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某尾矿库闭库潜在的风险分析及安全管理对策

作者

谢帮贵

云南华联锌铟股份有限公司 云南马关 663701

摘要:随着环保意识的提高和人们对生态环境问题的关注度增加,社会各界对服役结束的尾矿库治理问题给予了高度关注与重视。本文聚焦于某尾矿库闭库过程中的潜在风险及相应的安全管理对策,旨在确保尾矿库闭库的安全顺利进行。

关键词:尾矿库;闭库风险;安全管理对策

尾矿库作为矿山企业处理尾矿的重要设施,在其生命周期结束后根据国家相关法规要求须进行闭库处理。闭库过程环境复杂且内在风险隐患较难察觉,安全闭库不仅决定着企业发展,还关系到环境安全、社会稳定。因此,提前深入分析闭库过程中的潜在风险并制定有效的安全管控措施尤为重要[1]。

一、尾矿库闭库潜在的风险分析

(一)老旧排洪设施存在的安全隐患

尾矿库在其生命周期结束后,老旧排洪设施(比如:排水竖井、排水斜槽等)这些曾经的“功臣”变成了巨大的安全隐患,首先尾砂特殊的沉积过程中形成水平方向的推力,对排水竖井形成了一定的破坏力,加上时间的推移排水设施混凝土的碳化与结构的老化,排洪设施已变得脆弱;其次随着尾矿的禁排尾矿库整体水位下降,尾矿库内部结构发生一定变化,对排洪设施形成一定的影响,最后采用石渣回填闭库处理的方式,对稀软的尾砂进行挤压形成巨大的内推力,石渣回填速度不同于尾砂堆积速度快切短暂,对排洪设施的破坏更大。一但排洪设施承受力小于破坏力,排洪设施将发生不可逆的安全环保事故[2]。

(二)排渗管施工的挑战

传统的排渗管施工多采用顶管施工工艺,顶管法施工是在工作坑内借助顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计坡度顶入土中,根据设计要求:1、库区内需要开挖深度约8m的顶管接收坑,现行国家相关法规规定基坑开挖深度≥5m需进行专家论证,其次库区内地质属于尾砂堆积层,尾砂较松软稳定性难以保证,施工存在巨大安全隐患,若扩大开挖范围或采取支护措施将增加施工成本;2、尾矿堆积坝中上部需开挖顶管始发坑,因尾矿坝属于尾矿堆积坝,顶管法施工工艺工期长,施工期间正值雨季,给尾矿库的安全带来了极大隐患;其次顶管法施工过程中会形成大量的尾矿浆,产生的尾矿浆处置不当将造成严重环保事故。

(三)库区石渣回填风险重重

库区石渣回填主要目的是将尾砂进行覆盖并形成库尾至坝头的自然坡度,提高库区排水效率,库区废石回填主要施工设备一般采用自卸矿用卡车、推土机、挖掘机等,由于库区尾砂稀软,设备本身质量较重,特别是矿用卡车自身重量就近100余吨,在加上废石总质量近200余吨,进入库区存在极大的下陷安全风险,若此类大型设备发生下陷很难施救,会造成巨大的经济损失。

废石回填后会对尾砂形成挤压,导致尾砂隆起,若尾砂隆起不仅会影响回填的均匀性,隆起部分尾砂的处理巨大的麻烦,甚至还可能对尾矿坝的稳定性造成威胁。

二、安全管理对策

(一)提前封堵老排洪设施

尾砂堆积过程中单一水平方向的推力、废石回填中复杂且巨大的内推力及排水设施混凝土的碳化与结构的老化,闭库过程中随时可能会造成排洪设施发生不可逆破坏,导致安全、环保事故的发生。

为了确保尾矿库在闭库的安全与稳定,首要的施工工序就是提前进行排洪设施封堵工作,封堵前制定专项方案,并严格参照专项方案执行封堵,做好封堵前后的数据采集,及时掌控动向。

(二)排渗管施工工艺优化

为降低施工过程中安全环保风险,提高工作效率,控制工程成本,经对比论证水平定向钻法施工工艺更符合排渗管施工管理需求,并在闭库中得到成功的运用。

(三)库区石渣回填风险规避

由于尾矿库库尾长期在水的浸泡下尾砂稀软,石渣回填后极易出现下陷情况,若石渣回填由库尾向子坝方向进行回填将增大尾矿库压力,破坏尾矿的稳定性,造成溃坝风险,为确保确保尾矿库安全,石渣回填由坝头向库尾方向推进,增加尾矿坝自重提高尾矿坝稳定性。

石渣在运输时面对机械设备下陷的风险,首先石渣运输期间要及时对运输道路进行修缮加固,保障运输车辆安全通过性;其次作业区域的周围设置一系列明显的警示标志、警示线,将辅助措施与条件做到最佳;最后施工现场除作业人员以外安排专人对现场设备进行指挥及人员安全培训,提高作业人员安全意识,从源头掐断安全隐患[3]。

石渣回填过程中由于尾砂稀软,尾砂在石渣回填过程中受单一方向的挤压及侵占后,尾砂的流动性会导致尾砂隆起,为有效解决该问题石渣回填过前期应做好规划,将尾砂隆起问题考虑进入施工中,在石渣回填到长期水浸泡稀软区域时,回填方式采用“田字格”方式进行回填覆盖尾砂。

(四)加强尾矿坝的位移监测

为进一步提高尾矿库的稳定性及监测的科学性,闭库施工期间定期对尾矿库进行位移监测,对测量数据结果进行记录分析,如果发现监测数据出现异常,比如位移量突然增大或呈现出不规律的变化,就需要立即引起警觉。组织专业人员进行进一步的调查和评估,以确定异常位移的原因和可能带来的风险。根据评估结果,制定相应的应对措施确保尾矿坝的稳定性和安全性,确保闭库安全顺利完成。

三、总结

尾矿库闭库过程充满挑战与风险,但通过深入的风险分析与科学的安全管理对策的制定与实施,可以有效降低风险并确保闭库过程的安全顺利进行。本文提出的提前封堵老排洪设施、利用水平定向钻技术施工排渗管、石渣回填过程中的设备安全、防止尾砂挤压隆起以及加强尾矿坝的位移监测等对策,为尾矿库闭库管理提供了有力支持。未来,应继续加强相关研究与实践探索,不断提高尾矿库闭库管理水平与技术手段。

参考文献:

[1]彭欣,崔云霞,赵修齐治蓁,等. 南京市某闭库铜矿尾矿库土地再利用风险评估 [J]. 环境影响评价, 2023, 45 (04): 65-72.

[2]黄雷. 论尾矿库闭库后环境保护及土地再生利用 [J]. 中国金属通报, 2023, (01): 213-215.

[3]王正. 某尾矿库闭库后潜在的风险分析及安全管理措施 [J]. 世界有色金属, 2020, (04): 129+131.