩頂外邊緣至正常高水位水邊線的距離不宜小於表4的最小灘長值與地震壅浪高度對應灘長之和。
尾礦庫擋水壩壩頂至正常高水位的高差不得小於表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和。
地震壅浪高度可根據抗震設防烈度和水深確定,可採用0.5~1.5 m。
對於全部採用當地土石料或廢石堆築的尾礦壩,其安全超高按尾礦庫擋水壩要求確定。
2.3.13 尾礦壩設計應進行滲流計算,以確定壩體浸潤線、逸出坡降和滲流量。浸潤線出逸的尾礦堆積壩壩坡,應設排滲設施,1、2級尾礦壩還應進行滲流穩定研究。
2.3.14 上游式尾礦壩的滲流計算應考慮尾礦築壩放礦水的影響。1、2級山谷型尾礦壩的滲流應按三維計算或由模擬試驗確定;3級以下尾礦壩的滲流計算可按附錄A進行。
2.3.15 上游式尾礦堆積壩的初期透水堆石壩壩高與總壩高之比值不宜小於1/8。
2.3.16 尾礦初期壩與堆積壩壩坡的抗滑穩定性應根據壩體材料及壩基岩土的物理力學性質,考慮各種荷載組合,經計算確定。計算方法宜採用瑞典圓弧法;當壩基或壩體內存在軟弱土層時,可採用改良圓弧法;考慮地震荷載時,應按《水工建築物抗震設計規範》的有關規定進行計算。
抗震設防烈度為6度及6度以下地區的5級尾礦壩,當壩外坡比小於1:4時,除原尾礦屬尾粘土和尾粉質粘土以及軟弱壩基外,可不作穩定計算。
2.3.17 尾礦壩穩定性計算的荷載分下列5類,可根據不同情況按表5進行組合:
一類為築壩期正常高水位的滲透壓力;
二類為壩體自重;
三類為壩體及壩基中孔隙壓力;
四類為最高洪水位有可能形成的穩定滲透壓力;
五類為地震慣性力。
表5 荷載的組合
2.3.18 按瑞典圓弧法計算壩超抗滑穩定的安全係數不應小於表6規定的數值。
表6 壩坡坑滑穩定最小安全係數
2.3.19 當採用簡化畢肖普法與瑞典圓弧法計算結果相比較時,可參照《碾壓式土石壩設計規範》有關規定選用兩種方法各自的最小安全係數。
2.3.20 尾礦壩壩體材料及壩基土的抗剪強度指標類別,應視強度計算方示與土類的不同按表7選取。
表7 尾礦及土的抗剪強度指標
2.3.21 上游式尾礦壩的計算斷面應考慮到尾礦沉積規律,根據顆粒粗細程度概化分區。各區尾礦的物理力學指標可參考類似尾礦壩或按附錄B確定,必要時通過試驗研究確定。
對在用尾礦壩進行穩定計算時應根據該壩勘察報告確定概化分區及相應的物理力學指標。
2.3.22 上游式尾礦壩堆積至1/2~2/3最終設計壩高時,應對壩體進行一次全面的勘察,並進行穩定性專項評價,以驗證現狀及設計最終壩體的穩定性,確定相應技術措施。
2.3.23 透水堆石壩上游坡坡比不宜陡於1:1.6;土壩上游坡坡比可略陡於或等於下游坡。初期壩下游坡比在初定時可按表8確定。
表8 初期壩下游坡坡比
2.3.24 尾礦堆積壩下游坡與兩岸山坡結合處應設置截水溝
2.3.25 上游式尾礦壩的堆積壩下游坡面上宜用土石覆蓋或用其他方式植被綠化,並可結合排滲設施每隔6~10 m高差設置排水溝。
2.3.26 4級以上尾礦壩應設置壩體位移和壩體浸潤線觀測設施。必要時還宜設置孔隙水壓力、滲透水量及其渾濁度的觀測設施。
2.4 排洪設計
2.4.1 尾礦庫必須設置排洪設施,並滿足防洪要求。尾礦庫的排洪方式,應根據地形、地質條件、洪水總量、調洪能力、回水方式、操作條件與使用年限等因素,經過技術比較確定。尾礦庫宜採用排水井(斜槽)一排水管(隧洞)排洪系統。有條件時也可採用溢洪道或截洪溝等排洪設施。
2.4.2 尾礦庫的防洪標準應根據各使用期庫的等別,綜合考慮庫容、壩高、使用年限及對下游可能造成的危害等因素,按表9確定。
表9 尾礦庫防洪標準
2.4.3 儲存鈾礦等有放射性和有害尾礦,失事後可能對下游環境造成極其嚴重的尾礦庫,其防洪標準應予以提高,必要時其後期防洪可按可能最大洪水進行設計。
2.4.4 尾礦庫洪水計算應符合下列要求:
a) 應根據當地水文圖冊或有關部門建議的適用於特小匯水面積的計算公式計算。當採用全國通用的公式時,應當用當地的水文參數。有條件時應結合現場洪水調查予以驗證。
b) 庫內水面面積不超過流域面積的10%,則可按全面積陸面匯流計算。否則,水面和陸面面積的匯流應分別計算。
2.4.5 設計洪水的降雨歷時應採用24小時計算,經論證也可採用短歷時計算。
2.4.6 當24小時洪水總量小於調洪庫容時,洪水排出時間不宜超過72小時。
2.4.7 尾礦庫排水構築物的型式與尺寸應根據水力計算及調洪計算確定。對一、二等尾礦庫及特別複雜的排水構築物,還應通過水工模型試驗驗證。
2.4.8 尾礦庫排洪構築物宜控制常年洪水(多年平均值)不產生無壓與有壓流交替的工作狀態。無法避免時,應加設通氣管。當設計為有壓流時,排水管接縫處止水應滿足工作水壓的要求。
排水管或隧洞中最大流速應不大於管(洞)壁材料的容許流速。
2.4.9 排水構築物的基礎應避免設置在工程地質條件不良或需要填方的地段。無法避開時,應進行地基處理設計。
2.4.10 排水構築物的設計應按《水工混凝土結構設計規範》和《水工隧洞設計規範》進行。
2.4.11 設計排水系統時,應考慮終止使用時在井座或支洞末端進行封堵的措施。
2.4.12 在排水構築物上或尾礦庫內適當地點,應設置清晰醒目的水位標尺。
2.5 尾礦庫安全設施施工及驗收
2.5.1 尾礦庫初期壩、副壩、排洪設施、觀測設施等安全設施的施工及驗收可參照《尾礦設施施工及驗收規程》和其他有關規程進行。
2.5.2 隱蔽工程必須經分段驗收合格后,方可進行下一階段施工。
3.1 安全生產管理職責
3.1.1 建立健全尾礦設施安全管理制度;對從事尾礦庫作業的尾礦工進行專門的作業培訓,並監督其取得特種作業人員操作資格證書和持證上崗情況。
3.1.2 編製年、季作業計劃和詳細運行圖表,統籌安排和實施尾礦輸送、分級、築壩和排洪的管理工作。
3.1.3 嚴格按照本規程、《尾礦庫安全監督管理規定》和設計文件的要求,做好尾礦庫放礦築壩、回水排水、防汛、抗震等安全生產管理。
3.1.4 做好日常巡檢和定期觀測,並進行及時、全面的記錄。發現安全隱患時,應及時處理並向企業主管領導報告。
3.2 應急救援預案
3.2.1 企業應編製應急救援預案,並組織演練。
3.2.2 應急救援預案種類:
a) 尾礦壩垮壩;
b) 洪水漫頂;
c) 水位超警戒線;
d) 排洪設施損毀、排洪系統堵塞;
e) 壩坡深層滑動;
f) 防震抗震;
g) 其他。
3.2.3 應急救援預案內容;
a) 應急機構的組成和職責;
b) 應急通訊保障;
c) 搶險救援的人員、資金、物資準備;
d) 應急行動;
e) 其他。
3.3 尾礦排放與築壩
3.3.1 尾礦排放與築壩,包括岸坡清理、尾礦排放、壩體堆築、壩面維護和質量檢測等環節,必須嚴格按設計要求和作業計劃及本規程精心施工,並作好記錄。
3.3.2 尾礦壩灘頂高程必須滿足生產、防汛、冬季冰下放礦和回水要求。尾礦壩堆積坡比不得陡於設計規定。
3.3.3 每期子壩堆筑前必須進行岸坡處理,將樹木、樹根、草皮、廢石、墳墓及其他有害構築物全部清除。若遇有泉眼、水井、地道或洞穴等.應作妥善處理。清除雜物不得就地堆積,應運到庫外。
岸坡清理應作隱蔽工程記錄,經主管技術人員檢查合格後方可充填築壩。
3.3.4上游式築壩法,應於壩前均勻放礦,維持壩體均勻上升,不得任意在庫后或一側岸坡放礦。應做到:
a) 粗粒尾礦沉積於壩前,細粒尾礦排至庫內,在沉積灘範圍內不允許有大面積礦泥沉積;
b) 壩頂及沉積灘面應均勻平整,沉積灘長度及灘頂最低高程必須滿足防洪設計要求;
c) 礦漿排放不得沖刷初期壩和子壩,嚴禁礦漿沿子壩內坡趾流動沖刷壩體;
d) 放礦時應有專人管理,不得離崗。
3.3.5 壩體較長時應採用分段交替作業,使壩體均勻上升,應避免灘面出現側坡、扇形坡或細粒尾礦大量集中沉積於某端或某側。
3.3.6 放礦口的間距、位置、同時開放的數量、放礦時間以及水力旋流器使用台數、移動周期與距離,應按設計要求和作業計劃進行操作。
3.3.7 為保護初期壩上游坡及反濾層免受尾礦漿沖刷,應採用多管小流量的放礦方式,以利儘快形成灘面,並採用導流槽或軟管將礦漿引至遠離壩頂處排放。
3.3.8 冰凍期、事故期或由某種原因確需長期集中放礦時,不得出現影響後續堆積壩體穩定的不利因素。
3.3.9 岩溶發育地區的尾礦庫,可採用周邊放礦,形成防滲墊層,減少滲漏和落水洞事故。
3.3.10 尾礦壩下游坡面上不得有積水坑。
3.3.11 壩外坡面維護工作應按設計要求進行,或視具體情況選用以下維護措施:
a) 坡面修築人字溝或網狀排水溝;
b) 坡面植草或灌木類植物;
c) 採用碎石、廢石或山坡土覆蓋壩坡。
3.3.12 每期子壩堆築完畢,應進行質量檢查,檢查記錄需經主管技術人員簽字后存檔備查。主要檢查內容:
a) 子壩長度、剖面尺寸、軸線位置及內外坡比;
b) 新築子壩的壩頂及內坡趾灘面高程、庫內水位;
c) 尾礦築壩質量。
3.3.13 壩體出現沖溝、裂縫、塌坑和滑坡等現象時,應及時妥善處理。
3.4 尾礦庫水位控制與防汛
3.4.1 當尾礦庫防洪標準低十本規程規定時,應採取措施,提高尾礦庫防洪能力,滿足現行標準要求。
3.4.2 控制尾礦庫內水位應遵循的原則;
a) 在滿足回水水質和水量要求前提下,盡量降低庫內水位;
b) 在汛期必須滿足設計對庫內水位控制的要求;
c) 當尾礦庫實際情況與設計不符時,應在汛前進行調洪演算,保證在最高洪水位時灘長與超高都滿足設計要求;
d) 當回水與尾礦庫安全對灘長和超高的要求有矛盾時,必須保證尾礦庫安全;
e) 水邊線應與壩軸線基本保持平行。
3.4.3 汛期前應對排洪設施進行檢查、維修和疏浚,確保排洪設施暢通。根據確定的排洪底坎高程,將排洪底坎以上1.5倍調洪高度內的擋板全部打開,清除排洪口前水面漂浮物;庫內設清晰醒目的水位觀測標尺,標明止常運行水位和警戒水位。
3.4.4 排出庫內蓄水或大幅度降低庫內水位時,應注意控制流量,非緊急情況不宜驟降。
3.4.5 岩溶或裂隙發育地區的尾礦庫,應控制庫內水深,防止落水洞漏水事故。
3.4.6 非緊急情況,未經技術論證,不得用常規子壩擋水。
3.4.7 洪水過後應對壩體和排洪構築物進行全面認真的檢查與清理,發現問題及時修復,同時,採取措施降低庫水位,防止連續降雨後發生垮壩事故。
3.4.8 尾礦庫排水構築物停用后,必須嚴格按設計要求及時封堵,並確保施工質量。嚴禁在排水井井筒頂部封堵。
3.5 滲流控制
3.5.1 尾礦庫運行期間應加強觀測,注意壩體浸潤線埋深及其出逸點的變化情況和分佈狀態,嚴格按設計要求控制。
3.5.2 在尾礦庫運行過程中,如壩體浸潤線超過控制線,應經安全技術論證增設或更新排滲設施。
3.5.3 上游式尾礦堆積壩可採取下列措施控制滲流:
a) 尾礦築壩地基設置排滲褥墊、水平排滲管(溝)及排滲井等;
b) 尾礦堆積體內設置水平排滲管(溝)或垂直排滲井、輻射式排滲井等;
c) 與山坡接觸的尾礦堆積坡腳處設置貼坡排滲或排滲管(溝)等;
d) 適當降低庫內水位,增大沉積灘長;
e) 壩前均勻放礦。
3.5.4 當壩面或壩肩出現集中滲流、流土、管涌、大面積沼澤化、滲水量增大或滲水變渾等異常現象時,可採取下列措施處理:
a) 在滲漏水部位鋪設土工布或天然反濾料,其上再以堆石料壓坡;
b) 增設排滲設施,降低浸潤線。
3.6 尾礦庫防震與抗震
3.6.1 尾礦庫原設計抗震標準低於現行標準時,應進行安全技術論證。需提高尾礦壩抗震穩定性時可採取以下措施:
a) 在下游坡坡腳增設土石料壓坡;
b) 對堆積坡進行削坡、放緩壩坡;
c) 對壩體進行加密處理;
d) 降低庫內水位或增設排滲設施,降低壩體浸潤線。
3.6.2 震前應注意庫區岸坡的穩定性,防止滑坡破壞尾礦設施。
3.6.3 上游建有尾礦庫、排土場或水庫等工程設施的尾礦庫,應了解上游所建工程的穩定情況,必要時應採取防範措施避免造成更大損失。
3.6.4 震后應進行檢查,對被破壞的設施及時修復。
3.7 庫區及周邊條件規定
3.7.1 尾礦庫下游不宜建設居住、生產等設施。
3.7.2 嚴禁在尾礦壩上和庫區周圍進行亂采、濫挖和非法爆破等。
4.1 防洪安全檢查
4.1.1 檢查尾礦庫設計的防洪標準是否符合本規程規定。當設計的防洪標準高於或等於本規程規定時,可按原設計的洪水參數進行檢查;當設計的防洪標準低於本規程規定時,應重新進行洪水計算及調洪演算。
4.1.2 尾礦庫水位檢測,其測量誤差應小於20 mm。
4.1.3 尾礦庫灘頂高程的檢測,應沿壩(灘)頂方向布置測點進行實測,其測量誤差應小於20mm。
當灘頂一端高一端低時,應在低標高段選較低處檢測1~3個點;當灘頂高低相同時,應選較低處不少於3個點;其他情況,每100m壩長選較低處檢測1~2個點,但總數不少於3個點。
各測點中最低點作為尾礦庫灘頂標高。
4.1.4 尾礦庫干灘長度的測定,視壩長及水邊線彎曲情況,選干灘長度較短處布置1~3個斷面。測量斷面應垂直於壩軸線布置,在幾個測量結果中,選最小者作為該尾礦庫的沉積灘干灘長度。
4.1.5 檢查尾礦庫沉積灘干灘的平均坡度時,應視沉積干灘的平整情況,每100 m壩長布置不少於1~3個斷面。測量斷面應垂直於壩軸線布置,測點應盡量在各變坡點處進行布置,且測點間距不大於10~20 m(干灘長者取大值),測點高程測量誤差應小於5 mm。尾礦庫沉積干灘平均坡度,應按各測量斷面的尾礦沉積於灘加權平均坡度平均計算。
4.1.6 根據尾礦庫實際的地形、水位和尾礦沉積灘面,對尾礦庫防洪能力進行複核,確定尾礦壩安全超高和最小干灘長度是否滿足設計要求。
4.1.7 排洪構築物安全檢查主要內容:構築物有無變形、位移、損毀、淤堵,排水能力是否滿足要求等。
4.1.8 排水井檢查內容:井的內徑、窗口尺寸及位置,井壁剝蝕、脫落、滲漏、最大裂縫開展寬度,井身傾斜度和變位,井、管聯結部位,進水口水面漂浮物,停用井封蓋方法等。
4.1.9 排水斜槽檢查內容:斷面尺寸、槽身變形、損壞或坍塌,蓋板放置、斷裂,最大裂縫開展寬度,蓋板之間以及蓋板與槽壁之間的防漏充填物,漏砂,斜槽內淤堵等。
4.1.10 排水涵管檢查內容:斷面尺寸,變形、破損、斷裂和磨蝕,最大裂縫開展寬度,管間止水及充填物,涵管內淤堵等。
4.1.11 對於無法入內檢查的小斷面排水管和排水斜槽可根據施工記錄和過水暢通情況判定。
4.1.12 排水隧洞檢查內容:斷而尺寸,洞內塌方,襯砌變形、破損、斷裂、剝落和磨蝕,最大裂縫開展寬度,伸縮縫、止水及充填物,洞內淤堵及排水孔工況等。
4.1.13 溢洪道、截洪溝檢查內容:斷面尺寸,沿線山坡滑坡、塌方,護砌變形、破損、斷裂和磨蝕,溝內淤堵等。對溢洪道還應檢查溢流坎頂高程、消力池及消力坎等。
4.2 尾礦壩安全檢查
4.2.1 尾礦壩安全檢查內容:壩的輪廓尺寸、變形、裂縫、滑坡和滲漏、壩面保護等。尾礦壩的位移監測可採用視準線法和前方交匯法;尾礦壩的位移監測每年不少於4次,位移異常變化時應增加監測次數;尾礦壩的水位監測包括庫水位監測和浸潤線監測;水位監測每月不少於1次,暴雨期間和水位異常波動時應增加監測次數。
4.2.2 檢測壩的外坡坡比。每100m壩長不少於2處,應選在最大壩高斷面和壩坡較陡斷面。水平距離和標高的測量誤差不大於10 mm。尾礦壩實際坡陡於設計坡比時,應進行穩定性複核,若穩定性不足,則應採取措施。
4.2.3 檢查壩體位移。要求壩的位移量變化應均衡,無突變現象,且應逐年減小。當位移量變化出現突變或有增大趨勢時,應查明原因,妥善處理。
4.2.4 檢查壩體有無縱、橫向裂縫。壩體出現裂縫時.應查明裂縫的長度、寬度、深度、走向、形態和成因,判定危害程度,妥善處理。
4.2.5 檢查壩體滑坡。壩體出現滑坡時,應查明滑坡位置、範圍和形態以及滑坡的動態趨勢。
4.2.6 檢查壩體浸潤線的位置。應查明壩面浸潤線出逸點位置、範圍和形態。
4.2.7 檢查壩體排滲設施。應查明排滲設施是否完好、排滲效果及排水水質。
4.2.8 檢查壩體滲漏。應查明有無滲漏出逸點,出連點的位置、形態、流量及含沙量等。
4.2.9 檢查壩面保護設施。檢查壩肩截水溝和壩坡排水溝斷面尺寸,沿線山坡穩定性,護砌變形、破損、斷裂和磨蝕,溝內淤堵等;檢查壩坡土石覆蓋保護層實施情況。
4.3 尾礦庫庫區安全檢查
4.3.1 尾礦庫庫區安全檢查主要內容:周邊山體穩定性,違章建築、違章施工和違章採選作業等情況。
4.3.2 檢查周邊山體滑坡、塌方和泥石流等情況時,應詳細觀察周邊山體有無異常和急變,並根據工程地質勘察報告,分析周邊山體發生滑坡可能性。
4.3.3 檢查庫區範圍內危及尾礦庫安全的主要內容:違章爆破、採石和建築,違章進行尾礦回採、取水,外來尾礦、廢石、廢水和廢棄物排入,放牧和開墾等。
5.1 尾礦庫安全度分類
尾礦庫安全度主要根據尾礦庫防洪能力和尾礦壩壩體穩定性確定,分為危庫、險庫、病庫、正常庫四級。
5.2 危庫
危庫指安全沒有保障,隨時可能發生垮壩事故的尾礦庫。危庫必須停止生產並採取應急措施。
尾礦庫有下列工況之一的為危庫:
a) 尾礦庫調洪庫容嚴重不足,在設計洪水位時,安全超高和最小干灘長度都不滿足設計要求,將可能出現洪水漫頂;
b) 排洪系統嚴重堵塞或坍塌,不能排水或排水能力急劇降低;
c) 排水井顯著傾斜,有倒塌的跡象;
d) 壩體出現貫穿性橫向裂縫,且出現較大範圍管涌、流土變形,壩體出現深層滑動跡象;
e) 經驗算,壩體抗滑穩定最小安全係數小於表6規定值的0.95;
f) 其他嚴重危及尾礦庫安全運行的情況。
5.3 險庫
險庫指安全設施存在嚴重隱患,若不及時處理將會導致垮壩事故的尾礦庫。險庫必須立即停產,排除險情。
尾礦庫有下列工況之一的為險庫;
a) 尾礦庫調洪庫容不足,在設計洪水位時安全超高和最小干灘長度均不能滿足設計要求;
b) 排洪系統部分堵塞或坍塌,排水能力有所降低,達不到設計要求;
c) 排水井有所傾斜;
d) 壩體出現淺層滑動跡象;
e) 經驗算,壩體抗滑穩定最小安全係數小於表6規定值的0.98;
f) 壩體出現大面積縱向裂縫,且出現較大範圍滲透水高位出逸,出現大面積沼澤化;
g) 其他危及尾礦庫安全運行的情況。
5.4 病庫
病庫指安全設施不完全符合設計規定,但符合基本安全生產條件的尾礦庫。病庫應限期整改。
尾礦庫有下列工況之一的為病庫:
a) 尾礦庫調洪庫容不足,在設計洪水位時不能同時滿足設計規定的安全超高和最小干灘長度的要求;
b) 排洪設施出現不影響安全使用的裂縫、腐蝕或磨損;
c) 經驗算,壩體抗滑穩定最小安全係數滿足表6規定值,但部分高程上堆積邊坡過陡,可能出現局部失穩;
d) 浸潤線位置局部較高,有滲透水出逸,壩面局部出現沼澤化;
e) 壩面局部出現縱向或橫向裂縫;
f) 壩面未按設計設置排水溝,沖蝕嚴重,形成較多或較大的沖溝;
g) 壩端無截水溝,山坡雨水沖刷壩肩;
h) 堆積壩外坡未按設計覆土、植被;
i) 其他不影響尾礦庫基本安全生產條件的非正常情況。
5.5 正常庫
尾礦庫同時滿足下列工況的為正常庫:
a) 尾礦庫在設計洪水位時能同時滿足設計規定的安全超高和最小於灘長度的要求;
b) 排水系統各構築物符合設計要求,工況正常;
c) 尾礦壩的輪廓尺寸符合設計要求,穩定安全係數滿足設計要求;
d) 壩體滲流控制滿足要求,運行工況正常。
6.1 閉庫設計
6.1.1 對停用的尾礦庫應按正常庫標準和閉庫安全評價,進行閉庫整治設計,確保尾礦庫防洪能力和尾礦壩穩定性滿足本規程要求,維持尾礦庫閉庫后長期安全穩定。
6.1.2 尾礦壩整治內容為:
a) 對壩體穩定性不足的,應採取削坡、壓坡、降低浸潤線等措施,使壩體穩定性滿足本規程要求;
b) 完善壩面排水溝和土石覆蓋或植被綠化、壩肩截水溝、觀測設施等。
6.1.3 排洪系統整治內容為:
a) 根據防洪標準複核尾礦庫防洪能力,當防洪能力不足時,應採取擴大調洪庫容或增加排洪能力等措施;必要時,可增設永久溢洪道:
b) 當原排洪設施結構強度不能滿足要求或受損嚴重時,應進行加固處理;必要時,可新建永久性排洪設施,同時將原排洪設施進行封堵。
6.2 施工及驗收
閉庫工程施工及驗收可參照《尾礦設施施工及驗收規程》和其他有關規程。
6.3 尾礦庫閉庫后的維護
6.3.1 閉庫后的尾礦庫,必須做好壩體及排洪設施的維護。未經論證和批准,不得儲水。嚴禁在尾礦壩和庫內進行亂采、濫挖、違章建築和違章作業。
6.3.2 閉庫后的尾礦庫,未經設計論證和批准,不得重新啟用或改作他用。
1.1 在用尾礦庫進行回採再利用或經批准閉庫的尾礦庫重新啟用或改作他用時,必須按照本規程第5章尾礦庫建設的規定進行技術論證、工程設計、安全評價。
1.2 在尾礦庫再利用生產運行過程中必須按本規程第6章尾礦庫生產運行的規定確保尾礦庫安全。
1.3 對在用尾礦庫或對閉庫尾礦庫進行回採再利用的,必須嚴格按照批准的設計規劃在庫內進行回採、排沙和排水,對於繼續使用原尾礦壩和排洪設施的,不得影響尾礦壩和原排洪設施的安全。
1.4 尾礦庫再利用牛產完成後,應按本規程第9章尾礦庫閉庫的規定,進行閉庫。
2.1 尾礦庫安全評價屬專項安全評價,包括建設期間的安全預評價和安全驗收評價、生產運行期間及閉庫前的安全現狀評價。
2.2 尾礦庫安全評價前期應進行現場考察,察看地形地貌、不良地質現象、人文地理、周邊環境等。安全驗收評價還應查看工程施工情況;安全現狀評價還應查看尾礦壩運行情況、排洪設施完好程度等。
2.3 企業應根據各項評價的目的和要求分別向評價單位提供以下資料:
a) 尾礦庫現狀地形圖及上、下游有關資料;
b) 水文氣象資料;
c) 尾礦庫(壩)工程地質勘察報告(含堆積壩物理力學指標);
d) 尾礦庫安全設施設計資料;
e) 尾礦庫安全設施施工資料;
e) 尾礦庫運行管理(含安全管理、事故及其處理情況)資料;
f) 其他有關資料。
2.4 安全預評價報告的重點內容包括:
a) 庫址的合理性,尾礦庫與周圍環境的相互影響;
b) 尾礦壩壩型選擇的合理性;
c) 排洪系統布置的合理性及排洪能力的可靠性;
d) 尾礦庫監測系統的完整性及可靠性;
e) 危險因素辨識及對策。
2.5 安全預評價報告的結論應包括:
a) 對尾礦庫設計方案的安全性作出明確結論;
b) 提出尾礦庫安全措施建議。
2.6 安全驗收評價報告的重點內容包括:
a) 查看安全預評價在初步設計中的落實;
b) 是否有完備的經監理和業主確認的隱蔽工程記錄;
c) 各單項工程施工參數與質量是否滿足國家和行業規範、規程及設計要求。
2.7 安全驗收評價報告的結論應包括:
a) 對工程是否滿足安全要求作出明確結論;
b) 提出安全生產措施的補充建議。
2.8 安全現狀評價報告的重點內容包括:
a) 尾礦庫自然狀況的說明及評價,包括尾礦庫的地理位置、周邊人文環境、庫形、匯水面積、庫底與周邊山脊的高程、工程地質概況等;
b) 尾礦壩設計及現狀的說明與評價,包括初期壩的結構類型、尺寸,尾礦堆壩方法、堆積標高、庫容、堆積壩的外坡坡比、壩體變形及滲流、採取的工程措施等;
c) 根據勘察資料(或經驗數據)對尾礦壩穩定性進行定量分析,說明採用的計算方法,計算條件,並給出計算分析評價結果;
d) 尾礦庫防洪設施設計及現狀的說明與評價,包括尾礦庫的等別、防洪標準、暴雨洪水總量、洪峰流量、排洪系統的型式、排洪設施結構尺寸及完好情況等;
e) 複核尾礦庫防洪能力及排洪設施的可靠性能否滿足設計要求;
f) 當尾礦庫防洪能力及排洪設施的可靠性或尾礦壩穩定性不能滿足設計要求時,應進行必要計算,提出可行的對策;
g) 管理系統的完善程度及評價。
2.9 安全現狀評價報告的結論應包括;
a) 尾礦壩穩定性是否滿足設計要求;
b) 尾礦庫防洪能力是否滿足設計要求;
c) 尾礦庫安全度;
d) 尾礦庫與周邊環境的相互影響;
e) 安全對策。
2.10 安全評價報告應有附件和附圖。附件包括任務委託書或評價委託合同、岩土勘察物理力學指標表和與安全評價有關的文件。附圖包括尾礦庫平面圖、尾礦壩橫剖面圖、帶有最危險滑弧位置的尾礦壩穩定計算簡圖及建議的尾礦庫整治方案圖等。
2.11 制定工人上班時間安排
2.12工人年終獎勵情況
2.13 工人自我安全意識防範常識學習班建立情況
3.1 尾礦庫工程檔案包括工程建設檔案、生產運行檔案和閉庫及閉庫后再利用檔案。
3.2 尾礦庫工程建設檔案包括地形測量、工程地質及水文地質勘察、設計、施工及竣工驗收、監理、安全預評價及安全驗收評價、審批等文件、圖紙、資料。
3.3 尾礦庫生產運行檔案包括年度計劃、生產記錄(人庫尾礦量、堆壩高程、庫內水位)、壩體位移及浸潤線觀測記錄、安全隱患檢查記錄及處理、事故及處理、安全現狀評價等。
3.4 尾礦庫閉庫及閉庫后再利用檔案包括安全評價、閉庫設計、施工及驗收、閉庫后再利用、審批文件等。
(資料性附錄)
上游式尾礦壩的滲流計算簡法
將計算條件下的灘長換算為化引灘長,從而得到高於計算庫水位的化引庫水位。
化引灘長可按下式計算:
放礦水覆蓋絕大部分灘面時
Lh=3.3L0.48 (附1.1)
放礦水覆蓋部分灘面時
Lh=2.26L0.645 (附1.2)
式中 Lh——化引灘長,m;
L ——計算灘長,m。
按化引庫水位和化引灘長,用二相均質滲流計算方法確定浸潤線。取其下游壩坡範圍內的線段作為壩下游坡部分的浸潤線。
從下游坡浸潤線上端點至計算庫水位水邊線用對數曲線連接成光滑曲線,即為沉積灘部分的浸潤線。
(資料性附錄)
壩體尾礦的平均物理力學指標
項 目 尾中砂 尾細砂 尾粉砂 尾粉土 尾粉質粘土 尾粘土
平均粒徑dp (mm) 0.35 0.2 0.075 0.05 0.035 0.02
有效粒徑d10 (mm) 0.10 0.07 0.02 0.010 0.003 0.002
不均勻係數d60/d10 3 3 4 6 10 5
天然容重γ(g/cm3) 1.8 1.85 1.9 2 1.95 1.8
孔隙比e(%) 0.8 0.9 0.9 0.95 1.0 1.4
內摩察角φ(度) 34 33 30 28 16 8
凝聚力c(kPa) 7.84 7.84 9.8 9.8 10.78 13.72
壓縮係數a1-2(1/kPa) 1.7×10-4 1.7×10-4 1.6×10-4 2.1×10-4 4.1×10-4 9.2×10-4
滲透係數K(cm/s) 1.5×10-3 1.3×10-3 3.75×10-4 1.25×10-4 3×10-6 2×10-7
註:① 表中指標均系從壩體取樣試驗所得的平均值;
② C、φ值為直剪(固結快剪)強度指標。