XX矿业有限责任公司新建尾矿库安全预评价报告
目 录
1 评价目的与依据................................................... 5
1.1 评价目的、原则 .............................................. 5
1.1.1评价目的 ............................................... 5 1.1.2评价原则 ............................................... 5 1.2 评价对象、范围和内容 ........................................ 5 1.3 评价依据 .................................................... 6
1.3.1法律、法规、行政规章及行业规定 ......................... 6 1.3.2标准规范 ............................................... 7 1.3.3建设项目合法证明文件 ................................... 7 1.3.4建设项目技术资料 ....................................... 8 1.4 评价程序 .................................................... 8 2 建设项目概况.................................................... 10
2.1 建设单位概况 ............................................... 10 2.2 建设项目概况 ............................................... 10 2.3 地理位置及交通 ............................................. 10 2.4 气象、水文 ................................................. 10 2.5 尾矿库库区工程地质条件 ..................................... 11
2.5.1区域地质构造 .......................................... 11 2.5.2场地地层及岩性特征 .................................... 12 2.5.3冻土 .................................................. 13 2.5.4库区稳定性与适宜性评价 ................................ 13 2.5.5岩土工程地质评价 ...................................... 13 2.6 地震及场地抗灾效应 ......................................... 14
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2.7 建设方案概况 ............................................... 15
2.7.1尾矿库总体布置 ........................................ 15 2.7.2尾矿库基础资料 ........................................ 15 2.7.3尾矿库简述 ............................................ 16 2.7.4尾矿库坝体的稳定性分析 ................................ 18 2.7.5防洪系统 .............................................. 19 2.7.6安全监测设施 .......................................... 23
3 危险和有害因素辨识与分析........................................ 24
3.1 库区地质条件分析及对周边环境的影响分析 ..................... 24 3.2尾矿库及尾矿坝类型分析...................................... 24 3.3尾矿库在设计、施工、运行中可能存在的潜在事故因素分析........ 24
3.3.1尾矿库失事原因分析 .................................... 24 3.3.2尾矿库失事与坝型的关系分析 ............................ 25 3.3.3尾矿库失事的危险和有害因素分析 ........................ 25 3.3.4最终坝坡的稳定性分析 .................................. 26 3.3.5尾矿坝发生坝坡失稳的危险性分析 ........................ 27 3.3.6尾矿坝垮坝危险性分析 .................................. 28 3.3.7坝体塌陷、滑坡与裂缝危害的危险性分析 .................. 29 3.3.8坝体渗漏危险性分析 .................................... 29 3.3.9尾矿库坝体破坏分析 .................................... 30 3.4 安全管理缺陷分析 ........................................... 30 3.5 工程施工期的主要危险和有害因素辨识与分析 ................... 30 3.6 其它危险和有害因素 ......................................... 31 3.7 重大危险源辨识 ............................................. 32 3.8 事故案例 ................................................... 32
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4 评价单元划分及评价方法选择...................................... 34
4.1 评价单元划分 ............................................... 34 4.2 评价方法的选择及评价方法简介 ............................... 34
4.2.1预先危险性分析法(PHA) ............................... 35 4.2.2安全检查表法(SCL) ................................... 36
5 定性定量评价.................................................... 37
5.1 尾矿库选址单元安全评价 ..................................... 37 5.2 尾矿坝单元安全评价 ......................................... 38 5.3 防洪系统单元安全评价 ....................................... 41 5.4 工程施工单元安全评价 ....................................... 43 5.5 作业环境与职业卫生单元安全评价 ............................. 45 6 安全对策措施建议................................................ 47
6.1 制定对策措施建议的基本要求和原则 ........................... 47 6.2 尾矿库安全技术对策措施建议 ................................. 47
6.2.1尾矿排放与筑坝对策措施建议 ............................ 47 6.2.2尾矿库防汛对策措施建议 ................................ 48 6.2.3渗流控制对策措施建议 .................................. 48 6.2.4尾矿库的防震与抗震对策措施建议 ........................ 48 6.3 尾矿库在运行中有可能出现的几种典型事故对策措施 ............. 49
6.3.1坝体出现滑坡处理措施 .................................. 49 6.3.2坝体出现裂缝对策措施 .................................. 49 6.3.3坝外坡面破坏对策措施 .................................. 49 6.3.4堆积坝滑动塌方预防措施 ................................ 49 6.3.5粉尘危害预防措施 ...................................... 50 6.4 尾矿库安全管理对策措施建议 ................................. 50
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6.5 尾矿库安全设施专项投资估算 ................................. 53 6.6 尾矿库施工过程中应重视的安全管理措施 ....................... 54 7 安全预评价结论及建议............................................ 57
7.1 安全预评价结果综述 ......................................... 57
7.1.1尾矿库施工、运行过程中可能存在的危险和有害因素 ........ 57 7.1.2尾矿库应重视的安全措施建议 ............................ 57 7.2 安全预评价结论 ............................................. 58 7.3 应当注意的问题及建议 ....................................... 58 附件............................................................... 60
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1 评价目的与依据
1.1 评价目的、原则 1.1.1评价目的
安全评价的目的是查找、分析和预测项目存在的危险和有害因素及可能导致的危险、危害后果和程度,提出合理可行的安全对策措施建议,为危险源监控、事故预防、减少损失和投资安全提供依据。通过安全评价,提高企业贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”安全生产方针的意识,提高尾矿库运行系统本质安全程度,为企业实现全过程的安全控制,实现安全技术、安全管理的标准化和科学化创造条件。
1.1.2评价原则
以被评价项目的具体情况为基础,以国家安全法规及有关技术标准为依据,用严肃科学的态度,认真负责的精神,全面、仔细、深入地开展工作,自始至终遵循科学性、公正性、合法性、针对性原则。
1.2 评价对象、范围和内容
本次预评价的对象为BYYS矿业有限公司新建尾矿库项目。
本次预评价范围为拟建尾矿库及库区内相关安全设施。输送系统和回水系统不在本次评价范围内。
评价的重点内容是:库址的合理性,尾矿库与周围坏境的相互影响;尾矿坝坝型选择的合理性;排洪系统布置的合理性及排洪能力的可靠性;尾矿库监测系统的完整性及可靠性;对尾矿库在建设及运行过程中可能存在的主要危险和有害因素进行辨识与分析,针对辨识与分析,遵循消除、预防、减弱、隔离、警告的顺序提出相应的安全对策措施建议。
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1.3 评价依据
1.3.1法律、法规、行政规章及行业规定
1)《中华人民共和国安全生产法》(2002年国家主席令第70号) 2)《中华人民共和国矿山安全法》(1992年国家主席令第65号) 3)《中华人民共和国防洪法》(1997年国家主席令第88号) 4)《安全生产许可证条例》(2004年国务院第397号令)
5)《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号) 6)《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》(2009年安监总局令20号) 7)《尾矿库安全监督管理规定》(2011年国家安监总局令第38号)
8)《安全生产事故应急预案管理办法》(2011年国家安监总局令第17号) 9)《工作场所职业卫生监督管理规定》(2012年国家安监总局令第47号) 10)《关于进一步加强中小型金属非金属矿山(尾矿库)安全基础工作改善安全生产条件的指导意见》(安监总管一[2009]44号)
11)《建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法》(2010年国家安监总局令第36号)
12)《关于进一步加强尾矿库监督管理工作的指导意见》(安监总管一[2012]32号) 13)《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》(2010年国家安监总局令第30号)
14)《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(国家安监总局 安监管协调字[2004]56号文)
15)《生产经营单位安全培训规定》(2005年国家安监总局令第3号) 16)《GS省尾矿库安全监督管理办法》(甘安监管一字[2009]47号) 17)《GS省安全生产条例》(GS人大2006年第37号公告)
18)《GS省生产经营单位安全生产主体责任规定》(2009年11月18日GS省人
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民政府令第61号)
19)《GS省人民政府关于进一步加强安全生产基层基础工作的意见》(甘政发【2012】114号)
1.3.2标准规范
1)《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)
2)《金属非金属矿山安全标准化规范-尾矿库实施指南》(AQ2007.4-2006) 3)《生产过程危险和危害因素分类与代码》(GB/T 13816-2009) 4)《企业职工伤亡事故分类》(GB6441-1986) 5)《用电安全导则》(GB/T13869-2008) 6)《矿山安全标志》(GB14161-2008)
7)《尾矿堆积坝岩土工程技术规范》(GB50547-2010)
8)《工作场所有害因素职业接触限值 第一部分:化学有害因素》(GBZ2.1―2007)
9)《工作场所有害因素职业接触限值 第二部分:物理因素》(GBZ2.2―2007) 10)《粉尘作业场所危害程度分级》(GB/T5817-2009) 11)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) 12)《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)
13)《生产经营单位事故应急预案编制导则》(AQ/T9002-2006) 14)《安全预评价导则》(AQ8002-2007)
15)《金属非金属矿山尾矿库建设项目《安全预评价报告》编写提纲:附件2》(安监总管一[2012]45号)
1.3.3建设项目合法证明文件
1)企业法人营业执照 2)安全预评价委托书
3)BY市PC区发展和改革局文件《关于GSSY矿业有限公司30万吨铁精粉选
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厂建设项目备案的通知》( [2013]279号)
1.3.4建设项目技术资料
1) BYYS矿业有限责任公司低品位含铁砂岩回收利用项目尾矿坝场地岩土工程勘察报告(GS地质勘察工程公司2013.6)
2) BYYS矿业有限公司低品位含铁砂岩回收利用项目选矿厂设计(代可研)[ LZWL资源开发设计所2013.8]
3)BYYS矿业有限公司尾矿库设计(LZWL资源开发设计所2013.9) 4)相关设计图纸
1.4 评价程序
根据该项目的实际情况,整个评价工作分为前期准备、危险和有害因素辨识与分析、划分评价单元、选择评价方法、定性定量评价、提出安全对策措施建议、做出评价结论、编制安全预评价报告八个步骤。
具体评价程序详见图1-1。 1) 准备阶段
明确评价范围,收集相关法律法规、技术标准及矿山尾矿库相关技术资料。 2)危险和有害因素识别与分析
查勘尾矿库项目现场,调查了解拟建尾矿库所处位置的自然地理、周边环境状况以及尾矿库设计中涉及的安全设备、设施及总平面布置等,识别分析危险和有害因素,判断确定危险和有害因素存在的部位、方式及事故可能发生的途径。
3)定性、定量分析评价
在上述工作的基础上,划分评价单元,选择合理的评价方法,对该尾矿库发生事故的可能性和严重程度进行定性定量分析。
4)安全对策措施
根据定性、定量分析评价的结果,提出消除、减弱危险和有害因素的技术、管
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理措施及建议。
5)安全预评价结论及安全预评价报告编制
简要列出主要危险和有害因素评价结果,指出建设项目应重点防范的重大危险和有害因素,提出应重视的安全对策措施建议,对尾矿库设计的安全性作出明确结论。依据安全评价结果编制安全评价报告书。
前期准备 辨识与分析危险和有害因素 划分评价单元 选择评价方法 定性、定量评价 提出安全对策措施建议 做出评价结论 编制安全预评价报告 图1—1 安全预评价程序框图
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2 建设项目概况
2.1 建设单位概况
BYYS矿业有限公司成立于2012年11月26日,注册资金2000万元,,公司类型为有限责任公司,注册地址为GS省BY市PC区共和ZHQ乡,主要经营矿产品销售。
公司投资开发建设的《BYYS矿业有限公司低品位铁砂岩回收利用项目》拟建30万吨/年铁精粉生产线及其配套工程。
2.2 建设项目概况
建设项目名称:BYYS矿业有限公司新建尾矿库项目。
建设地点:PC区HQ乡HQ村(HJW)西北约2km的一废弃采矿区洼地内。 建设单位:BYYS矿业有限公司。
2.3 地理位置及交通
该矿位于PC区HQ乡HQ村(HJW)西北约2km的一废弃采矿区洼地内,行政区划隶属PC区管辖。
矿区面积为0.82km2,其地理坐标为: 东经:105°06′43″—105°07′05″ 北纬:36°40′47″—36°42′57″ 矿区内的公路、简易公路纵横交错。
矿区距PC区所在地55km,308国道从矿区南侧穿越,矿区道路与308国道相通,距矿区范围最近处约12.5km,交通较为便利。
2.4 气象、水文
1)气象
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库区属典型的温带大陆性干旱气候,总的气候特征是气温年差较大,季节变化显著,降水稀少且分配不均,干燥多风。区内多年平均降水量250mm,最多年降水量385.8mm,最少年降水量104.1mm;降雨年内分布不均,夏季占50—61%,秋季占21—26%,春季占15—21%,冬季仅占1—5%;区内降水多集中于7、8、9三个月,其降水量约占全年降水量的61.4%以上;日最大降水量79.9mm,小时最大降水量46.0mm,10分钟最大降水量23.8mm。年蒸发量1744—1763.8mm。年平均温度7.9°—9.2°,夏季酷热,最高气温35℃—38℃,冬季严寒,最低气温-18℃—23℃,昼夜温差大。11月至次年2月为结冻期,地表冻结深度0.6—0.9m。常年多风,冬季多西北风,夏季多东南风,最大风力8级,最大风速22m/s。
2)水文
BY市PC区属HH流域,主要河流为HH干流,其主要支沟有SQ沟、石牌沟、红沟等。
PC区境内水资源总量为327.645×108m³,其中地表水327.5×108m³,地下水1449.9 m³,入境HH水全年径流量327.5×108m³。
HH干流:自南部SQ镇月河入境,于西部SQ镇野麻滩出境,境内流程32km,积水面积7.88km2,年平均流量1043.259m³/s;多年平均径流量327.5×108m³,最大瞬时流量6100m³/s,发生于1964年7月23日;最小流量300m³/s。据境内安宁渡水文站资料,HH过境多年平均含沙量为101.81kg/m³,输沙量20900×104 T,侵蚀模数858 T/km2。
矿区沟谷均发源于HJW山,在矿区沟谷长度一般为2—4km,发育的主要沟谷为红水河、青石沙河、基尼沟、卞沟及八道沟等,均系洪水沟,无常年流水,遇降雨有雨洪排泄。
2.5 尾矿库库区工程地质条件 2.5.1区域地质构造
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库区大地构造单元属祁连山褶皱系中间隆起带的北麓,其构造特征划分为北祁连构造分区及走廊分区;北祁连构造分区显现褶皱紧密,断裂聚集;而走廊分区在接受沉积时,其活动性相对稳定,褶皱相对开阔,断裂相对稀疏。库区处在北祁连构造分区及走廊构造分区的东段、且靠近走廊构造分区一侧;由于在海西印支构造运动期内北祁连分区相对稳定,地层发育完整,沉积厚度较大,构造运动不甚活跃;据已有资料和本次实测结果,场地位于尖山山前,新构造分为微弱上升区;场地第四系冲洪积物大于50m,场地基底稳定坚固;场地及周边无活动性断层通过;处于相对稳定地带,场地构造特征比较简单。
2.5.2场地地层及岩性特征
库区在勘探深度内的沉积地层为第四系松散坡积物,自上而下分述如下: 砾砂(Q4al+pl):灰褐色,冲洪积成因,母岩成分以石英,长石为主,见较多变质岩砾,一般粒径约2—5mm,最大粒径约为30mm,具交错沉积层理,含块石,局部夹粉土及角砾薄层,中密-密实。砾石呈棱角状,碎片状,分选性差,中细砂及粉土充填,局部与土层混杂在一起,该层面剖面相变较大。厚度3.40—9.60m,平均厚度7.00m,层面为现地面,层面标高2023.458—2029.765m;层底深埋3.40—9.60m,层底标高2013.86—2026.37m。
粉土(Q4dl):黄褐色,冲洪积成因,土质不均匀,较硬,含小砾石,具大孔隙,摇震反应低,无光泽,干强度高,韧性较好,稍湿,稍密—中密,局部中间夹粗砂、角砾夹层。厚度1.50—12.20m,平均厚度4.35m,层面深埋3.40—9.60m,层面标高2013.86—2026.37m;层底深埋7.80—15.60m,层底标高2011.96—2018.88m。
砾砂(Q4al+pl):青灰色,冲洪积成因,母岩成分以石英,长石为主,见较多变质岩砾,一般粒径约2—5mm,最大粒径约为40mm,具交错沉积层理,含块石,局部夹薄层及透镜状角砾及黄褐色粉土,一般厚度约为0.20m,砾砂自上而下由中密渐变为密实。砾石呈棱角状,碎片状,分选性差,中细砂及粉土充填,
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全场地分布,控制厚度8.30—23.80m,控制层面深埋0—15.60m,控制层面层面标高2011.96—2018.88m;控制层底深埋8.80—25.30m,控制层底标高1999.26—2016.78m。
区测和现场调查资料,③层砾砂层厚度大于25m,该层厚度巨大,沉积稳定,为坝体坚固基底;地质构造稳定,无活动性断层发育。
2.5.3冻土
库区标准冻土深度为120cm,为季节性冻土。
2.5.4库区稳定性与适宜性评价
库区内一般情况下无地表水,夏秋季节当有降水时冲沟内有洪水下泄,拟建库区可不考虑地下水对基础的腐蚀性;地层发育较单一,地质构造简单,周边地质环境较稳定,基底基岩坚固,场地稳定性好。
库区内地形不平坦,位置适中,临近选矿厂,位于低洼处,紧临G308国道约8km,为理想的建筑场地,适宜建设。
2.5.5岩土工程地质评价
根据各岩土层的厚度和分布特征及其物理力学特性,对库区岩土层的工程性能评价如下:
砾砂(Q4al+pl):层位不稳定,结构较紧密,夹层较多,各项物理学性能好,不宜作持力层;
粉土(Q4dl):厚度变化较大,层位不稳定,土质较均匀,仅在坝体东侧坡地发育,分布不均匀,具1级(轻微)非自重,不宜作持力层。
砾砂(Q4al+pl):层位较稳定,结构密实,以细粒为主,埋藏适中,各项物理力学性较好,应宜选作持力层。 2.5.6结论及建议
1)本场地地形不平坦、位置适中,为理想的建筑场地。
2)场地内地层发育简单,分层明显,①层砾砂系冲洪积沉积物,层位不稳
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定,不宜作基础持力层;②层粉土具1级(轻微)非自重,不宜作持力层;拟选③层砾砂为持力层,全区分布,发育稳定,各项物力学理性较好。
3)场地内地下水位埋深较深,对基础无影响,地基土对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。
4)本场地建筑物抗震设防烈度为8度第三组,设计基本地震加速度值为0.30g,是对抗震不利的可建设场地。
5)本场地最大冻结深度为120cm。
6)本场地冲洪积含细粒砾砂渗透力强,渗透系数大于5m/d,对地基土处理,坝底和周边、坝体的施工必须严格按照设计和有关规范执行,并应做好各类建筑物的防水设施,坝底必须进行换土夯实,严防地表水、地下水渗入地基土中,影响坝底和周边、坝体的稳定性。
7)严格按设计要求进行施工,可以基本消除坝底和周边、坝体的渗漏问题,若局部出现渗透现象,可采用低压灌浆加以处理。
8)工程竣工后及运行过程中,应定期对坝体进行变形观测,加强巡视,发现问题及时采取补救措施,防止灾害发生。
2.6 地震及场地抗灾效应
依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)拟建库区新构造运动主要表现为地壳的垂直升降运动及沿老构造线的继承性活动,该区主构造线方向呈NWW向展布。
本地区历史地震活动记录显示:库区历史上地震,一方面是在周围发生地震后波及到该区,从1709年至1927年间发生的中卫、海原、古浪大地震均波及到本区范围,虽有震感但未造成灾害。另一方面是靖远等地区发生地震,1920年12月17日发生5级地震、烈度为6度,1921年1月7日靖远县东侧发生6级地震无烈度记录,1939年3月13日发生5级地震、烈度为6度。在《GS省地震危险区划研究》中叙述:“本地区在近百年内未出现过高震级的地震,并且在未
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来50年、100年内,亦不会出现过高震级的危险性能量应力聚集”。所以,通过对本地区地质构造级地震危险区划依据的分析判断,现代地震活动的震中主要是在米家山至青山凹山区的两侧,西至古浪,东至海原一带。即使周边地区发生地震有波及,库区山体稳定和安全。
根据国家地震局2001年版《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001)(1:400万),本区50年超越概率为10%时的地震动峰值加速度为0.30g,相应的地震基本烈度为8度,地震东反应谱特征周期为0.45s。
故本次设计地震按8度计算。
2.7 建设方案概况 2.7.1尾矿库总体布置
根据尾矿库所在地区的水文地质条件和地形特征,尾矿库采用平地型建坝方案,在原尾矿库上进行扩建(见附图)。
尾矿库位于选矿厂及生活区南侧,初期坝坝底标高为2036m,初期坝顶标高为2046m,初期坝高10m;最终坝顶标高为2056m。后期坝高10m,尾矿坝最终高度为20m。
2.7.2尾矿库基础资料
拟建尾矿库基础资料见表2-1
表2-1 尾矿库基础资料
1 2 3 4 5 6 7
选矿生产规模 尾矿排放量 尾矿排放浓度 尾矿密度 尾矿粒度 尾砂平均堆积干容重 库区汇水面积 21×104 T/a 63×104 T/a,折合约45×104m³/a 85% 1.40 T/m³ -200目占45% 2.80 T/m³ 0.14km2 15
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8 8 10 11 12 13 主沟长度 主沟坡降 生产工作制 设计服务年限 尾矿总量 选矿方式 0.54km 7% 300d/a N=4.5a 93.6×104 m³ 磁选 2.7.3尾矿库简述
1)库容、等别及设计标准
拟建尾矿库的服务年限为4.5年,总坝高20m,总库容291×104m³,有效库容为203.37×104m³,依《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90)、《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)第2.0.4条规定,对应尾矿库等别(见表2-2)本尾矿按总坝高其等别为四等,按总库容其等别为四等。
表2-2 尾矿库等别表
等别 一 二 三 四 五 全库容V×104(m³) 坝高H(m) 二等库具备提高等别条件者 V≥10000 1000≤V<10000 100≤V<1000 V<100 H≥100 60≤H<100 30≤H<60 H<30 2)坝体
初期坝设计为不透水土坝,根据设计规范要求和调洪计算结果,设计初期坝坝高10m,坝轴线长1583m。坝顶宽4m,上游(迎水面)坡比为1:2,下游坡比为1:2(见附图)。后期坝采用尾砂堆坝,后期坝高10m,外坡比为1:4。在下游坡底处修建0.5×0.5m的排水沟。 3)排洪
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尾矿库汇水面积为0.14km2,设计洪水重现年前期为100年一遇、中后期为200年一遇。在尾矿库中间修建一个直径为一米的圆形井圈叠装式排水井,排水井由钢筋混泥土砌成,排水井随尾砂堆积的升高而用整体井圈逐层叠加加高,库内的洪水通过汇集到排水井中经由Φ300mm的加强塑料软管排至回水池内沉淀后经由泵送至选矿厂循环利用,不对外排。(见附图1、图2) 4)排渗
初期坝依靠坝体排渗管排渗,设计在底部增加排渗设施,使用直径80—100mm的钢管或朔料管,在管壁上不规则加工直径为10mm的小孔,用滤布包裹,按1%坡度埋在初期坝底部,间距5m一根;后期坝依靠排渗管排渗(见附图3、图4)。 5)排水
在下游坡底修建500×500mm的排水沟,将尾矿库下游侧降雨和排渗水汇排到回水池(见附图1、图3)。 6)坝基处理
地基清理:将坝基范围内的所有树木、树根、乱石及腐殖土层等清除干净。遇到泉眼等必须加以妥善处理,如过遇到岩石裂隙涌出泉水,或防渗墙嵌入沟内一段冒水,则由中间向两头堵,最后集中在防渗墙外泉水孔,待防渗墙填至一定高度后,再用1:3石灰黄泥或水泥黄泥封堵所留出的泉孔。对于水头较大的泉眼,最后采用导流的方法将水引出坝外,也可以用水玻璃和水泥堵眼。要求,坝基持力层为砾砂。 7)筑坝材料
使用库内的土作为筑坝材料。
要求:土中不能含树木、树根、乱石及腐殖土层等; 8)反滤层
为了防止渗透水将尾矿带走及非岩基地地基的渗流破坏,设计在初期坝的上
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游面设置反滤层。反滤层采用砂-土工布-砂结构(见附图3)。 9)回水
为了防止尾矿库内的水渗流到河流,污染河水,在尾矿库西北侧设计一个80×45×10m回水池,墙体使用浇注混凝土,在内侧进行防渗处理,保证水不渗流到下游去。尾矿库内的尾矿水和降雨水,汇集到排水井中后,在由Φ300mm的加强塑料软管排至回水池中沉淀,用泵送到选矿厂重复利用。实现尾矿库的所有工业用水零排放(见附图1)。
2.7.4尾矿库坝体的稳定性分析
依据《尾矿库设计方案》可知,本尾矿库堆积坝、尾矿库终期坝体在三种工况下的坝体抗滑稳定系数分别为:
尾矿库安全技术规程对坝坡抗滑稳定最小安全系数要求为:见表2-3。
表2-3 坝坡抗滑稳定最小安全系数
坝的级别 运行情况 1 正常运行 洪水运行 特殊运行 1.30 1.20 1.10 2 1.25 1.15 1.05 3 1.20 1.10 1.05 4~5 1.15 1.05 1.00 设计尾矿库为四等库,按照尾矿坝设计规范要求,设计k>1.15。 1)初期坝的稳定性分析
设计物理参数如下:
尾矿库初期坝为不透水均质土坝,其内摩擦角ψ=20℃,单位凝聚力c=2,湿容重为γs=2.01 T/m³,后期坝尾矿内摩擦角ψ=28℃,单位凝聚力c=0,湿容重为γs=1.40 T/m³,浮容重γf=0.30 T/m³,饱和容重γb=1.54 T/m³ ,使用圆弧法计算坝的稳定。圆弧半径R=19.23m,土条宽b=2m(见附图)
计算公式使用:
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k
{(wfws)costgcL}(wbws)sinMcR式中:K——安全系数 L——滑弧总长度,m;
Mc——作用在滑体重心的地震力矩,Mc=Ea,T/m; E——作用在动土体重心的水平地震惯性力,T;
C、Ψ——土在地震作用下的总应力抗剪强度指标,T/m³, 度; a——土条底面中心点切线与水平的夹角,度; R——滑弧半径,m;
Wi——计入渗透压力后的土条重量,T 。 计算得:
正常运行K=1.36>1.15, 洪水运行K=1.36>1.05, 特殊运行K=1.30>1.00, 校核结果:初期坝稳定。 2)后期坝稳定性分析
使用圆弧法计算坝的稳定。圆弧半径R=117.07m,土条宽b=11.7m(见附图)
计算结果为:
正常运行K=1.51>1.15, 洪水运行K=1.44>1.05, 特殊运行K=1.11>1.00, 校核结果:后期坝稳定。
2.7.5防洪系统
根据该尾矿库设计可知,洪水计算依据GS省水文图集 (1978.3)。查得库
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区平均最大H24=30mm,CV=0.65,CS=3.5Cv。n1=0.60,n2=0.70,K1%=3.33,K0.5%=3.90。
库内汇水面积:F=0.14 km2;J=0.07,L=0.54km;
使用的防洪标准为:初期为100年一遇;中后期为200年一遇。 1)洪峰流量计算
使用的计算公式为:QP=A(SPF)B/(L/mj1/3)C-DμF,24h尾矿库洪峰流量计算结果见表2-4。
表2-4 洪峰流量计算表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
项目 Qp Sp F L m J u A B C D n1 n2 τ H24p Kp H24 x 单位 m³/s mm/h Km² km mm/h h mm mm P=1% 1.99 28.02 0.14 0.54 0.9 0.07 2.19 0.547 1.176 0.707 0.327 0.6 0.7 0.34 99.9 3.33 30 0.186 P=0.5% 2.40 32.82 0.14 0.54 0.9 0.07 2.56 0.547 1.176 0.707 0.327 0.6 0.7 0.33 117 3.9 30 0.186 备注 设计频率P的洪峰流量 频率为P的暴雨雨力 库内的汇水面积 库内的主沟长度 汇流参数 主沟的平均坡降 产流历时内流域平均入渗率 最大洪峰流量计算系数 暴雨递减指数 流域汇流历时 频率为P的24h降雨量 模比系数 年最大24h降雨量均值 计算系数 20 XX评价咨询有限责任公司 编制
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19 20 21 22 23 24 25 Y a24 hR24p hR24pn1 tc J1/3 Q1/4 h 2.5 0.5 49.95 10.45 15.20 0.41 1.19 2.5 0.5 58.5 11.49 15.20 0.41 1.24 历时24h的降雨径流系数 主雨峰产流历时 2)洪水总量
根据该尾矿库设计可知,洪水总量计算采用公式为: W1p=1000a24H24F
24h洪水总量计算结果见表2-5。
表2-5 洪水总量计算表
序号 1 2 3 4 项目 WtP at HtP F 单位 m³ mm Km² P=1% 6993 0.5 51.6 0.14 P=0.5% 8190 0.5 58.95 0.14 备注 历时为t,频率为P的洪水总量 与历时t相应的洪量径流系数 历时为t,频率为P的降雨量 流域汇水面积 3)调洪演算(泄洪流量)
根据该尾矿库设计可知,尾矿库进行洪水泄洪流量核算:q=QP(1-Vt/WP) 计算结果见表2-6
表2-6 泄洪流量计算表
序号 1 2 3 4
项目 q QP Vt Wp 单位 m³/s m³/s m³ m³ P=1% 1.17 1.99 2892 6993 P=0.5% 1.55 2.4 2892 8190 备注 所需排水构筑物的泄流量 设计频率P的洪峰流量 某坝高时的调洪库容 频率为P的一次洪水总量 21
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4)排水能力计算
根据该尾矿库设计可知,P=0.5%计算 流速:V=C(Ri)1/2 流量:Q=AV
下泄流速:V=C(Ri)1/2 下泄流量:Q =AV
=A C(Ri)1/2 =αC(βi)1/2r5/2
式中:
V—下泄流速,m/s; C—谢才系数; R—水力半径,m; A—过水断面;
设计采用无压管流计算,计算结果见表2-7
表2-7 构筑物流量计算表
r 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 V 3.81 5.97 7.81 9.44 10.94 12.34 Q 0.11 0.68 2.00 4.30 7.78 12.64 C 58.49 64.86 69.21 72.47 75.10 77.32 R 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.36 Y 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 A 0.03 0.11 0.26 0.46 0.71 1.02 通过计算可以看出:尾矿库排洪构筑物的断面需要达到0.26m2,使用Φ300mm加强塑料软管与排水井联合排洪,将洪水排至库外的回水池内沉淀后经由泵送至选矿厂循环利用,不对外排。
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尾矿库的调洪演算设计采用图表演算法。演算见表、库容曲线图(见附图7)
表2-8 库容计算表
序号 1 2 3 4 5 坝高H(m) 0 5 10 15 20 库容V(m³) 0 508421 1016842 1525263 2033684 表2-9 调洪库容计算表
序号 1 2 3 4 5 坝高H(m) 0 5 10 15 20 调洪库容V(m³) 1016842 18391 56885 10703 2892
2.7.6安全监测设施
观测点布置分为浸润线观测点布置和测压点布置两种:
1)测压点布置:测压点埋设在坝体表面,点的设置根据坝的重要性,有选择的布置,断面间距为50~100m,选用3个观测点。
2)浸润线观测点布置:采用50mm的铁管或塑料管,将下端封闭,并在封闭端管壁上钻孔,孔径5mm,孔间距50~100mm,每周3孔,钻孔段400mm长,用滤布包裹好。埋设到浸润线以下2m处,断面间距为50~100m,选用4个观测点,观测点要定期观测(见图5)。
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3 危险和有害因素辨识与分析
危险和有害因素是指可对人造成伤亡、影响人体健康,导致疾病的因素。主要指客观存在的危险和有害物质或能量超过一定限值的设备、设施和场所等。
3.1 库区地质条件分析及对周边环境的影响分析
在原尾矿库上进行扩建,尾矿库工程周围、下游无村庄及其他工业设施,远离居民区和农牧区,不影响当地的农牧业生产和居民的日常生活。有较大的减灾空间,尾矿库一旦失事不会造成重大人员伤亡和财产损失。
本选矿厂选矿工艺采用磁选法,对周围环境造成影响较小。
另外,如果不及时对尾矿砂进行平整、碾压,可能在大风天气产生扬尘污染。
3.2尾矿库及尾矿坝类型分析
本尾矿库设计为平地型尾矿库,三面筑坝,初期坝坝体为碾压式土石坝,坝高10m,坝轴线长1583m。坝顶宽4m,上游(迎水面)坡比为1:2,下游坡比为1:2(见附图)。后期坝采用尾砂堆坝,后期坝高10m,外坡比为1:4。在下游坡底处修建0.5×0.5m的排水沟。符合《尾矿库安全技术规程》要求。
3.3尾矿库在设计、施工、运行中可能存在的潜在事故因素分析 3.3.1尾矿库失事原因分析
根据以往尾矿坝失事溃决或严重破坏的事故案例进行分析,找出事故发生的原因,为本次评价辨识危险和有害因素提供参考。
1)尾矿库调洪库容严重不足,在设计洪水位时,安全超高若不能满足设计要求,将可能出现洪水漫顶。
2)库内未设置排洪设施,在出现大暴雨时,尾矿坝面可能出现较多积水,若未在堆积坝内坡设置防洪渠道,仅设置坝面排水沟可能达不到排洪要求,另排水叠井、排水管沟堵塞和坍塌,不能及时排水或排水能力降低,也可能出现洪水
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漫顶。
3)坝体出现滑动迹象和排洪设施出现裂缝、腐蚀或磨损。 4)堆积坝坝坡过陡。
5)坝面出现纵向或横向裂缝;坝面未设置排水沟,冲蚀严重,形成较多或较大的冲沟。
6)坝端无排水沟,山坡雨水或洪水冲刷坝肩。
3.3.2尾矿库失事与坝型的关系分析
据有关资料记录,尾矿库的失事与坝型关系较为密切,失事尾矿库与坝型统计结果见表3-1。
表3-1 尾矿库失事与坝型统计结果表
比 例 (%) 失 事 类 型 土坝 运行中发生严重破坏、失事废弃 运行中发生破坏、经修复再次使用 运行中发生事故,经补救,阻止破坏 初期发生事故,运行前予以修复 运行前发生事故,工程竣工后发生异常现象 运行中发生事故及异常现象,但未发生重大事故 45 60 77 80 100 8 土石混合坝 10 6 5 7 0 4 堆石坝 10 0 6 2 0 0 其他 35 34 12 11 0 88 由表可知,土石混合坝、堆石坝的事故发生率较低,土坝的事故率相对较高。
3.3.3尾矿库失事的危险和有害因素分析
根据实际发生事故的统计资料,尾矿库失事的几率分析表见表3-2。
表3-2 尾矿库失事几率分析表
坝身渗漏 失事原因 比例(%)
洪水漫坝 (包括管涌) (包括管涌) 28 19 22 泄水工程 16 15 基础渗漏 排洪或 其它 25
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通过统计分析可知,洪水漫坝和渗漏造成的失事几率较大。 1)洪水漫坝的主要原因 (1) 排洪系统能力不足; (2) 调洪能力和安全超高过小; (3) 用子坝挡水;
(4) 管理中的失误造成排水系统堵塞。 2)坝身渗漏的主要原因 (1)尾矿坝无排渗设施; (2)尾矿坝下游坝面坡度过陡; (3)从库侧或库后排矿。 3)基础渗漏的主要原因
(1)坝基的工程地质条件差,且施工时未进行处理; (2)筑坝材料不当; (3)无排渗设施。
(4)坝底和坝坡未设置防渗材料,致坝基、坝体渗漏。 4)排洪或泄水工程发生事故的主要原因 (1)排洪设施的施工质量不符合设计要求; (2)排洪工程基础不稳而未进行处理; (3)管理措施不当或误操作。
3.3.4最终坝坡的稳定性分析
据规范规定,四级尾矿坝在正常运行情况下,其稳定安全系数大于1.15,特殊运行情况下,其稳定安全系数大于1.0。
本项目坝坡的稳定性分析中,《设计方案》采用了圆弧法进行稳定性计算,,计算出了安全系数的最小值,经计算可知:尾矿坝终期稳定系数在正常运行时为1.51,最终坝坡的稳定性满足规范要求。
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3.3.5尾矿坝发生坝坡失稳的危险性分析
尾矿坝发生坝坡失稳的原因可分为自身原因、外部原因和人为原因。 1)自身原因 (1)尾矿坝的坝型
尾矿坝的设计不但要选择合理的初期坝坝型,更重要的是根据尾矿特性、坝址地形地质条件、地震烈度、气候条件、施工条件和生产特点等因素选好尾矿坝的整体坝型,做好整体坝的设计,确保整体坝的稳定与安全。
(2)尾矿组成成分和尾矿中的含水量
尾矿的物理力学指标中凝聚力c和内摩察角φ值越大,其抗剪强度越大,稳定性越好;尾矿中含水量越小,坝体越稳定。本矿排放采用高浓度堆排工艺,其尾渣含水率在30%以下,对坝体、坝基的稳定性相对较小。
(3)坝坡坡度和坝高
坝坡、坝高和坝体稳定性有很大关系,一般说,坝高度小、坡度小,坝体越稳定,反之,坝体稳定性随之降低。
(4)自然边坡的稳定性
尾矿库中自然边坡的稳定性主要与岩石自然因素有关,包括岩性、岩石结构、地应力及地形地貌。岩性是决定岩石边坡稳定性的基础。一般岩石越坚硬,又不存在产生块体滑移的几何边界条件,边坡稳定性就越高,反之边坡稳定性越差。岩石结构和结构面的发育程度是边坡稳定性的控制因素。结构面往往是岩石边坡滑移面,而结构面的发育程度和组合关系是边坡滑移的几何边界条件。地应力特别是水平地应力直接决定着边坡拉应力和剪应力分布范围和大小。
2)外部原因
(1)地震。地震可引起坝体振动,等于坝体承受一种附加荷载。它使坝体受到反复振动冲击,使坝体软弱面咬合松动,抗剪强度降低或完全失去结构强度,斜坡稳定性下降甚至失稳。地震对斜坡破坏的影响程度,取决于地震烈度大小,
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并与斜坡的岩性、层理、断裂的分布、密度、坡面的方位和岩土体含水性有关。地震可使处于饱和状态的尾砂受到振动、剪切或渗透,部分或全部应力转化为孔隙水压力而发生液化,进而导致溃坝或严重沉陷和变形,从而发生重大的地质灾害。
(2)暴雨。暴雨时,库区汇集的雨水不能及时排出,水位抬高,使斜坡不透水的结构面上受到静水压力作用,它垂直于结构面而作用在坡体上,削弱了该面上所受滑体重量产生的应力,从而降低了抗滑阻力,造成坡体稳定性下降。在暴雨季节,由于急降暴雨,使库区汇集雨水不能及时排出,直至造成洪水漫过坝顶,冲垮尾矿坝而造成尾矿库事故。
(3)风化。风化作用促使岩石内裂隙增多、透水性增强、抗剪强度降低,以至于坡体强度减小,坡体稳定性降低,加快斜坡变形与破坏。坡体岩土风化越深,斜坡稳定性越差。
3)人为原因
(1)管理差。在管理过程中管理人员往往会忽视坝内水的破坏性,对水的管理存在一些问题。有时为了节约开支违章操作,造成坝体失稳破坏。尾矿中的水是引起尾矿坝破坏的关键因素,所以在管理的过程中,一定要谨慎处理尾矿库中的积水,不能做出任何违背规定的操作,一旦水位过高,后果将非常严重。
(2)施工中存在问题。在尾矿坝的施工和运行过程中,常常不能达到设计性能标准,使得尾矿坝失稳、破坏,造成重大损失。坝体的碾压质量决定了坝体的力学机理和坝体的稳定性,若碾压质量达不到设计要求,则会影响坝体的稳定性,易使坝体受到破坏。
(3)在尾矿库区进行人工爆破、采石、挖土、滥挖尾矿等,对尾矿库的安全会造成危害。
3.3.6尾矿坝垮坝危险性分析
根据有关资料表明,尾矿库的失事与坝型关系较为密切,土石混合坝,堆石
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坝的事故发生率较低,土坝的事故率相对较高,而本项目初期坝为碾压式土石坝,设计外坡比为1:2,符合《尾矿库安全技术规程》的要求。但如果施工时不按照设计要求进行施工,工程质量差、外坡比不符合设计和规程要求、以及管理不善等原因均可能造成垮坝。因此,发生垮坝事故是本建设项目最主要的危险因素。
3.3.7坝体塌陷、滑坡与裂缝危害的危险性分析
本项目初期坝为碾压式土石坝,如果对坝体塌陷、滑坡与裂缝产生的原因不进行分析,在施工过程中不采取一定的措施解决,都有有可能发生尾矿库坝体塌陷、滑坡与裂缝危害。
1)坝体塌陷、滑坡与裂缝产生的原因 (1)坡度大,坝基处理不当;
(2)无正规设计或有正规设计但施工质量不符合安全要求,或工程没有按规定验收;
(3)坝外坡面未进行维护处理; (4)充填作业前未进行岸坡处理; (5)没有安全操作规程或制度不健全。 2)坝体塌陷、滑坡与裂缝的后果
坝体塌陷、滑坡与裂缝危害能导致坝体失稳,降低坝体安全性能,进而导致坝体出现垮坝或溃坝危害。
3.3.8坝体渗漏危险性分析
如果在构筑坝体时清基不彻底、筑坝材料不符合要求、施工质量差等原因均有可能导致坝体渗漏危害的发生。据统计资料显示,基础渗漏失事的概率较大,占尾矿库失事概率的22%,坝身渗漏失事的概率占尾矿库失事概率的19%,其中1/3的坝身渗漏发生在竣工后五年之内。本项目期坝为碾压砂砾石混合坝,如果不按照设计要求施工、碾压密实度不足、施工质量差、管理不善或处理不当,
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存在发生坝身渗漏危害的可能性。
3.3.9尾矿库坝体破坏分析
可能导致尾矿库坝体破坏的因素较多,归纳起来主要有以下几方面: (1) 边坡过陡,致使坝体滑坡;
(2) 排洪能力小,致使尾矿坝漫顶、决口;
(3) 排洪设施布置不当,形成洪水对坝体的淘刷和冲击,造成坝体破坏; (4) 库内尾矿固结不良,造成坝体沉降开裂,使得坝体结构遭到破坏,失去阻挡库内尾矿的功能,进而造成坝体破坏;
(5) 尾矿坝填筑前,岸坡未经处理或处理不到位(如岸坡未作清基处理)。就会使坝肩结合部位出现接触流土,造成坝体破坏;
(6 坝面的雨水冲沟,由小变大,造成坝体破坏;
(7)库区工程地质、水文地质条件不良也是造成尾矿库泄露的原因之一。
3.4 安全管理缺陷分析
主要包括安全管理组织机构不健全、安全生产责任制未落实、各种安全管理规章制度不完善、安全设备、设施投入不足、职业健康管理不完善、操作规程不规范、事故应急预案及响应缺陷、培训制度不落实、档案管理制度不健全等。
3.5 工程施工期的主要危险和有害因素辨识与分析
本工程施工时,土石方挖填的工程量较大,施工强度高。由于多项目交叉平行作业,大型机械施工,现场规模大,且存在对他人和周围设施的安全造成重大危险的特种作业,故施工期存在如下较多的危险和有害因素。
1)坍塌、滑坡。拦渣坝基坑开挖、土石弃料及堆碴区,在施工时,若采取的措施和方法不当,或暴雨、洪水等因素都可能引起塌方、滑坡危及人身安全,严重时造成人员伤亡。
2)车辆伤害。如果施工现场管理不善,有可能发生交通事故,造成人员伤
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亡。
3)机械伤害。在机械化施工中,由于施工条件复杂、机械设备安全装置不全或工作人员误操作,都可能出现多种机械伤害事故。如挖掘机、推土机、碾压机等施工机械倾覆、互撞,都将会造成人员伤亡。
4)电伤害。施工区内因施工需要会架设临时施工的电力线路,如果线路架设和保护配置不规范,易造成漏电和触电,有可能发生人员触电伤亡。施工中临时用的电气设备,露天安放的较多,易受潮和雨淋,绝缘受损,也易发生触电伤亡事故。
5)粉尘危害。施工过程中的土石粉尘;尾矿堆存过程中的堆积粉尘。粉尘的危害性大小与粉尘分散度、游离二氧化硅含量和粉尘颗粒粒度有关。
6)噪声、尘毒危害。砼拌系统及砂石料筑坝、碾压机或打夯机在压实坝基等施工过程中,产生的噪声、燃油烟气、粉尘均危害人身健康。
3.6 其它危险和有害因素
1)粉尘危害。
尾矿库的粉尘主要来自库内尾矿堆积表面。作业人员在露天环境中工作, 对作业人员健康会造成伤害。
粉尘物质组成有关,一般随着游离二氧化硅含量的增加、含硫量的增加,粉尘的危害增大。在不同粒径的粉尘中,呼吸性粉尘对人的危害最大。粉尘浓度超标,长期吸入可引起尘肺病。
粉尘吸入达到一定数量时,就引起肺组织发生纤维化病变,使肺组织逐渐硬化,失去正常的呼吸功能,发生尘肺病。尘肺病尚无法治愈,不仅严重地危害工人健康甚至危及生命,给劳动者本人和家庭带来不幸,而且还极大地破坏生产力,影响社会稳定。
粉尘弥漫作业场所,可见度低、影响视野,降低劳动生产率,加大事故发生的可能性。
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2)安全标志缺陷。
在库区内山坡、坝体、渗水区等危险地段,若未设明显的安全警示标志,将有可能发生人身伤害事故。
3)库周晚间照明不良。
夜间作业,若作业点及危险点未设置足够的照明,将可能发生人员意外伤害。 4)电伤害。
供库区照明等设备使用的电力线路,若未按安全规程要求敷设整齐,存在乱搭乱接现象,可能发生人身伤害事故。
3.7 重大危险源辨识
依据《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号),重大危险源是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或储存危险物品,且危险物品的数量等于或超过临界量的单元(包括场所和设施)。
由规定可知:全库容≥100万m³或者坝高≥30m的尾矿库为重大危险源。本尾矿库方案设计总坝高20m,总库容291×104m³,对照可知:该尾矿库在达到100万m³ 将构成了重大危险源。建设单位应当按照国家相关规定将本单位重大危险源及有关安全措施、应急措施报当地安监部门备案,并接受当地安监局对尾矿库的日常监管。
3.8 事故案例
案例一:陕西镇安金矿尾矿库发生溃坝事故
陕西省商洛市镇安县黄金矿业有限责任公司尾矿坝2006年4月30日发生溃坝事故。镇安县黄金矿业有限责任公司对其尾矿库实施第六期加坝增容施工时,部分主体坝突然垮塌,尾矿浆瞬间奔涌而下,将坝下9户群众40间房屋吞噬。有17人下落不明,其中9女8男。另有5人受伤。
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图3-1 溃坝事故概况 图3-2 正规程序和失事实际情况对照图
镇安县黄金矿业有限责任公司位于镇安县城东60km的米粮镇光明村,始建于1993年10月,是集采、选、冶于一体的黄金企业,日处理矿石300吨。同期修筑的尾矿库库容约100万立方米,曾先后5次增容加坝。镇安金矿尾矿库一、二期工程设计容量为30多万立方米,三、四、五期违规加坝工程使尾矿库增容至近百万立方米。事故发生在尾矿库坝第六次违规加坝增容时。
事故原因分析:
1)尾矿库无正规扩容设计;
2)擅自加高坝体,后期没有排渗设施,干滩长度不够,缺乏后期的运行管理,没有及时进行观测并整改;
3)没有经过安全评价; 4)严重超储; 5)没有事故救援预案。
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4 评价单元划分及评价方法选择
4.1 评价单元划分
按照《尾矿库安全监督管理规定》(2011年国家安监总局令第38号)、《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)等要求,并根据该尾矿库有关技术资料和现场调查,评价组在对尾矿库的主要危险和危害因素进行分析后,遵循突出重点、抓主要环节的原则,根据尾矿库生产系统将该项目划分为以下5个评价单元:
1)尾矿库选址单元——主要评价尾矿库库址、坝形的选择、尾矿库设计及周边环境对尾矿库的影响;
2)尾矿坝单元——尾矿坝是尾矿库安全评价系统中最重要的一环,本单元主要包括尾矿排放与筑坝、坝体参数、坝体构造等进行评价。
3)防洪系统单元——防洪构筑物对确保坝体和尾矿库的安全运行起着决定性的作用,洪水漫坝是引发尾矿库重大危险事故的主要因素之一,因此防洪构筑物是本次评价的重点之一。
4)工程施工单元——主要包括尾矿库、坝工程的开挖建设、其工程建设是大型露天施工,将涉及到外来物料运输;尾矿坝基础开挖、回填、碾压、养护、边坡护砌;场地平整及修建临时公路等施工活动。
5)作业环境与职业卫生单元——尾矿库良好的作业环境及职业卫生条件,直接影响到尾矿库工作人员的身心健康及库坝的安全使用。因此也是本次评价的重点之一。
4.2 评价方法的选择及评价方法简介
根据该项目的工程特点,评价的类型,结合各单元设备、设施和工艺流程的特征及存在的危险和有害因素种类,本次预评价选用的评价方法有:预先危险性分析法(PHA)、安全检查表法(SCL)。
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4.2.1预先危险性分析法(PHA)
预先危险性分析是在进行某项工程活动之前,如设计、施工、生产或检修等,对工程存在的各种危险因素的类别、分布、出现条件以及事故可能造成的后果进行宏观、概略分析的系统安全分析方法。其目的是早期发现系统的潜在危险因素,确定系统的危险性等级,从设计、运行和管理入手提出相应的防范措施,防止这些危险因素引发事故,避免由于计划不周所造成的损失。
其分析步骤有: 1)熟悉对象系统。 2)识别危险和有害因素。
3)分析触发事件,推测可能导致的事故类型和危险、危害程度。 4)进行危险性分级,排列出重点和轻、重、缓、急次序,以便处理。 5)制定相应安全措施。按危险和有害因素后果危险等级的轻、重、缓、急来采取相应的对策措施建议。
按照危险和有害因素导致的事故、危害的危险、危害程度,将危险和有害因素划分为四个危险等级,等级划分如表4-1。
表4-1 危险性等级划分表
危险等级 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 影响程度 安全的 临界的 危险的 灾难性的 可能导致的后果 不会造成人员伤亡及系统损坏 处于事故边缘状态,暂时还不至于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能,但应予以排除或采取控制措施。 会造成人员伤亡和系统损坏,要立即采取防范对策措施。 造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故,必须予以果断排除并进行重点防范。
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4.2.2安全检查表法(SCL)
为了查找工程、系统中各种设备设施、物料、工件、操作、管理和组织措施中的危险、有害因素,事先把检查对象加以分解,将大系统分割成若干小的子系统,以提问或打分的形式,将检查项目列表逐项检查,避免遗漏,用此安全检查表进行安全检查的方法称为安全检查表法。
安全检查表法是安全评价中常采用的一种方法,它直观、现实、能发现隐患,督促人们采取有效措施以防事故发生。安全检查表一般由三个步骤组成:
1)检查的准备(包括组成评价组); 2)进行并完成检查; 3)编制检查结果文本。
检查表中检查结果定性的反应出检查项目和内容的符合情况。 “√”-----表示符合要求。
“△”------表示基本符合要求,需要改进或完善。 “×”------表示不符合要求,需要整改。 “/”------表示不涉及或暂无此项。
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5 定性定量评价
5.1 尾矿库选址单元安全评价
主要评价尾矿库库址、坝形的选择、尾矿库设计及周边环境对尾矿库的影响。 1)安全检查表评价
主要检查尾矿库在选址中,是否符合《尾矿库安全技术规程》及其它相关规 范要求。选址单元安全检查表见表5-1。
表5-1 尾矿库选址单元安全检查表
序号 检查项目和内容 不宜位于工矿企业、大型水源地、水产基地和大型居民区上游。 不应位于全国和省重点保护名胜古迹的上游。 应避开地质构造复杂、不良地质现象严重区域 不宜位于有开采价值的矿床上面。 汇水面积小,有足够的库容和初、终期库长。 尾矿库设计应对不良地质条件采取可靠的治理措施。 筑坝工程少,生产管理方便。 工程、水文地质条件好; 因地制宜,合理布局。尾矿库尽量靠近选矿厂,9 各尾矿库的总有效库容应满足选矿厂生产年限内需堆存尾矿量的要求; 库区周边山体稳定,应布置于无产生山体滑10 坡、塌方和泥石流及周边山体无异常和急变区域。 11
库区周边应无违章爆破、违章建筑、违章施工《尾矿库安全技术规程》第7.3.1-7.3.3条 √ √ √ 《尾矿库安全技术规程》第5.2.2条 《尾矿库安全技术规程》第5.2.1条 依据标准 检查结果 √ √ √ √ √ √ √ √ 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 37
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序号 检查项目和内容 和违章民办采选活动等情况。 库区范围内应无违章进行尾矿回采、取水,外12 来尾矿、废石、废水和废弃物排入,放牧和开垦等情况。 注:此检查表中√表示符合要求,×表示不符合要求。 √ 依据标准 检查结果 备注 2)单元评价结果
依据安全检查表检查,以及有关资料分析,评价组认为尾矿库《设计》选址符合《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)等规范要求,满足安全生产条件。
5.2 尾矿坝单元安全评价
本单元主要针对设计中提供的尾矿坝坝型的选择、坝体堆筑等进行评价,判断该单元在尾矿排放与筑坝、排渗设施与渗流控制,防震与抗震、稳定措施,构造要求等方面可能存在的危险和有害因素及其危害程度。
1)预先危险性分析评价
根据《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)的要求编制预先危险性分析表,预先危险性分析见表5-2。
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表5-2 尾矿坝单元预先危险性分析表
危险有 害因素 触发条件 事故情况 及后果 危险性等级 预防措施 一、尾矿排放与筑坝 1、选址应进行安全认证;基础坝建设必须经安全验收,才能投入1、选址未进行安全论证;基础坝建设未经安全验收投入使用。 2.坝体不稳固、坝基不良。 Ⅱ 使用。 2.初期坝施工中清基要彻底,坝体密实度要均匀,坝料要符合要求。 3.下游坝面坡度应依照规程要求设计。 4.施工过程应有施工组织设计方案。 5.应对坝体定期进行检查、维护,防止堵塞、露筋、塌陷等隐患。 6. 尾矿排放与筑坝,包括岸坡清理、尾矿排放、坝体堆筑、坝面维护和质量检测等环节,应按设计要求和作业计划及本规程精心施工,做好记录。 1坝面坡度大。 2.坝基处理不当,施工坝体塌陷、裂缝、滑坡 质量不符合要求。 3.坝外坡面未进行处理。 4.没有安全操作规程或制度不健全。 5.坝面维护不善,大雨
坝体失稳塌陷造成人员伤害和财产损失。 Ⅱ 1.坝面坡度应符合设计要求。 2.坝基处理及施工质量要严格把关,保证符合设计质量要求。 3.坝体外坡面应进行处理。 4.建立健全安全操作规程和安全管理制度。 5.加强坝面维护,防止出现大雨冲刷拉沟现象。 3、下游坝面坡度过陡;人员重大伤垮坝 致坝坡失稳。 4工程地质条件差;施工处理不当;致坝基不稳。 5、尾矿排放与筑坝,没有按设计要求和作业计划施工,无记录。 亡,财产重大损失,污染环境。 39
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危险有 害因素 触发条件 冲刷拉沟。 6.长期独头放矿,影响坝体稳定。 事故情况 及后果 危险性等级 预防措施 6.应在坝前均匀放矿,放矿时设有专人管理,不得任意在库后或一侧岸放矿。 二、排渗设施与渗流控制 1.尾矿坝未按设计设置排渗设施。 基础 渗漏 2.排渗设施施工质量差,不符合设计要求。3.筑坝材料不符合要求或随意变更。 3.按设计要求选用合格筑坝材料 1.尾矿堆积坝坝坡无反坝身 渗漏 滤保护。 2.坝肩、盲沟等未按设计要求施工。 1.岸坡存在不良工程地岸坡 垮塌 质现象; 2.充填作业前未进行岸坡处理。 三、防震与抗震 1.尾矿库设计抗震设防标准低于当地最高地震烈度。 2.尾矿库筑坝方式不 垮坝、对。初期坝坝顶宽度不坍塌 符合要求。 3.对尾矿库上游设施了解不够,无防范措施。 4.未对尾矿库进行巡视和检查,未及时修复和
人员伤亡,财产损失 Ⅱ 1.尾矿库抗震标准应按当地最高地震烈度设防。 2.对于设计地震烈度为7度的地区宜采用上游式筑坝。 3.上游建有尾矿库等设施的,应了解这些设施的稳定情况,必要时应采取防范措施。 4.定期对尾矿库进行巡查,及时修复加固破坏部分,确保尾矿库运行安全。 毁坏库内设施,污染环境 Ⅱ 人员伤亡,财产损失,污染环境 Ⅱ 2.坝肩、盲沟等应按设计要求施工,防止发生集中渗流。 1.对岸坡应进行维护加固; 2.充填作业前应进行岸坡处理。 1.尾矿堆积坝坝坡应设反滤保护。 人员伤亡,财产损失,污染环境。 Ⅱ 1.尾矿库应按设计要求设置排渗设施。 2.排渗设施属隐蔽工程,必须按设计要求精心施工,详细填写隐蔽工程施工验收记录,并绘制竣工图。 40
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危险有 害因素 触发条件 加固损坏部分。 四、稳定措施 1.尾矿初期坝与堆积坝坝坡抗滑稳定性未进行计算。 2.坝体抗滑稳定性的安坝体 滑坡 全系数小于有关规定。 3、当坝坡出现冲沟、裂缝、塌坑、和滑坡等现象时,未及时发现或妥善处理。 4、尾矿坝堆积坡比不符合安全设计规程。 人员伤亡,财产损失 Ⅱ 1. 尾矿初期坝与堆积坝坝坡抗滑稳定性应根据坝体材料及坝基的物理力学性质,考虑各种荷载组合,经计算确定。 2.坝体抗滑稳定性的安全系数不小于有关规定。 3.坝坡出现冲沟、裂缝、塌坑、和滑坡等现象时,应及时妥善处理。 4.尾矿坝堆积坡比应符合安全设计规程。 事故情况 及后果 危险性等级 预防措施 2)单元评价结果
通过对尾矿坝工程总体布置单元的预先危险性分析可知:垮坝、坝体坍塌、滑坡、裂缝、基础渗漏,坝身渗漏的危险等级均为Ⅲ级。尾矿坝的安全和稳定是整个尾矿库的关键,必须在今后施工中,对以上可能的危险和有害因素予以排除或采取措施解决,防止发生垮坝事故。建议设计单位对尾矿坝坝体的稳定性作进一步的复核,对可能发生的事故采取措施予以防范。
5.3 防洪系统单元安全评价
1)预先危险性分析评价 预先危险性分析法见表5-3。
表5-3 防洪系统单元预先危险性分析表
危险有 害因素 触发条件 事故情况 危险性及后果 等级 预防措施
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危险有 害因素 触发条件 1. 未设置排洪设施,排水设施能力不够,排水系统堵塞或坍塌; 洪水 漫顶 2.未按规定修建拦洪坝; 3.暴雨引起山洪,安全超高不符合安全规定。 4.排洪构筑物存在变形、移位、损毁、淤堵,排水能力不足等。 1.排洪构筑物变形、裂缝、结构设计不合理、施工质量差; 2.未在雨季对排洪构筑排洪截水沟渗漏或堵塞 物进行全面认真的检查、清理和修复; 3.未按规定修建排洪沟(渠)或排洪沟(渠)淤积堵塞。 5.尾矿库排水构筑物停用后,未按设计要求及时封堵。 1.汛期前未对排洪设施进行检查、维修和疏浚库内坝面排水沟及下游环库截洪沟道。 防洪措施不力 2.汛期前未备足抗洪抢险所需物资,未落实应急救援措施。 3.不重视对汛期水情和气象预报情况的了解和掌握。
导致垮坝或溃坝,危及坝体安全和人员伤亡 Ⅱ 2.定期对排洪构筑物进行全面渗流坍塌,降低坝体安全性能, 人员伤亡 Ⅲ 检查,认真清理修复损坏部位; 3.按设计要求修建排洪沟(渠),并经常检查确保其畅通无阻。 4.尾矿库排洪构筑物停用后,必须严格按设计要求及时封堵,并确保施工质量。 1.汛期前应对排洪设施进行检查,疏浚库内坝面坝面排水沟及下游环库截洪沟道,确保排洪设施畅通。 2.汛期前备足抗洪抢险所需物资,落实应急救援措施。 3汛期及时了解和掌握汛期水情和气象预报情况,确保上坝道路、通讯、供电及照明线路可靠和畅通。 人员重大伤亡,财产重大损失 Ⅲ 事故情况 危险性及后果 等级 预防措施 1. 设置排洪设施,满足防洪要求。对排水系统定期进行检查维修,确保排水畅通; 2.按规定修建拦洪坝; 3.制定预防暴雨山洪应急预案。 4.排洪构筑物不应有变形、移位、损毁、淤堵,排洪能力应满足规程要求。 1.排洪构筑物应设计合理,并提高其施工质量; 42
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2)单元评价结果
通过对防洪系统单元的预先危险性分析可知:洪水漫顶、排洪截水沟渗漏、堵塞的危险性等级为Ⅱ级。尾矿库的防洪标准在设计及施工中必须符合《尾矿库安全技术规范》要求,排洪设施应设计合理,并严格控制施工质量。
5.4 工程施工单元安全评价
本单元主要包括尾矿库、坝工程的开挖建设。该工程建设为露天施工,将涉及到外来物料运输;尾矿坝基础开挖、回填、碾压、养护、边坡护砌、场地平整及修建临时公路等施工活动。
本单元采用预先危险性分析法对工程施工过程中主要存在的危险和有害因素进行分析,给出了基本预防措施。
1)预先危险性分析评价 预先危险性分析见表5-4。
表5-4 工程施工单元预先危险性分析表
危险有害因素 触发事件 及结果 1、在修筑尾矿库、坝施工过程中,未设置防洪设施,遭局地暴雨或超标洪水袭暴雨 洪水 危害 击。 2、防洪设施施工质量未达到设计、监理控制指标。 3、缺乏气象水文监测。 4、无应急预案。 车辆 伤害
水淹施工场地,造成人员伤亡、设施及材料受损。 Ⅱ 等级 事故情况 危险 预防措施 1、施工防洪设施要按专业的方案施工建造。 2、建立气象水文监测系统,完善监测管理制度。 3、对尾矿坝高边坡以上,应有防洪措施,对高陡坡应进行护砌,以防边坡坍塌、滑坡。 4、制定防洪应急预案,配备应急救援器材。 1、场内交通道路要平整、宽畅;造成人员伤亡。 Ⅲ 保持路面平整通畅,并设有醒目的交通标志。 2、机动车辆要定期检查、检验,1、施工现场对外交通、场内交通车多人杂,路面不好、缺乏交通标志。 2、装载机、挖掘机、碾压机43
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危险有害因素 机械 伤害 事故情况 触发事件 或打夯机带病作业。 3、缺乏严密的施工方案。 及结果 危险 等级 预防措施 保证时时完好。 3、严格执行安全操作规程。 4、工地设置安全警示标志。 坝体基础深坑开挖边坡过陡;岩体松散。 1、施工临时用电无规划无监管。 电 伤害 2、没有实行“一机一闸”。 3、没有接地保护。 4、电气作业人员无证上岗。 造成人员伤亡。 Ⅲ 坍塌 人员伤亡。 Ⅲ 边坡不可过陡,做好防护处理。 1、严格执行工程施工用电管理规定,实行“一机一闸”,配电设施安装漏电保护器等。 2、电工要持证上岗。 3、设专人定期检查、维修施工现场用电线路。 1、工地交叉作业要有专人负责物体 打击 1、工地交叉作业。 2、个体防护用品缺乏。 易造成人员伤亡。 Ⅱ 协调安全管理工作。 2、给作业人员配备安全帽等个体防护用品。 3、施工地设置安全警示标志。 1、易发生尘1、骨料生产场地产尘量大。 肺病,危害作粉尘 危害 2、缺乏防尘、降尘设施。 业人员健康 3、劳动防护用品缺陷。 2 、影响作业视线,引发二次事故。 1、各类机械施工中的马达 噪声、轰鸣声。 振动 2、填方施工中的机械振动碾压。
1、承担施工的单位,无施工资质和营业许可证。 影响作业人员听力;产生手臂振动病;危害作业人员健康。 事故隐患多,设施损失,人 Ⅱ Ⅱ 1、采取机械化作业,减少人员作业时间。 2、配备防尘、降尘设施。 3、配备个人劳动防护用品。 1、加强个人防护和健康监护。 2、减少接触噪声时间。 3、采用防护用品(耳塞、耳罩)防护。 1、承担施工的单位,应有施工资质和营业许可证。 44
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危险有害因素 施工 管理 缺陷 事故情况 触发事件 2、 尾矿设施施工无正规设计和施工图。 3、尾矿设施施工未做好环保、防火、防水、防尘和劳保等工作。 4、 尾矿设施施工无施工组织设计。 5、 尾矿设施施工未对工地原有控制点进行复查和校核。 6、 尾矿设施施工中采用的材料、设备和构件,不符合设计要求和产品标准。 7、尾矿设施施工中未建立技术档案。 8、 竣工工程应按国家基本建设管理办法及时组织验收。 及结果 员伤亡 危险 等级 Ⅱ 预防措施 2、尾矿设施施工应按施工图和安全技术规程进行。并做好施工组织设计,合理安排施工顺序。当实际情况与设计不符需修改设计时,应取得设计单位的同意。 3、 尾矿设施施工应按国家现行法规做好环保、防火、防水、防尘和劳保安全工作。 4、 尾矿设施施工应对工地原有控制点进行复查和校核。 6、 尾矿设施施工中采用的材料、设备和构件,应符合设计要求和产品标准。 7、 尾矿设施施工中应建立技术档案。工程验收时,应具备施工原始记录、各种试验记录、隐蔽工程记录和质量检查记录等资料。 8、 竣工工程应按国家基本建设管理办法及时组织验收。 2)单元评价结果
工程施工单元主要危险和有害因素有:洪水危害、电伤害、机械伤害、车辆伤害、物体打击、坍塌、粉尘危害、施工管理缺陷等。其中机械伤害、电伤害在工程施工中发生安全事故的危险性较大,其危险等级为Ⅲ级,会造成人员伤亡和系统损坏,要采取有力措施予以解决或要进行重点防范。其它属Ⅱ级危险程度的危险有害因素在施工组织时应采取有效对策措施予以防范和控制。
5.5 作业环境与职业卫生单元安全评价
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本项目尾矿露天堆存,又加之当地常出现大风或沙尘暴等恶劣气候,作业人员在露天环境中工作时间长,应加强和重视对个体劳动者的防护。
1)预先危险性分析评价
作业环境与职业卫生单元预先危险性分析见表5-5。
表5-5 作业环境与职业卫生单元预先危险性分析表
危险有害因素 事故情况 触发事件 及结果 等级 1、按照相关规范,配备作业场所1、夜间作业无照明 采光照明不良 2、照明灯具损坏。 作业困难 影响人员Ⅱ 照明器具。 2、定时检查维修灯具。 3、夜间作业,所有作业点及危险点应有足够的照明。 作业场所环境 不良 恶劣 气候 粉尘 沙尘暴、大风、异温、影响人员雷电、暴雨雪、洪水等 健康 沙尘暴、大风 影响人员健康 Ⅱ 坝区内道路狭窄,危险地带无警示标识 造成人员伤害 Ⅱ 1、坝区道路应按规范设计施工。 2、危险地带设置警示标识。 暂时停工或避免人员在此环境中工作。 采取喷头洒水等措施使未被植被覆盖的干尾矿湿润。 危险 预防措施 健康3、照度不足或过强等。 Ⅱ 2)单元评价结果
作业环境、职业卫生单元主要危险和有害因素有:采光照明不良、作业场所环境不良、恶劣气候等,其危险等级均为Ⅱ级,应在今后运行过程中,重视解决或采取预防措施,给作业人员提供一个良好的作业环境,降低职业病的发生。
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6 安全对策措施建议
6.1 制定对策措施建议的基本要求和原则
1)制定对策措施建议的基本要求
(1)能消除或减弱项目运行过程中产生的危险、危害。 (2)能有效地预防重大事故和职业危害的发生。
(3)发生意外事故时,能为遇险人员提供自救和互救条件。 2)制定对策措施建议的原则
(1)当安全对策措施建议和经济效益发生矛盾时,优先考虑安全技术措施,并遵循消除、预防、减弱、隔离、警告的顺序。 (2)具有针对性、可操作性和经济合理性。
(3)对策措施建议应符合国家标准和行业安全设计规定的要求。
6.2 尾矿库安全技术对策措施建议 6.2.1尾矿排放与筑坝对策措施建议
1)尾矿排放与筑坝,包括岸坡清理、尾矿排放、坝体堆筑、坝面维护和质量检测等环节,必须严格按设计要求和作业计划及《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第38号)、《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)要求进行作业。
2)每一期堆积坝充填作业之前必须进行岸坡处理,将树木、树根、草皮、废石及其他有害物质全部清除,清除杂物不得就地堆积,应运到库外。每期子坝堆筑完毕,应进行质量检查,检查记录需经主管技术人员签字后存档备查。在沉积滩内不得埋有块石、废管件、支架及混凝土管墩等杂物。
3)本尾矿排放由于是膏体排放,尾矿输送管道在安装时应形成一定的坡比,以保证矿浆能够顺利输送不堵塞。尾矿坝堆积坡比不得陡于设计规定。
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4)尾矿库坝外坡面维护工作应按设计要求进行,或视具体情况选用以下维护措施:坡面修筑人字沟或网状排水沟;坡面植草或灌木类植物;采用碎石、废石或山坡土覆盖坝坡。
5)当坝坡出现冲沟、裂缝、塌坑和滑坡等现象时,应以土石及时分层夯实填平,并增设排水沟。放矿时应有专人管理,不得离岗。
6.2.2尾矿库防汛对策措施建议
1)当尾矿库防洪标准低于《尾矿库安全安全技术规程》(AQ2006-2005)、《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第38号)规定时,应采取措施,提高尾矿库防洪能力,满足现行标准要求。
2)定期对坝体和排洪构筑物进行全面认真的检查、维修、疏浚与清理,确保排洪设施畅通。同时还应防止连续降雨后发生垮坝事故。
3)尾矿库排洪构筑物停用后,必须严格按设计要求及时封堵,并确保施工质量。
4)库区危险地带设置清晰醒目的警示标志。
6.2.3渗流控制对策措施建议
尾矿堆积坝坝前应均匀放矿,以保障沉积滩面密实。当坝面或坝肩出现集中渗流时,应在渗漏水部位铺设土工布或天然反滤料,其上用堆石料进行压坡等措施。
6.2.4尾矿库的防震与抗震对策措施建议
尾矿库设计抗震标准应进行安全技术认证。需提高尾矿坝抗震稳定性时应采取以下措施:
1)在下游坡坡脚增设土石料压坡; 2)对堆积坡进行削坡、放缓坝坡; 3)对坝体进行加密处理;
4)注意库区岸坡的稳定性,防止滑坡破坏尾矿设施。
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6.3 尾矿库在运行中有可能出现的几种典型事故对策措施 6.3.1坝体出现滑坡处理措施
1)应详细观察周边山体有无异常和急变,并根据工程地质勘察报告,分析周边山体发生滑坡可能性。
2)上部减载,下部压重,即在主裂缝部位进行削坡,在坝脚部位进行压坡,下游坡压后加固坝体,宜采用石料堆筑;
3)放缓坝坡。对于滑坡体上部已松动的土体,应彻底挖出,然后按坝坡线分层回填夯实,并做好护坡。
6.3.2坝体出现裂缝对策措施
1)坝体出现滑坡时,应通过表面观测和挖深坑、槽探,查明裂缝的部位、宽度、长度、深度、错距、走向等,分析裂缝的深度、形态和动态趋势,判定危害程度。
2)对于缝深小于5m的裂缝可采用开挖回填法处理。开挖深度应比裂缝尽头深0.3~0.5m,开挖长度应比缝端扩展约2m。回填土料宜与原土料相同,回填时要求分层夯实。
3)坝体出现塌坑应进行回填夯实处理。
6.3.3坝外坡面破坏对策措施
1)检查环库截水沟和坝坡排水沟断面尺寸及坝坡稳定性,护砌变形、破损、断裂和磨蚀、沟内淤堵等,并在坡面修筑人字沟或网状排水沟;
2)检查坝坡土石覆盖保护层实施情况。并采用碎石、废石或山坡土覆盖坝坡。
6.3.4堆积坝滑动塌方预防措施
1)堆积坝在尾矿充填前首先需清除杂草、树根,在地形坡度大于25°的地方应开挖防滑反坡平台。
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2)为防止上游雨水冲刷,在堆积坝上部设置截水沟。将雨水汇水引离堆积坝排放。
3)在排尾过程中如发现堆积坝底部有潮湿的地方,必须采取措施进行疏水处理。
4)堆积坝每一级坝充填到位后,应及时进行护坡工作。
6.3.5粉尘危害预防措施
在尾矿充填过程中,随着干堆场的不断升高,粉尘防护应考虑采取喷头洒水等措施使未被植被覆盖的干尾矿湿润,尽量避免干堆场上尾矿的裸露面积,降低库区周围大气中粉尘浓度。
六级大风、沙尘暴天气,应停止尾矿库露天作业。
6.4 尾矿库安全管理对策措施建议
1)根据《中华人民共和国安全生产法》规定,尾矿库配备专(兼)职安全管理人员1~2名,主要负责人和安全管理人员应经过专业安全培训合格后持证上岗。
2)保证尾矿库具备安全生产条件所必需的资金投入,尾矿库的安全设施投资应当纳入公司的年度计划。按照《安全生产法》第43条规定,生产经营单位应及时为从业人员缴纳工伤保险费。
3)从事尾矿库放矿、筑坝、排洪设施操作的专职作业人员必须取得特种作业人员操作资格证书,方可上岗作业。要按照国家安监局2010年30号令《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》,定期组织特种作业人员进行专业安全培训。
4)企业经营管理者是尾矿库安全生产第一责任人,应在规定管辖的范围内指定或设立相应的机构负责实施尾矿库安全管理,组织制定适合本尾矿库实际情况的规章制度和操作规程;组织建立尾矿库安全生产责任制;建立尾矿库应急救援预案。
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(1)建立健全尾矿库主要负责人的安全生产责任制;安全教育培训制度;重大隐患整改制度;特殊工种管理制度;设备和设施安全管理制度;劳动防护用品发放和使用管理制度;事故和事件管理制度;尾矿库安全检查制度;编制尾矿库安全工作年度计划和长远规划并组织实施等。
(2)建立尾矿库观察和监测制度。本尾矿库等别为Ⅳ等库,设计中虽未考虑设置坝体观测设施,但日常运行中必须建立尾矿库动态监测制度和巡查制度,定期观察库坝构筑物及防洪设施有无变形、移位、损毁情况,落实监测器材,根据监测数据进行分析,如发现坝坡局部塌方或雨水集中冲刷坝坡时,应立即检查坝坡排水沟和环库截水沟是否存在堵塞和异常,发现事故隐患及时治理,以保障尾矿库的安全运行。
(3)建立尾矿库作业现场安全管理制度。主要包括电力线路管理制度、照明管理制度、危险地段安全警示标志管理制度、职业卫生管理制度和安全操作规程等。
(4)建立安全生产档案管理制度。主要包括工程建设档案、生产运行档案和闭库及闭库后再利用档案。尾矿库工程建设档案包括:地形测量、工程地质及水文地质勘察、设计、施工及竣工验收、监理、安全预评价及验收安全评价、审批等文件、图纸、资料等。尾矿库生产运行档案包括:年度计划、生产记录(入库尾矿量、堆坝高程、库内水位)、坝体位移观测记录、隐患检查记录及处理、事故及处理、安全现状综合评价等。
(5)编制年、季作业计划和详细运行图表,统筹安排和实施尾矿输送、分级、筑坝和排洪的管理工作;
(6)尾矿库各类事故(尾矿坝垮坝、洪水漫顶、水位超警戒线、排洪设施损毁、排洪系统堵塞等)应急预案编制应严格依据相关的法律法规、规章,以及《生产经营单位事故应急预案编制导则》(AQ/T9002-2006)、技术规范和标准及本单位的实际情况来进行编制:
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应建立健全防汛责任制,落实尾矿库事故应急救援组织、人员,通讯名录,设置应急值班实施监测监控和值班值守,配备必要的应急救援器材、设备和物资,并进行标识,专人管理。每年按计划至少组织一次事故应急演练。
5)在库区内的坝坡、坝体、渗水区等危险地段,设置明显的警示标志。 6)对各坝设立编号,设立安全警示标识、标志。并设置坝体照明设施,建立巡查作业制度。
7)尾矿库使用到设计最终坝高的1/2~2/3高度时,应对尾矿堆积坝进行工程地质勘察和稳定性分析。
8)尾矿坝建成后,必须经常对库周进行巡视,发现滑坡及异常现象要及时处理。应制定日常巡检和定期观测制度,及时、全面的记录尾矿坝的运行情况。尾矿库出现下列重大险情之一的,生产经营单位应当立即报告安全生产监督管理部门和当地政府,并启动应急预案,进行应急抢险,防止险情扩大,避免人员伤亡:(1)坝体出现严重裂缝、坍塌和滑动迹象,有垮坝危险的;(2)排洪截水沟坍塌堵塞,丧失或者降低排洪能力的;(3)其他危及尾矿库安全的险情。
9)尾矿库下游不宜建居住、生产等设施。严禁在库区和尾矿坝上进行乱采、滥挖、爆破等作业。
10)库区内电力线路,应按规程要求敷设整体,无乱搭乱接现象。 11)尾矿库使用到最终设计高程前2~3年,应进行闭库设计,当需要扩建或新建尾矿库接续生产时,应根据建设周期提前制定扩建或新建尾矿库的规划设计工作。
12)业主单位对重大危险源应当登记建档,进行定期检测、评估、监控,并制定应急预案,告知从业人员和相关人员在紧急情况下应当采取的应急措施。业主单位应当按照国家相关规定将本单位重大危险源及有关安全措施、应急措施报当地安监部门备案,并接受当地安监局对尾矿库的日常监管。
13)尾矿库运行后,企业必须严格按照相关要求和有关技术规范,做好尾矿
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坝坝体和库区的安全检查工作。
(1)监测坝体位移。要求坝的位移量变化应均衡,无突变现象,且应逐年减小。当位移量变化出现突变或有增大趋势时,应查明原因,妥善处理。
(2)监测坝体有无纵、横向裂缝。坝体出现裂缝时,应查明裂缝的长度、宽度、深度、走向、形态和成因,判定危害程度。
(3)检查坝体滑坡。坝体出现滑坡时,应查明滑坡位置、范围和形态以及滑坡的动态趋势。
(4)检查坝体渗漏。应查明有无渗漏出逸点,出逸点的位置、形态、流量及含沙量等。
(5)检查坝面保护设施。检查坝肩截水沟和坝坡排水沟断面尺寸,沿线山坡稳定性,护砌变形、破损、断裂和磨蚀,沟内淤堵等;检查坝坡土石覆盖保护层实施情况。
(6)尾矿库库区安全检查主要内容:周边山体稳定性,违章建筑、违章施工和违章采选作业等情况。
(7)检查库区范围内危及尾矿库安全的主要内容:违章爆破、采石和建筑,违章进行尾矿回采、取水,外来尾矿、废石、废水和废弃物排入,放牧和开垦等。
6.5 尾矿库安全设施专项投资估算
尾矿库安全设施,主要包括尾矿库、坝防洪设施及其他影响尾矿库安全的设施等。
本尾矿库建设项目安全专项投资主要包括:防溃坝、滑坡、防洪水满顶、防边坡失稳、防渗漏、防排洪设施损坏、防电伤害、防机械伤害、防噪声及防振动治理工程,采光照明、防尘、安全监测及安全防护装置、安全标志等。同时,对以下项目的安全专项投资也应包含在工程建设总投资概算中。
1)按国家标准为职工配备的劳动保护用品; 2)安全设备、器材、仪器、仪表、装备费用;
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3)职工的安全生产教育和培训费用; 4)安全预评价、验收评价费用; 5)安全验收检测及检验费用; 6)事故应急抢险措施费用;
7)其它有关预防事故发生的安全技术措施费用。
因《设计方案》中未对本库的安全设施做专项的投资概算,下面给出金虎沟尾矿库安全投资概算表(见表6-1),供参考。
表6-1 安全投资概算表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名 称 排洪设施(防洪坝,排水沟,排水叠井等) 防溃坝、滑坡、防洪水满顶、防边坡失稳、防渗漏、防洪水设施损坏及坝体行人踏步台阶等辅助设施费用。 防电伤害、采光照明、防尘等安全措施。 工伤保险。 安全警示标识、标志。 为职工配备劳动防护用品。 安全宣传与职工安全教育和培训。 事故应急救援(检测报警仪器、通讯联络器材、救援器具、应急预案演习等)。 安全预评价、安全验收评价。 不可预见的安全与卫生技术措施。 合计 3 1 0.5 1 1 3 10 2 21.5 应包含在主体工程投资概算中 项 目 投资(万元) 6.6 尾矿库施工过程中应重视的安全管理措施
1)工程施工期安全管理较为繁杂,应按照项目法人负责制,解决施工期的安全管理问题。尾矿库建设项目应按照有关规定和程序严格进行招投标,项目施
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工期,公司项目部严格按照合同规定,加强施工期的安全管理,确保每个工程环节按程序施工。
2)工程施工期应抓好工程发包和临时工使用过程中的安全管理,重点是预防车辆伤害、机械伤害、电伤害、坍塌、物体打击等事故的发生。按照建设任务、内容和设计要求,落实具体责任单位和责任人,防止发生人身伤害事故。
3)施工单位应根据施工项目的结构特点及施工环境条件编制施工组织设计和各工种施工人员安全防护手册。
4)严格检查和考核,加强对项目建设的质量监督,由质量检查小组对每个项目进行现场监理、跟踪检查、阶段验收,确保工程质量进度。在坝基开挖时,必须清除上部腐殖土、树根等植物根系和乱石,清基要彻底,坝基应达到设计要求。
5)施工单位应加强施工人员安全教育,熟悉建筑行业相关安全技术规程;特种作业人员必须经过专门的安全培训,持有政府主管部门核发的操作证上岗。
6)排洪设施的施工应严格按施工图设计中给出的控制坐标放点施工,当给出的高程低于地面标高时,要对地面实施放坡开挖,当局部地段高程略高于地面标高时,应对地面实施同坡比放坡开挖后回填M7.5浆砌片石。
7)施工中,应控制筑坝料中的粘土含量,防止坝体冻胀。
8)排洪设施应按设计要求精心选料、精心施工,详细填写工程施工记录、验收记录,并绘制竣工图。排洪设施施工时还需在适当位置修筑拦砂及杂物拦截设施,以免杂物进入排洪沟而影响尾矿库的安全运行。
9)施工期车辆较多,容易发生交通运输事故。建设单位和施工单位应对所有车辆进行统一调配管理,保持车辆技术状况良好,严禁带病运行。
10)由于施工作业点(面),特别是开挖工程粉尘、噪声污染比较严重,施工单位应做好现场施工人员的劳动保护工作,通过采用湿式作业、佩戴口罩和设置防护装置等措施减轻粉尘、噪声对施工人员的危害。
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11)编制施工期间重大事故应急救援预案,落实应急救援设备与措施。
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7 安全预评价结论及建议
7.1 安全预评价结果综述
根据BYSY矿业有限公司新建尾矿库项目的设计,本次评价采用的评价方法主要有:预先危险性分析法(PHA)、安全检查表法(SCL)等。评价结果概括如下:
7.1.1尾矿库施工、运行过程中可能存在的危险和有害因素
尾矿库施工过程中可能存在的主要危险和有害因素有:坍塌、滑坡、车辆伤害、电伤害、机械伤害、噪声及粉尘危害等。
尾矿库运行过程中可能存在的主要危险和有害因素有:垮坝、溃坝、坝体塌陷、坝体滑坡、坝体裂缝、电伤害、机械伤害等。其中垮坝、溃坝等会造成严重事故,必须立即排除;坝体塌陷、坝体滑坡、坝体裂缝等会造成系统损坏,也不排除人员伤亡的可能性,运行中,要加强监测,发现问题,立即采取措施。
通过分析评价可知,本该尾矿库在库容达到100万m³ 已经构成了重大危险源。企业应做好重大危险源的申报、登记和备案工作。
7.1.2尾矿库应重视的安全措施建议
按照《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第38号)、《尾矿库安全安全技术规程》(AQ2006-2005)等有关法律法规、规程的要求,对BYSY矿业有限公司新建尾矿库提出如下建议:
1)尾矿库建设项目安全设施设计应当经安全生产监督管理部门审查批准后方可施工。安全设施设计未经审查批准的,不得施工。
2)尾矿库建设项目在下一步施工时,应当编制施工方案。其施工方案应进行会审,并对第六章安全专项投资中所列安全设施项目纳入工程概算。
3)尾矿库施工应当执行有关法律、法规和国家标准、行业标准的规定,严
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格按照设计施工,确保工程质量。委派专(兼)职尾矿库安全技术管理人员,对尾矿库的施工工程、特别是隐蔽工程做详细的资料积累和保存,完善日后的安全检查、监测记录,并整理归档。
4)尾矿库建设项目安全设施试运行时间不得超过6个月,且尾砂排放不得超过初期坝库容。试运行后应向安全生产监督管理部门申请安全设施竣工验收。
5)尾矿库安全设施经安全生产监督管理部门验收合格后,生产经营单位应当及时按照《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》的有关规定,申请尾矿库安全生产许可证。未依法取得安全生产许可证的尾矿库,不得生产运行。
6)尾矿库发生坝体坍塌及发生其他等事故时,生产经营单位应当启动应急预案,进行事故抢救,防止事故扩大,避免和减少人员伤亡,并立即报告当地安全生产监督管理部门和政府。
7.2 安全预评价结论
评价组依据国家法律、法规、行业安全规程、规范及技术标准,对本项目进行了定性与定量的安全预评价分析,评价后认为:尾矿库设计对该库的安全设计符合安全技术规程要求,方案中提出的安全措施建议可行。
预期BYSY矿业有限公司新建尾矿库在总体布置、防地质灾害、防洪、防电伤害、防尘、安全标志设置、安全生产管理等方面采取设计和本报告提出的对策措施,并始终坚持安全设施“三同时”原则后,其安全状况是可以接受的,生产过程中的危险和有害因素可得到有效控制,从安全生产角度符合国家有关法律、法规、技术标准的要求。
7.3 应当注意的问题及建议
1)《设计》中对拟建尾矿库的具体位置及库周边的环境情况均未说明,建议设计单位对拟建尾矿库与选矿厂的位置和距离进行论证,使该尾矿库选址更加合理、可行。
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2)此次《设计》中对拟建尾矿库的“值班房及通讯照明设施”、“供配电方案”、“输送系统”“劳动定员”“防渗膜的铺设方式”均未设计说明,建议设计单位对上述未涉及的问题作补充设计。
3)《设计》中对拟建尾矿库的筑坝方式描述不正确,建议设计单位对作补充设计。
4)建议对筑坝石料做力学试验,以便于正确指导施工及准确验算尾矿坝的边坡稳定指标。
5)防渗、排渗工程为隐蔽工程,施工时必须精心选料,精心施工,仔细填写隐蔽工程施工纪录和施工验收记录,并编制竣工图。应防止坝肩、盲沟等接触处发生集中渗流,以免造成渗透破坏。排渗设施在运行中必须按设计要求制定管理、维护和运行细则,以确保设施的完好,充分发挥其功能。
6)尾矿库的施工单位和监理应由具有相应资质的正规单位承担,严格按照设计施工,做好施工纪录,建立档案,加强施工监理,确保工程质量。
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附件
1.企业法人营业执照 2.安全预评价委托书 3.尾矿库设计全部图纸
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