庫區(qū)和尾礦壩上存在未按批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行開采、挖掘、爆破等活動(dòng)
在庫區(qū)亂采、濫挖、非法爆破有可能造成周邊山體滑坡、坍塌,滑坡體進(jìn)入尾礦庫,致使庫內(nèi)水位上升,還有可能沖擊壩體,從而造成尾礦庫潰壩;或者由于山體滑坡,原有山體承受力降低,造成尾礦庫潰壩。
在尾礦壩上未按批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行開采、挖掘、爆破等活動(dòng),不僅會(huì)直接損壞壩體導(dǎo)致潰壩,還可能會(huì)引起壩體液化而導(dǎo)致潰壩。
根據(jù)現(xiàn)行的AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定:嚴(yán)禁在庫區(qū)和尾礦壩上進(jìn)行亂采、濫挖、非法爆破等。
《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》(原國家安全監(jiān)管總局令第38號(hào))要求:未經(jīng)生產(chǎn)經(jīng)營單位進(jìn)行技術(shù)論證并同意,以及尾礦庫建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)原審批部門批準(zhǔn),任何單位和個(gè)人不得在庫區(qū)從事爆破、采砂、地下采礦等危害尾礦庫安全的作業(yè)。
壩體出現(xiàn)貫穿性橫向裂縫,且出現(xiàn)較大范圍管涌、流土變形,壩體出現(xiàn)深層滑動(dòng)跡象
橫向裂縫是指裂縫的走向與壩軸線大致垂直(震害的普遍形式)。管涌是指尾砂細(xì)顆粒在粗顆粒形成的空隙中流動(dòng)、以至流失,逐漸形成管形通道。
流土變形是在滲透作用下,當(dāng)向上的滲透力大于尾砂的有效重度時(shí),尾砂處于懸浮狀態(tài),局部壩體隆起、浮動(dòng)或尾砂粒群同時(shí)發(fā)生移動(dòng)而流失的現(xiàn)象。
壩體深層滑動(dòng)是指尾礦庫壩體內(nèi)部發(fā)生劇烈變形,可能引發(fā)整個(gè)壩體移動(dòng)、坍塌、失穩(wěn)。
AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》明確“壩體出現(xiàn)貫穿性橫向裂縫,且出現(xiàn)較大范圍管涌、流土變形,壩體出現(xiàn)深層滑動(dòng)跡象”是判斷尾礦庫屬于危庫的工況之一。
壩外坡坡比陡于設(shè)計(jì)坡比
壩外坡坡比指的是尾礦壩的垂直高度與水平寬度的比值。壩外坡坡比是根據(jù)尾砂力學(xué)參數(shù)計(jì)算壩體滲流穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定獲得的,由設(shè)計(jì)確定。壩外坡坡比一旦變小,壩體滲流和抗滑穩(wěn)定就會(huì)降低,可能導(dǎo)致滲流破壞而潰壩。
AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》第6.3.2條規(guī)定,尾礦壩堆積坡比不得陡于設(shè)計(jì)規(guī)定。
壩體超過設(shè)計(jì)壩高,或者超設(shè)計(jì)庫容儲(chǔ)存尾礦
尾礦庫壩體超過設(shè)計(jì)壩高或超設(shè)計(jì)庫容儲(chǔ)存尾礦極易造成尾礦壩失穩(wěn),從而導(dǎo)致潰壩事故。
若需要加高擴(kuò)容,屬于擴(kuò)建建設(shè)項(xiàng)目,按照《建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施“三同時(shí)”監(jiān)督管理辦法》(原國家安全監(jiān)管總局令第36號(hào))第七條、第十條、第十二條、第十四條和第二十三條規(guī)定:
建設(shè)項(xiàng)目在進(jìn)行可行性研究時(shí),生產(chǎn)經(jīng)營單位應(yīng)當(dāng)按照國家規(guī)定,進(jìn)行安全預(yù)評價(jià);
在建設(shè)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)委托有相應(yīng)資質(zhì)的初步設(shè)計(jì)單位對建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì),編制安全設(shè)施設(shè)計(jì);
安全設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)按照規(guī)定報(bào)經(jīng)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門審查同意,未經(jīng)審查同意的,不得開工建設(shè);
建設(shè)項(xiàng)目竣工投入生產(chǎn)或者使用前,生產(chǎn)經(jīng)營單位應(yīng)當(dāng)組織對安全設(shè)施進(jìn)行竣工驗(yàn)收,并形成書面報(bào)告?zhèn)洳椤?/span>
尾礦堆積壩上升速率大于設(shè)計(jì)堆積上升速率
壩體上升速度過快,堆積壩體內(nèi)的水無法排出,造成壩體無法充分固結(jié),滲流破壞的概率增大,降低了壩體穩(wěn)定性,嚴(yán)重的導(dǎo)致潰壩。
未按法規(guī)、國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對壩體穩(wěn)定性進(jìn)行評估
《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》(原國家安全監(jiān)管總局令第38號(hào))第十九條規(guī)定:“(1)尾礦庫應(yīng)當(dāng)每三年至少進(jìn)行一次安全現(xiàn)狀評價(jià)。安全現(xiàn)狀評價(jià)應(yīng)當(dāng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。尾礦庫安全現(xiàn)狀評價(jià)工作應(yīng)當(dāng)有能夠進(jìn)行尾礦壩穩(wěn)定性驗(yàn)算、尾礦庫水文計(jì)算、構(gòu)筑物計(jì)算的專業(yè)技術(shù)人員參加。(2)上游式尾礦壩堆積至二分之一至三分之二最終設(shè)計(jì)壩高時(shí),應(yīng)當(dāng)對壩體進(jìn)行一次全面勘察,并進(jìn)行穩(wěn)定性專項(xiàng)評價(jià)”。
浸潤線埋深小于控制浸潤線埋深
尾礦庫的浸潤線為尾礦庫的生命線,浸潤線的埋深與尾礦庫的穩(wěn)定性有著密切的關(guān)系。
當(dāng)浸潤線埋深小于控制浸潤線埋深時(shí),尾礦庫的滲流穩(wěn)定性和抗滑安全系數(shù)均小于設(shè)計(jì)值,易發(fā)生滲流破壞造成壩體失穩(wěn),從而導(dǎo)致潰壩。
安全超高和干灘長度小于設(shè)計(jì)規(guī)定
設(shè)計(jì)給定的安全超高和干灘長度,是為確保壩體穩(wěn)定和尾礦庫安全,經(jīng)調(diào)洪演算后確定的,當(dāng)尾礦庫的安全超高和干灘長度小于設(shè)計(jì)時(shí),可能造成滲流破壞導(dǎo)致潰壩,也有可能導(dǎo)致子壩直接擋水、引發(fā)洪水漫頂而潰壩。
AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》明確“尾礦庫調(diào)洪庫容嚴(yán)重不足,在設(shè)計(jì)洪水位時(shí),安全超高和最小干灘長度都不滿足設(shè)計(jì)要求,將可能出現(xiàn)洪水漫頂”是判斷尾礦庫屬于危庫的工況之一。
排洪系統(tǒng)構(gòu)筑物嚴(yán)重堵塞或者坍塌,導(dǎo)致排水能力急劇下降
排洪系統(tǒng)通常由進(jìn)水構(gòu)筑物和輸水構(gòu)筑物兩部分組成,進(jìn)水構(gòu)筑物主要有排水井、排水斜槽等;輸水構(gòu)筑物主要有排水管、隧洞、排水斜槽等。排洪系統(tǒng)構(gòu)筑物嚴(yán)重堵塞、坍塌包括進(jìn)水構(gòu)筑物和輸水構(gòu)筑物兩個(gè)方面。
AQ 2006-2005《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》明確“排洪系統(tǒng)嚴(yán)重堵塞或坍塌,不能排水或排水能力急劇降低”“排水井顯著傾斜,有倒塌的跡象”是判斷尾礦庫屬于危庫的工況。
GB 50863-2013《尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.5條規(guī)定:尾礦壩的滲流控制措施必須確保浸潤線低于控制浸潤線。
排洪系統(tǒng)構(gòu)筑物嚴(yán)重堵塞、坍塌,導(dǎo)致排水能力急劇下降,是指具有下列情形之一的,即為重大生產(chǎn)安全事故隱患:排水井、排水斜槽等進(jìn)水口嚴(yán)重堵塞;排水井顯著傾斜,有倒塌的跡象;排水斜槽、排水管出現(xiàn)塌陷導(dǎo)致嚴(yán)重堵塞,或者基礎(chǔ)沉陷錯(cuò)位致使漏沙嚴(yán)重;隧洞出現(xiàn)塌方導(dǎo)致嚴(yán)重堵塞,或者斷裂致使漏沙嚴(yán)重。
設(shè)計(jì)以外的尾礦、廢料或者廢水進(jìn)庫
不同的尾礦物理性質(zhì)不一樣,設(shè)計(jì)以外的尾礦、廢料和廢水進(jìn)庫后,不但造成尾礦沉積規(guī)律發(fā)生變化,滲透系數(shù)也隨之而改變,同時(shí),易存在軟弱夾層,壩體滲流穩(wěn)定無法得到保障,壩體易因滲流破壞而潰壩,同時(shí)由于超量排放也可能造成堆積壩上升速率大于設(shè)計(jì)速率。
《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》(原國家安全監(jiān)管總局令第38號(hào))要求:對生產(chǎn)運(yùn)行的尾礦庫,未經(jīng)技術(shù)論證和安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門的批準(zhǔn),任何單位和個(gè)人不得對“設(shè)計(jì)以外的尾礦、廢料或者廢水進(jìn)庫等”進(jìn)行變更。
多種礦石性質(zhì)不同的尾砂混合排放時(shí),未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行排放
多種礦石性質(zhì)不同的尾砂混合排放時(shí),設(shè)計(jì)會(huì)給定混合比例、不同礦石尾砂的排放方式(壩前排放、周邊排放、庫尾排放)、排放濃度、支管排放流量。
未按設(shè)計(jì)排放,造成尾礦沉積規(guī)律發(fā)生變化,滲透系數(shù)也隨之而改變,同時(shí),易存在軟弱夾層,壩體滲流穩(wěn)定無法得到保障,壩體易因滲流破壞而潰壩。
冬季未按照設(shè)計(jì)要求采用冰下放礦作業(yè)
冰下放礦作業(yè)是指將放礦管直接插入水面區(qū)冰蓋以下集中放礦。主要是針對在我國東北、華北、西北及青藏高原等嚴(yán)寒地區(qū)的上游式筑壩尾礦庫。冬季未在冰下放礦作業(yè),易引起浸潤線抬升或逸出、壩體突然出現(xiàn)融陷、尾砂強(qiáng)度參數(shù)迅速降低,進(jìn)而導(dǎo)致尾礦庫潰壩。
來源:《勞動(dòng)保護(hù)》雜志2020年11期“安全管理”欄目《尾礦庫常見安全隱患排查》,有刪節(jié),轉(zhuǎn)載請注明出處。