安全技術(shù)管理論文

1、重慶科技學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 尾礦壩潰壩事故致因分析及對(duì)策措施研究 院 （系） 安全工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 安全技術(shù)管理082 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 2008631456 指導(dǎo)教師 羅 云 職稱 助 教 評(píng)閱教師 職稱 2011年 6 月 8 日 學(xué)生畢業(yè)設(shè)論文原創(chuàng)性聲明 本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果，論文中引用他（她）人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中

2、作了明確的說明并表示了謝意。 畢業(yè)論文作者（簽字）： 年 月 日40重慶科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 目錄目錄目錄3摘要51 緒論61.1課題的目的及意義61.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析61.2.1國(guó)外現(xiàn)狀的分析61.2.2國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀分析71.3 研究的主要內(nèi)容、思路和研究方法81.3.1研究的主要內(nèi)容81.3.2 本論文的寫作思路91.3.3本論文的研究方法91.4 本文的主要工作和得到的結(jié)論91.4.1本文的主要工作91.4.2結(jié)論92 尾礦壩危害因素112.1識(shí)別尾礦壩有害因素112.1.1尾礦壩有害因素及識(shí)別112.2尾礦庫(kù)各階段的病害132.2.1勘察階段132.2.2設(shè)計(jì)階段132.2.3施工

3、階段132.2.4運(yùn)行階段132.2.5閉庫(kù)階段142.3 尾礦壩常見事故142.3.1 洪水漫頂152.3.2 二期土壩失穩(wěn)152.3.3 子壩擋水漫頂潰壩152.3.4 子壩滲水潰口152.3.5 尾礦庫(kù)超儲(chǔ)、 巡檢不利152.4小結(jié)163 尾礦庫(kù)潰壩事故樹分析173.1事故樹分析中的幾個(gè)概念173.2事故樹的編制173.3 尾礦庫(kù)潰壩事故樹分析204 礦山尾礦庫(kù)事故預(yù)防措施探討224.1 尾礦庫(kù)址的擇優(yōu)方案比選224.2 尾礦庫(kù)的設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)224.2.1 水的控制224.2.2 滲漏控制224.3 尾礦壩的施工224.3.1 壩基的選擇234.3.2 軟弱帶的處理234.4 尾

4、礦庫(kù)運(yùn)營(yíng)中可能存在的事故隱患及其維護(hù)處理措施234.4.1 尾礦庫(kù)的巡檢234.4.2 尾礦壩的運(yùn)營(yíng)維護(hù)245某工程尾礦壩潰壩事故樹分析275.1尾礦壩概況275.2壩體穩(wěn)定性分析275.2.1壩體結(jié)構(gòu)與土的物理力學(xué)指標(biāo)275.2.2 尾礦砂的顆粒組成295.2.3 壩體穩(wěn)定性分析295.3 尾礦壩潰塌原因分析315.3.1基質(zhì)吸引力減小，抗剪強(qiáng)度降低315.3.2 未鋪設(shè)土工布和設(shè)置排滲管355.4 尾礦壩綜合治理措施355.4.1潰決段的處理365.4.2 采用加筋法形成復(fù)合壩體365.4.3 設(shè)置排滲系統(tǒng)、改善壩體滲流條件365.4.4 廢土石壓坡提高尾礦壩穩(wěn)定性366 結(jié)論37參考文獻(xiàn)

5、38致謝39重慶科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 摘要摘要近年來， 尾礦庫(kù)潰壩造成人員傷亡和有毒污染物下泄的事故屢屢發(fā)生， 給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失，對(duì)環(huán)境安全構(gòu)成重要威脅。本文通過辨識(shí)國(guó)內(nèi)外尾礦壩潰壩事故主要危險(xiǎn)因素，分析了尾礦壩壩型、壩高、潰壩原因、潰壩后果 、構(gòu)筑物型式與潰壩事故之問的相互關(guān)系，挖掘了導(dǎo)致尾礦壩潰壩的規(guī)律性特征，進(jìn)而建立了一個(gè)事故樹比較系統(tǒng)的分析了一下尾礦壩的潰壩原因。尾礦庫(kù)潰壩事故原因和研究制定相關(guān)對(duì)策措施提供依據(jù)，對(duì)于提高安全監(jiān)管工作的效率和水平有一定實(shí)際意義。在本文最后為分析某尾礦壩局部潰決機(jī)理和對(duì)其進(jìn)行綜合治理，從尾礦顆粒組成及其物理力學(xué)指標(biāo)、尾礦砂沉積分布特征、調(diào)洪

6、引起的壩體滲流條件與浸潤(rùn)線變化以及排水設(shè)施等方面進(jìn)行了分析，同時(shí)進(jìn)行了相應(yīng)的滑 動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算根據(jù)非飽和土理論，認(rèn)為降雨使上部子壩非飽和尾亞砂土含水量增加，基質(zhì)吸力降低導(dǎo)致其抗剪強(qiáng)度下降，水位、浸潤(rùn)線位置上升、排水措施和加筋不足等是其局部失穩(wěn)的原因，并對(duì)該尾礦壩局部潰決的綜合治理措施提出了若干建議。關(guān)鍵詞：尾礦壩 潰壩事故 降雨 綜合治理 危險(xiǎn)因素重慶科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 1緒論1 緒論1.1課題的目的及意義近年來，尾礦庫(kù)潰壩造成人員傷亡和有毒污染物下泄的事故屢屢發(fā)生，給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失，對(duì)環(huán)境安全構(gòu)成重要威脅。本文通過辨識(shí)國(guó)內(nèi)外尾礦壩潰壩事故主要危險(xiǎn)因素，分析了尾礦壩壩型、壩高、

7、潰壩原因、潰壩后果、構(gòu)筑物型式與潰壩事故之問的相互關(guān)系，挖掘了導(dǎo)致尾礦壩潰壩的規(guī)律性特征，進(jìn)而提出了降低潰壩概率及減少潰壩損失的技術(shù)措施和管理措施。本文為分析尾礦庫(kù)潰壩事故原因和研究制定相關(guān)對(duì)策措施提供依據(jù)，對(duì)于提高安全監(jiān)管工作的效率和水平有一定實(shí)際意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析1.2.1國(guó)外現(xiàn)狀的分析近些年，國(guó)際大壩委員會(huì)(icold)和其81個(gè)成員國(guó)的國(guó)家級(jí)大壩委員會(huì)針對(duì)大壩設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行提供了一個(gè)世界級(jí)科技論壇，這些組織意識(shí)到從已發(fā)生的大壩失事及其它各種事故中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和吸取教訓(xùn)，對(duì)于減少類似事故的發(fā)生有重要意義。美國(guó)大壩委員會(huì)(uscold)1 在美國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行了一次大壩事故的全面統(tǒng)計(jì)

8、，并于1988年發(fā)布了統(tǒng)計(jì)結(jié)果，有超過500個(gè)包括大壩失效、事故和大壩設(shè)施隱患整改的案例在統(tǒng)計(jì)之中，其中，24 的案例屬于大壩失事潰決，42的事故屬于已經(jīng)整改完畢的，34的案例屬于大壩安全事故。從美國(guó)大壩委員會(huì)有關(guān)水壩事故的統(tǒng)計(jì)結(jié)果我們可以得出，漫頂潰決、排洪設(shè)施失效以及結(jié)構(gòu)破壞是導(dǎo)致大壩事故的主要原因。除了統(tǒng)計(jì)本國(guó)的大壩歷史事故外，1994年美國(guó)大壩委員會(huì)還針對(duì)世界范圍內(nèi)的尾礦壩事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)囊括了1917年至1989年之間發(fā)生了潰決、滲漏以及其它破壞類型的尾礦庫(kù)185個(gè)。此后，美國(guó)國(guó)家環(huán)境署(unep)又在185個(gè)尾礦庫(kù)樣本的基礎(chǔ)增加了26個(gè)事故案例，uscold、unepicold

9、的統(tǒng)計(jì)結(jié)果1 從這個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明從20世紀(jì)60年代中期開始，世界尾礦庫(kù)事故發(fā)生數(shù)量急劇增加，原因之一是60年代開始，尾礦庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行的數(shù)量急劇增多。uscold和unep給出了一共211個(gè)尾礦庫(kù)事故的統(tǒng)計(jì)案例，案例中尾礦庫(kù)事故與壩高的關(guān)系中可以看出，57 以上的尾礦壩事故發(fā)生在壩高小于20m的尾礦壩上。壩的等級(jí)越高，檢查力度越大，技術(shù)管理措施越規(guī)范，因而相對(duì)引起事故數(shù)較少。尾礦壩的壩體型式對(duì)其安全行為有很重要的影響。不同筑壩型式和尾礦庫(kù)事故之間的關(guān)系曲線。從關(guān)系曲線可知，上游式尾礦庫(kù)產(chǎn)生故障、發(fā)生事故的數(shù)量高于其它型式的尾礦庫(kù)故障、事故數(shù)量。原因之一是上游式筑壩的尾礦壩其壩體穩(wěn)定性較差，但該壩

10、型由于生產(chǎn)管理方便，早期一度被廣泛使用。下游式堆筑方法的尾礦壩壩體是由抗剪強(qiáng)度較高、滲透性較強(qiáng)的粗尾礦堆砌而成，其穩(wěn)定性較高。中游式筑壩工藝所需粗尾礦的數(shù)量較下游式筑壩工藝少，壩體穩(wěn)定性介于上游式筑壩工藝和下游式筑壩工藝之間，在后期被廣泛使用。歐美國(guó)家尾礦壩潰壩主要事故類型是產(chǎn)生故障和發(fā)生事故，造成地下水污染相對(duì)比較少，原因在于歐美國(guó)家對(duì)水污染相當(dāng)重視，對(duì)于預(yù)防水污染考慮比較多，尾礦庫(kù)多建在遠(yuǎn)離村莊的偏遠(yuǎn)地帶。數(shù)據(jù)顯示，88以上的尾礦壩失事都發(fā)生在活動(dòng)壩。從圖5可以看出，活動(dòng)壩失事類型中，失效約占68 ；對(duì)活動(dòng)壩事故原因進(jìn)行分析，由壩坡失穩(wěn)引起的尾礦壩失事約占總失事數(shù)的34 。壩坡失穩(wěn)、漫頂和

11、地震破壞是活動(dòng)壩失事的主要原因，這與尾礦壩潰壩的主要危險(xiǎn)因素基本一致。1.2.2國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀分析尾礦庫(kù)是非煤礦山企業(yè)的重大危險(xiǎn)源之一，近年來，尾礦庫(kù)的安全運(yùn)行問題，引起了人們的高度重視。近兩年，全國(guó)共發(fā)生尾礦庫(kù)潰壩等較大和重大事故17起、死亡41人2 。因尾礦庫(kù)潰壩造成人員傷亡和有毒污染物下泄的事故屢屢發(fā)生，給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失，對(duì)環(huán)境安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。20032004年國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局開展了金屬非金屬尾礦庫(kù)安全狀況的調(diào)查工作3 。此次共調(diào)查2692座具有代表性的尾礦庫(kù)。其中，正常庫(kù)643座，占239 ；經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)的1253座，占439；定期進(jìn)行過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的206座，占77。

12、由此可見，尾礦庫(kù)的安全狀況不容樂觀。通過對(duì)尾礦壩潰壩的事故分析，目前，我國(guó)尾礦庫(kù)安全主要存在以下幾個(gè)方面的問題。一是尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)和安全評(píng)價(jià)質(zhì)量差 3。尾礦庫(kù)的建設(shè)應(yīng)遵循先勘察設(shè)計(jì)，后施工建設(shè)，再投產(chǎn)運(yùn)行的程序進(jìn)行。對(duì)發(fā)生潰壩的尾礦庫(kù)進(jìn)行分析，大部分尾礦庫(kù)無(wú)正規(guī)設(shè)計(jì)。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)部分尾礦庫(kù)下游基礎(chǔ)設(shè)施和居民多，一旦發(fā)生潰壩事故，后果將十分嚴(yán)重。例如2006年4月30日，陜西省商洛市鎮(zhèn)安縣黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司尾礦庫(kù)在加高施工時(shí)潰決，壩坡失穩(wěn)，造成17人死亡、5人受傷、76間房屋損壞。根據(jù)事故調(diào)查，該尾礦庫(kù)存在的主要問題是：無(wú)正規(guī)擴(kuò)容設(shè)計(jì)，未經(jīng)批準(zhǔn)違法實(shí)施加高壩體擴(kuò)容工程；違規(guī)超量排放尾礦，庫(kù)內(nèi)尾砂升高

13、過快，尾砂固結(jié)時(shí)間縮短；安全超高、排水不暢，干灘長(zhǎng)度嚴(yán)重不足；忽視危庫(kù)周邊安全管理，下游民房離尾礦庫(kù)過近。二是尾礦庫(kù)許可工作的問題較多。目前，全國(guó)尚有3675座尾礦庫(kù)2，即占587 的尾礦庫(kù)未取得安全生產(chǎn)許可證，且不少未取證的尾礦庫(kù)仍在非法生產(chǎn)。三是尾礦庫(kù)基礎(chǔ)工作薄弱。我國(guó)黑色、有色、黃金、化工、核工業(yè)、建材等行業(yè)的礦山每年產(chǎn)出尾礦約3億t，基本上堆存在大約1500座尾礦庫(kù)中5，其中80屬于黑色、有色冶金礦山，其它行業(yè)只占20 。這些庫(kù)中最大設(shè)計(jì)壩高260m，超過loom的有26座，庫(kù)容大于i108m3的有10座。壩高小于30m的小庫(kù)占80左右。各行業(yè)主要企業(yè)的尾礦庫(kù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖6。由于先期建

14、設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行管理不規(guī)范，造成后期管理難度很大，且多數(shù)小尾礦庫(kù)的日常管理很不規(guī)范。四是我國(guó)90 以上5 的尾礦壩都采用上游法筑壩，這種筑壩方法簡(jiǎn)單易行，便于管理，適應(yīng)性強(qiáng)，筑壩費(fèi)用低。但是壩體的沉積密度一般偏低，浸潤(rùn)線偏高，滲流難以控制。五是尾礦庫(kù)專業(yè)人員嚴(yán)重不足5。1995年以來，隨著我國(guó)改革的深入，國(guó)家機(jī)構(gòu)、機(jī)制進(jìn)行了整改革，老一代尾礦處理專業(yè)人員陸續(xù)退休，有的院所該專業(yè)后繼乏人，對(duì)于尾礦庫(kù)安全運(yùn)行管理體系上遇到了困難，加上礦山企業(yè)以及從業(yè)人員的潰壩安全意識(shí)相對(duì)比較薄弱，造成這些年來許多小庫(kù)缺乏正規(guī)設(shè)計(jì)。同時(shí)，安全監(jiān)管人員也普遍存在不熟悉相關(guān)業(yè)務(wù)的情況，以致在日常檢查中看不出尾礦庫(kù)存在的隱患

15、。六是我國(guó)多數(shù)尾礦庫(kù)的地理位置十分重要，選址時(shí)很難避開生態(tài)敏感區(qū)或人口密集區(qū)。有的位于大江、大湖、重要水源地上游，有的位于重要公交設(shè)施上游，有的在密集的居民區(qū)上游。一旦潰壩很容易造成房屋倒塌和生活水污染。七是不透水初期壩導(dǎo)致潰壩事故數(shù)量多。不透水初期壩不利于后期堆積壩的排滲固結(jié)；透水初期壩具有較強(qiáng)的透水性，有利于后期堆積壩的排滲固結(jié)和壩體穩(wěn)定，被廣泛采用。尾礦壩初期透水壩相比不透水壩而言，數(shù)量明顯多，通過事故統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)致的潰壩事故、失效數(shù)量卻相對(duì)少，充分說明了初期不透水壩導(dǎo)致的潰壩失事概率高。1.3 研究的主要內(nèi)容、思路和研究方法1.3.1研究的主要內(nèi)容在本論文中，我的主要內(nèi)容是對(duì)尾礦壩

16、的潰壩原因進(jìn)行系統(tǒng)的研究，通過國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，總結(jié)出尾礦壩的潰壩原因。然后建立一個(gè)事故樹，在從事故樹中得知各種原因?qū)ξ驳V壩潰壩的致因幾率。在根據(jù)各原因的致因幾率進(jìn)行對(duì)策措施研究。在對(duì)某一個(gè)尾礦壩潰敗的真實(shí)事例進(jìn)行分析，總結(jié)他的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。研究方法是用的事故樹分析法。1.3.2 本論文的寫作思路本論文的思路是本論文首先從敘述了研究尾礦壩的目的的意義，國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀分析對(duì)國(guó)內(nèi)的幾個(gè)重大的尾礦壩的事故進(jìn)行了一下簡(jiǎn)述，并簡(jiǎn)略的提出了尾礦壩潰壩后應(yīng)該進(jìn)行的整改措施。然后，對(duì)普遍的尾礦壩進(jìn)行常見的危險(xiǎn)危害因素分析，得出一個(gè)比較全面的尾礦壩潰壩事故發(fā)生的原因，下一步是根據(jù)這些尾礦壩潰壩原因，結(jié)合自己所學(xué)的事故

17、樹分析法，建立一個(gè)尾礦壩潰壩的事故樹。求出最小割集，分析出尾礦壩潰壩的基本因素的各個(gè)方面造成尾礦壩潰壩的重要度。最后，結(jié)合一個(gè)尾礦壩潰壩的事例，來結(jié)合實(shí)際的分析了一下尾礦壩的潰壩的原因。并提出的整改措施。1.3.3本論文的研究方法本論文的研究方法是事故樹分析法。1.4 本文的主要工作和得到的結(jié)論1.4.1本文的主要工作文章的主要工作是，在做論文的幾個(gè)月時(shí)間里，通過閱讀的大量關(guān)于尾礦壩潰壩的書籍，了解了尾礦壩潰壩的事故原因是多種多樣的，具體包括很多的方面有天氣，人為，地理?xiàng)l件，管理等各個(gè)方面?？偨Y(jié)了這些的原因之后，把他們?nèi)靠偨Y(jié)下來，在根據(jù)各個(gè)方面建立事故樹。分析重要度，了解尾礦壩潰壩的各個(gè)方面

18、的原因給尾礦壩帶來的危害程度有多大。最后，對(duì)一個(gè)實(shí)際的例子分析得到結(jié)論。1.4.2結(jié)論本文首先對(duì)尾礦壩的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，國(guó)際上開展尾礦庫(kù)事故管理以及數(shù)據(jù)收集要比國(guó)內(nèi)早得多，美國(guó)1988年就有了對(duì)大壩事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) ， 我國(guó) 2007年才收集了過去7年里尾礦壩發(fā)生潰壩的數(shù)據(jù)， 兩組數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行同期對(duì)比。但通過兩組數(shù)據(jù)的比較分析，可以發(fā)現(xiàn)其反映的一些規(guī)律性特征。第二，對(duì)尾礦壩的危險(xiǎn)因素做了必要的辨識(shí)，對(duì)尾礦庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行的各個(gè)階段和各單元的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行論述和分析,并對(duì)可能導(dǎo)致潛在危險(xiǎn)的原因進(jìn)行了分析,提出相應(yīng)的事故預(yù)防措施,該項(xiàng)工作是加強(qiáng)尾礦庫(kù)安全生產(chǎn)管理及預(yù)防尾礦庫(kù)事故發(fā)生的基礎(chǔ)性工作。第三

19、，根據(jù)國(guó)內(nèi)發(fā)生的尾礦庫(kù)主要潰壩事故，概括了導(dǎo)致尾礦庫(kù)潰壩的基本事件，運(yùn)用安全系統(tǒng)工程中的事故樹分析法對(duì)尾礦庫(kù)潰壩事故進(jìn)行了研究，第四，提出相應(yīng)的事故預(yù)防措施，可對(duì)企業(yè)做好尾礦庫(kù)事故預(yù)防起到指導(dǎo)作用，第五，對(duì)國(guó)內(nèi)某一個(gè)尾礦壩潰壩的事例進(jìn)行具體分析，提出具體整改措施。在對(duì)尾礦壩的常見危害進(jìn)行分析，對(duì)尾礦庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行的各個(gè)階段和各單元的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行論述和分析,并對(duì)可能導(dǎo)致潛在危險(xiǎn)的原因進(jìn)行了分析,提出相應(yīng)的事故預(yù)防措施,該項(xiàng)工作是加強(qiáng)尾礦庫(kù)安全生產(chǎn)管理及預(yù)防尾礦庫(kù)事故發(fā)生的基礎(chǔ)性工作。通過對(duì)以往尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)分析， 總結(jié)了導(dǎo)致尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害的主要因素， 并從自然災(zāi)害壩體質(zhì)量問題和人因管理缺陷

20、3 個(gè)方面概括了導(dǎo)致尾礦庫(kù)潰壩事故的因素，建立了尾礦庫(kù)潰壩事故樹。根據(jù)事故樹，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)提出整改措施。重慶科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 2尾礦壩危害因素2 尾礦壩危害因素2.1識(shí)別尾礦壩有害因素2.1.1尾礦壩有害因素及識(shí)別尾礦壩有害因數(shù)可劃分為尾礦壩壩基壩坡失穩(wěn)、排洪系統(tǒng)故障、浸潤(rùn)線過高及管涌等滲透穩(wěn)定問題。導(dǎo)致潰壩的有害因素：尾礦壩最大的危險(xiǎn)是潰壩,一旦潰壩會(huì)引起滑坡泥石流等重大災(zāi)害,引起重大人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染。引起潰壩的原因很多,如:調(diào)洪高度不能滿足需要、安全超高不夠、泄洪排水系統(tǒng)防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、泄洪排水構(gòu)筑物破壞或堵塞、庫(kù)區(qū)內(nèi)發(fā)生大的泥石流、岸坡發(fā)生滑坡和坍塌等;壩基未處理或處理不當(dāng)、

21、壩體邊坡過陡、有局部坍塌或隆起、壩面有沖刷或塌坑等不良現(xiàn)象;裂縫、壩基下存在軟弱地層或巖溶,壩體疏松;未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放礦沖填尾礦庫(kù),沉積灘面出現(xiàn)側(cè)坡、扇形坡或細(xì)粒尾礦大量沉積于壩的某一端;獨(dú)頭放礦,礦漿沿子壩內(nèi)坡趾流動(dòng)沖刷壩體;沉積干灘長(zhǎng)度不足,浸潤(rùn)線過高,下游壩坡沼澤化;排滲設(shè)施失效或破壞,滲流破壞不斷擴(kuò)大,產(chǎn)生管涌、流土。主要觸發(fā)原因有滑坡、浪涌或洪水漫壩、壩坡失穩(wěn)、堆積壩潰口、滲流破壞?，F(xiàn)對(duì)可能引起潰壩的各個(gè)有害因數(shù)分析如下。(1)滑坡(岸坡坍塌)：由于尾礦庫(kù)建在陡峭山體上,采礦活動(dòng)、巖體風(fēng)化、尾礦庫(kù)水淹浸泡而導(dǎo)致山體失穩(wěn),最終引起滑坡。(2)泥石流。由于庫(kù)區(qū)存在大量細(xì)粒尾砂,當(dāng)遇到暴

22、雨時(shí)會(huì)引起泥石流。(3)浪涌或洪水漫壩。由于風(fēng)速過大、泄洪排水構(gòu)筑物破壞、堵塞、庫(kù)區(qū)內(nèi)發(fā)生大的泥石流或岸坡發(fā)生滑坡和坍塌等原因,引起水流高速?zèng)_擊壩體或庫(kù)區(qū)水位超過壩頂,致使壩坡失穩(wěn)決口潰壩。(4)壩坡失穩(wěn)。由于壩體邊坡過陡,有局部坍塌或隆起,壩面有沖刷、塌坑等不良現(xiàn)象;裂縫,壩基下存在軟基或巖溶,壩體疏松使?jié)B流破壞不斷擴(kuò)大導(dǎo)致壩體裂縫、管涌或流土,引起壩體滑坡坍塌。(5)壩面拉溝。未進(jìn)行壩面維護(hù),壩面無(wú)防沖刷措施,遇暴雨會(huì)引起壩面拉溝。(6)滲流破壞。由于浸潤(rùn)線的位置過高,尾礦沉積灘的長(zhǎng)度過短,壩面或下游發(fā)生沼澤化。導(dǎo)致壩體、壩肩和不同材料結(jié)合部位有滲流水流出,滲流量增大,滲流水混濁引起管涌。

23、(7)管涌。當(dāng)庫(kù)區(qū)水位過高而引起壩基滲透壓力過大,排滲設(shè)施失效時(shí)就會(huì)引起管涌。(8)壩體地震液化。當(dāng)筑壩尾砂粒度不符合要求,壩坡處于飽和狀態(tài),地震時(shí)或其它震動(dòng)會(huì)引起壩體液化。(9)裂縫。由于壩體、壩基不均勻沉陷或滑坡、壩體施工質(zhì)量差或壩身結(jié)構(gòu)及斷面尺寸設(shè)計(jì)不當(dāng),當(dāng)壩體滑移、暴雨或低溫冰凍時(shí)就會(huì)使壩體產(chǎn)生裂縫。(10)粉塵。由于堆積壩外坡大面積裸露,未護(hù)坡,尾砂粒度細(xì)、含水低,會(huì)引起沙塵暴污染環(huán)境。(11)漏礦和滲水。由于將尾礦庫(kù)建在斷裂帶、溶洞等不良工程地質(zhì)條件下,使庫(kù)區(qū)地層滲水通道和庫(kù)外連通,使水或礦漏出。(12)滾石。由于山體陡峭、采礦活動(dòng)、或巖體風(fēng)化等原因,引起巖石從山體脫落沖擊排洪設(shè)施

24、,導(dǎo)致排洪設(shè)施破壞或由于滾石下落或重物落下?lián)糁腥梭w而引起的事故。引起排洪系統(tǒng)故障的有害因素由于滾石、樹枝雜草、低溫冰凍、地基產(chǎn)生不均勻沉陷等原因?qū)е屡潘苄购槟芰档褪А嗔?最終引起排洪系統(tǒng)故障。在尾礦庫(kù)整個(gè)事故中,潰壩事故發(fā)生的危害性最大,潰壩事故一旦發(fā)生,會(huì)引起重大人員傷亡財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染,并且因潰壩而引起的重特大事故比較多,確。如云南錫業(yè)公司火谷都尾礦庫(kù)1962年09月26日發(fā)生潰壩事故,涌出尾礦330萬(wàn)m3,水38萬(wàn)m3,沖毀耕地36.05hm2,11座村寨和一個(gè)農(nóng)場(chǎng),共13970人受災(zāi),其中死亡171人、傷92人,直接經(jīng)濟(jì)損失2000萬(wàn)元,也是迄今為止我國(guó)發(fā)生的最嚴(yán)重的一起尾

25、礦壩事故;最近的一次如2006年4月30日陜西鎮(zhèn)安尾礦壩坍塌事故死亡17人。其次是洪水漫壩、決口、滑坡坍塌、地震液化、滾石、泥石流等事故一旦發(fā)生,會(huì)引起危險(xiǎn)性較大,并較難以控制,容易發(fā)生傷亡、或群傷,造成一定的經(jīng)濟(jì)損失3,這些事故的發(fā)生也有可能導(dǎo)致潰壩,。如1994年07月12日,湖北新冶銅礦尾礦庫(kù)洪水漫頂潰壩,死亡26人,失蹤2人;1992年05月24日,河南灤川縣赤土店鄉(xiāng)鉬礦搶修尾礦庫(kù)排洪洞發(fā)生大規(guī)模塌方,死亡14人,重傷4人。在國(guó)外,此類事故亦不鮮見。第三是滲透破壞如流土、管涌、這些事故的發(fā)生也有可能導(dǎo)致潰壩。如圭亞那阿邁金礦尾礦壩垮塌，直接原因是在建壩期間，在堤壩底部安裝了波紋排水鋼管

26、臨時(shí)排水，在重型設(shè)備碾壓管線周圍的回填材料時(shí)，破壞了管路的完整性，為細(xì)粒材料流失創(chuàng)造了條件，由于沒有采取其他有效措施阻止或有效控制管道周圍回填料中的滲漏，引起壩體內(nèi)部侵蝕破壞。另外細(xì)砂層與廢石堆之間缺乏反濾，細(xì)砂可以容易的從廢石堆孔隙之間穿過。第四是違規(guī)作業(yè)誘發(fā)以上各種事故的發(fā)生。2.2尾礦庫(kù)各階段的病害2.2.1勘察階段 對(duì)庫(kù)區(qū)、壩基、尾礦堆積壩壩體及沉積灘的勘察質(zhì)量低劣,排洪管線等處的不良地質(zhì)條件未能查明,導(dǎo)致穩(wěn)定分析、排洪驗(yàn)算等結(jié)論不可靠4,造成庫(kù)內(nèi)滑坡、壩體變形、壩基滲漏、排洪涵管斷裂、排水井倒塌等事故隱患。2.2.2設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)質(zhì)量低劣,基礎(chǔ)資料不確切、設(shè)計(jì)方案及技術(shù)論證方法不當(dāng)、不

27、遵循設(shè)計(jì)規(guī)范、對(duì)庫(kù)區(qū)水位及浸潤(rùn)線深度的控制不明確,和要求不切實(shí)際等方面。而由此造成的隱患大多數(shù)是壩體在中后期穩(wěn)定性和防洪能力不夠,不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。其次,排水構(gòu)筑物出現(xiàn)斷裂、氣蝕、倒塌等現(xiàn)象也往往由于設(shè)計(jì)人員素質(zhì)不高或經(jīng)驗(yàn)不足所造成的。因此,尾礦庫(kù)必須做到精心設(shè)計(jì),必須委托有設(shè)計(jì)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)前應(yīng)切實(shí)做好基礎(chǔ)資料的收集和方案論證工作,并且進(jìn)行尾礦土工試驗(yàn),必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行筑壩試驗(yàn),以校驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性。必須嚴(yán)格按選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范zbj1-90和尾礦庫(kù)安全管理規(guī)定的等規(guī)范進(jìn)行。設(shè)計(jì)完成以后必須請(qǐng)具備評(píng)價(jià)資格的機(jī)構(gòu)進(jìn)行尾礦庫(kù)安全預(yù)評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)合格后方可施工筑壩。 2.2.3施

28、工階段在初期壩施工過程中,由于清基不徹底、壩體密實(shí)不均、壩料不符合要求、反濾層鋪設(shè)不當(dāng)?shù)纫蛩?可能會(huì)造成壩體沉降不均、壩體或壩基漏礦、后期壩局部塌陷等事故;若排洪構(gòu)筑物有蜂窩、麻面或強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),且負(fù)荷逐漸增大時(shí),便會(huì)造成掉塊、露筋、斷裂、甚至倒塌等危害5。因此,在施工時(shí)必須按選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范(zbj1-90)和尾礦庫(kù)安全管理規(guī)定的規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行,在尾礦庫(kù)施工驗(yàn)收階段必須嚴(yán)格按尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程(ys5418-95)的要求進(jìn)行,并且要進(jìn)行安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)合格后方可運(yùn)行。2.2.4運(yùn)行階段科學(xué)管理,尾礦壩管理應(yīng)由有資質(zhì)的人員經(jīng)培訓(xùn)后進(jìn)行管理，并建立健全規(guī)章制度和檢查臺(tái)賬。由于尾礦庫(kù)具有邊

29、施工邊使用的特點(diǎn),壩體形成的過程要借助尾砂堆壩,堆壩周期較長(zhǎng)。隨著壩體逐年增高,需要依次封堵排水井的進(jìn)水口和進(jìn)行其它管理工作,只有長(zhǎng)期一貫保持良好的堆壩質(zhì)量,才能保證壩體安全。在堆壩過程中,基壩、排水井和泄洪溝長(zhǎng)期受水壓、滲透、沖刷、溶蝕、氣蝕、磨損、腐蝕等物理、化學(xué)作用,經(jīng)受洪水、嚴(yán)寒、冰凍等惡劣氣候條件的影響,尾礦設(shè)施很難保持始終如一的良好運(yùn)行狀態(tài)。壩體要在運(yùn)行期間形成,需要不斷維護(hù)和控制,還要做好放礦,筑壩、防汛、防滲、防震、維護(hù)、修理檢查,觀測(cè)等日常管理工作,一套科學(xué)有效的管理制度和與之配套的組織機(jī)構(gòu)必不可少6。運(yùn)行時(shí)必須每隔3a對(duì)尾礦庫(kù)作安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià),否則禁止再運(yùn)行。2.2.5閉庫(kù)階

30、段尾礦庫(kù)即使停止了使用,庫(kù)內(nèi)已無(wú)積水,但洪水及地震的威脅將長(zhǎng)期存在,況且?guī)靸?nèi)沉積灘面在常年風(fēng)雨吹淋之下,灘面坡度漸趨平緩、調(diào)洪庫(kù)容隨之減少、洪水位的安全高度及安全灘長(zhǎng)大多不能滿足安全要求。排洪構(gòu)筑物的壽命也是有限的,灘面表面干燥,甚至開裂,但內(nèi)部仍呈飽和狀態(tài),一旦失事,其造成的災(zāi)害和正在使用的尾礦庫(kù)的失事同等嚴(yán)重7。因此,從尾礦庫(kù)使用到最終設(shè)計(jì)高程前23a必須進(jìn)行閉庫(kù)設(shè)計(jì),且設(shè)計(jì)和施工方案應(yīng)符合尾礦庫(kù)安全管理規(guī)定的安全法律、法規(guī)等技術(shù)規(guī)范,并須報(bào)省級(jí)以上安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門審查,進(jìn)行閉庫(kù)安全評(píng)價(jià)。閉庫(kù)工程結(jié)束后須經(jīng)省級(jí)以上安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門組織驗(yàn)收。閉庫(kù)后的安全要求基本上與正在使用的尾礦庫(kù)類

31、似,庫(kù)的等級(jí)、穩(wěn)定、安全系數(shù)、防洪標(biāo)準(zhǔn)都與終期尾礦庫(kù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一致。閉庫(kù)后所有安全管理工作仍由原企業(yè)負(fù)責(zé)。2.3 尾礦壩常見事故根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 導(dǎo)致尾礦庫(kù)潰壩事故的直接原因?yàn)椋?洪水約占 5 o%， 壩體穩(wěn)定性不足約占2 0%， 滲流破壞約占 2 0%左右， 其他約占 1 0%。而事故的根源則是尾礦庫(kù)存在隱患。尾礦庫(kù)建設(shè)前期工作對(duì)自然條件( 如工程地質(zhì)、 水文、 氣象等) 了解不夠， 設(shè)計(jì)不當(dāng)( 如考慮不周， 盲目壓低資金而置安全于不顧， 由不具備設(shè)計(jì)資格的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)等) 或施工質(zhì)量不良是造成隱患的先天因素。在生產(chǎn)運(yùn)行中， 尾礦庫(kù)由不具備專業(yè)知識(shí)的人員管理， 未按設(shè)計(jì)要求或有關(guān)規(guī)定執(zhí)行

32、， 是造成隱患的后天因素。因此尾礦庫(kù)投入使用后要通過 日常巡查和檢查對(duì)發(fā)現(xiàn)的各種不利工況予以重視， 進(jìn)行分析排查隱患顯得尤為重要。 尾礦庫(kù)的安全最主要的是由壩的穩(wěn)定性決定的， 尾礦壩失事主要發(fā)生在中小型尾礦庫(kù)， 究其原因很多， 但大都與尾礦庫(kù)地形條件差， 調(diào)洪庫(kù)容小， 尾礦顆粒細(xì)， 含泥量大， 壩體穩(wěn)定條件差， 庫(kù)內(nèi)水位高， 壩體滲流失控有關(guān)。下面就幾種尾礦壩的失事類型和原因總結(jié)如下。 2.3.1 洪水漫頂庫(kù)區(qū)匯水面積大， 庫(kù)容小， 未采取有效地排洪設(shè)施，庫(kù)區(qū)設(shè)置的排水斜槽， 排水能力?。?對(duì)當(dāng)?shù)氐挠炅靠紤]不周;暴雨之前，庫(kù)區(qū)蓄水位太高；缺乏專人管理和巡查。如歸美山尾礦壩潰壩。 2.3.2 二

33、期土壩失穩(wěn) 二期土壩加高未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，在尾礦泥層上修筑臨時(shí)小堤，壩體斷面薄弱；臨時(shí)小堤已發(fā)生壩頂開裂，未組織力量按設(shè)計(jì)要求修復(fù)；庫(kù)內(nèi)水位不斷抬高，壩體施工質(zhì)量差;如火谷都尾礦壩潰壩。 2.3.3 子壩擋水漫頂潰壩 尾礦含泥量大， 庫(kù)區(qū)容積均已被泥漿所占有；庫(kù)內(nèi)水位抬高， 子壩擋水， 整個(gè)壩體飽和是潰壩的直接原因如黃梅山尾礦壩。 2.3.4 子壩滲水潰口 壩中集水排礦， 壩頂分散排礦不均勻?qū)е聨?kù)內(nèi)水位偏高于壩肩一側(cè)；尾礦含泥量較大， 尾礦沉積灘面平緩,庫(kù)內(nèi)澄清水位較高；子壩擋水，發(fā)生流土而造成潰口。如西石門一期尾礦壩。2.3.5 尾礦庫(kù)超儲(chǔ)、 巡檢不利 山西省臨汾市襄汾縣陶寺鄉(xiāng)的新塔礦業(yè)有限

34、公司塔山鐵礦尾礦庫(kù)潰壩事故。根據(jù) 冶金礦山尾礦庫(kù)設(shè)施管理規(guī)程 的規(guī)定，在尾礦庫(kù)使用到最終設(shè)計(jì)高程前三年應(yīng)做閉庫(kù)處理設(shè)計(jì)和尾礦庫(kù)安全維護(hù)方案,報(bào)上級(jí)主管部門審批實(shí)施。閉庫(kù)后若再次使用時(shí)，應(yīng)視同新建尾礦庫(kù)，需進(jìn)行加高增容高能工程設(shè)計(jì)， 報(bào)請(qǐng)主管部門審批， 同時(shí)報(bào)請(qǐng)同級(jí)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門審查備案。該尾礦庫(kù)閑置后再啟用沒有辦理各種使用制度， 也沒有進(jìn)行平時(shí)的安全巡查和檢查， 屬于重大的責(zé)任事故。2.4小結(jié)本段對(duì)尾礦庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行的各個(gè)階段和各單元的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行論述和分析,并對(duì)可能導(dǎo)致潛在危險(xiǎn)的原因進(jìn)行了分析,提出相應(yīng)的事故預(yù)防措施,該項(xiàng)工作是加強(qiáng)尾礦庫(kù)安全生產(chǎn)管理及預(yù)防尾礦庫(kù)事故發(fā)生的基礎(chǔ)性工作。重慶

35、科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 3 尾礦壩潰壩事故樹分析3 尾礦庫(kù)潰壩事故樹分析3.1事故樹分析中的幾個(gè)概念事故樹分析 (fta)又稱故障樹分析，是安全系統(tǒng)工程最重要的分析方法。主要用于分析事故發(fā)生的原因和評(píng)價(jià)事故風(fēng)險(xiǎn)。 最小割集。割集亦稱截止集或截集，是導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的基本事件 的集合 。最小割集則是 導(dǎo)致頂上事件發(fā)生基本事件的最 小集合 ，因此 ，最小割集 間不存在重復(fù)和相互包含的關(guān)系。最小割集的求解方法有行列法、布爾代數(shù)簡(jiǎn)化法、結(jié)構(gòu)法 、質(zhì)數(shù)代入法和矩陣法等，本章應(yīng)用布爾代數(shù)簡(jiǎn)化法求取最小徑集。徑集(通集)，即如果事故樹中某些基本事件不發(fā)生 ，則頂上事件不 發(fā)生 ，這些基本事件的集合稱為徑集。

36、最小徑集是頂上事件不發(fā)生所必需的最低限度的徑集 。 結(jié)構(gòu)重要度分析。結(jié)構(gòu)重要度分析是從事故樹結(jié)構(gòu)上分析各基本事件 的重要程度。即在各基本事件發(fā)生概率都相等的情況下，分析各基本事件的發(fā)生對(duì)頂上事件的發(fā)生所產(chǎn)生的影響程度。 結(jié)構(gòu)重要度分析可采用的方法 ：1 )求結(jié)構(gòu)重 要系數(shù)。2 )利用最小割集判斷重要度。前者精確，但繁瑣；后者簡(jiǎn)單，但不夠精確。本章應(yīng)用后者分析3 。3.2事故樹的編制 尾礦庫(kù)最大的危害因素是潰壩。一旦潰壩會(huì)引起滑坡、泥石流等重大災(zāi)害 ，造成重大人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染 。根據(jù)尾礦庫(kù)潰壩事故防治理論 ，并通過對(duì)我國(guó)歷年來所發(fā)生的尾礦庫(kù)潰壩事故的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，建立尾礦庫(kù)潰壩 事故樹如

37、圖1，其中基本事件代碼如表1所示 。 圖一見下一頁(yè) t 尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害a1 自然災(zāi)害a2 壩體質(zhì)量問題a3 人因管理缺陷a4 庫(kù)區(qū)山體滑坡a5 洪水漫壩a6 地震液化a7 壩體失穩(wěn)a8 滲流破壞a9 人為干擾a10 現(xiàn)場(chǎng)操作失誤a11 日常管理缺陷a12 水位監(jiān)測(cè)設(shè)施缺陷a13 排洪能力不足或喪失a14 排洪設(shè)施堵塞a15 排洪設(shè)施破壞a16 動(dòng)荷條件a17 初期壩缺陷a18 尾礦筑壩缺陷a19 選址缺陷a20 設(shè)計(jì)缺陷a21 施工缺陷a22 邊坡過陡a23 浸潤(rùn)線位置過高a24 反濾層失效a25 排滲設(shè)施失效a26 安全超高 干灘長(zhǎng)度不足a27 排滲設(shè)施破壞x1 發(fā)生超過設(shè)計(jì)地震烈度的地震x

38、2 采礦活動(dòng)x3 巖體風(fēng)化x4 尾礦庫(kù)水淹浸泡x5 汛期雨量大x6 無(wú)設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不規(guī)范x7 設(shè)計(jì)防洪能力低于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)x8 進(jìn)水口雜物淤積x9 構(gòu)筑物垮塌x10 施工質(zhì)量差x11 不均勻或集中載荷x12 地基不均勻沉陷x13 尾礦顆粒細(xì)x14 有效覆蓋壓力過小x15 震動(dòng)頻率高x16 震動(dòng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)x17 勘察質(zhì)量差x18 壩基處于不良地質(zhì)構(gòu)造x19 無(wú)設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不當(dāng)x20 設(shè)計(jì)單位不具備資質(zhì)x21 設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際不符x22 不按設(shè)計(jì)施工x23 放礦工藝不合理x24 人為改動(dòng)陡坡比x25 未采取措施處理x26 反濾層設(shè)計(jì)不當(dāng)x27 反濾料選擇不當(dāng)x28 尾礦漿及雨水沖刷反濾層x29 無(wú)排滲設(shè)施或

39、設(shè)計(jì)不合理x30 排滲設(shè)施堵塞x31 壓力管道強(qiáng)度不夠x32 庫(kù)區(qū)水位控制不當(dāng)x33 調(diào)洪庫(kù)容不足x34 壩前放礦不均勻x35 灘頂高程不一x36 干灘坡度過小x37 安全投入不足x38 礦區(qū)亂采亂挖x39 庫(kù)區(qū)爆破x40 安全意識(shí)薄弱x41 技術(shù)水平低x42 未進(jìn)行定期維護(hù)x43 未對(duì)壩體進(jìn)行檢查x44 發(fā)現(xiàn)隱患未處理x45 未執(zhí)行法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范x46 無(wú)水位監(jiān)測(cè)設(shè)施x47 監(jiān)測(cè)設(shè)施失效3.3 尾礦庫(kù)潰壩事故樹分析通過對(duì)以往尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)分析， 總結(jié)了導(dǎo)致尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害的主要因素， 并從自然災(zāi)害 壩體質(zhì)量問題和人因管理缺陷 3 個(gè)方面概括了導(dǎo)致尾礦庫(kù)潰壩事故的因素， 建立了尾礦庫(kù)潰

40、壩事故樹分析圖( 見圖1)根據(jù)圖 1 可以求出 48 組最小割集， 表明發(fā)生尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害有48 種途徑， 這說明尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害的危險(xiǎn)性很大 最小徑集是不導(dǎo)致尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害發(fā)生的有效途徑， 本事故樹中有12 組最小徑集， 其中任一組最小徑集的基本事件不發(fā)生， 則頂上事件就不可能發(fā)生， 這表明有 12 類控制尾礦庫(kù)潰壩災(zāi)害的途徑。為了掌握各基本事故的發(fā)生對(duì)頂上事件發(fā)生所產(chǎn)生的影響程度， 需進(jìn)行結(jié)構(gòu)重要度分析， 以便確定各基本事件的重要度排序， 從而結(jié)合客觀實(shí)際的可能性， 從大到小選定， 并制定有效地預(yù)防事故發(fā)生的措施。經(jīng)計(jì)算， 結(jié)構(gòu)重要度大小的排列順序?yàn)?i =i（2） =i(3) =i(4)

41、=i(6) =i(10) =i(11) =i(12) =i(17) =i(18) =i(19) =i(20) =i(21) =i(22) =i(23) =i(24) =i(37) =i(38) = i(39) =i(40) =i(41) =i(42) =i(43) =i(44) =i(45) =i(46) =i(47) i(25) i(5) i(7) i(8) i(9) i(26) =i(27) =i(28) =i(29) =i(30) =i(31) =i(32) =i(33) =i(34) =i(35) =i(36)= i(13) =i(14) i(15) =i(16).通過對(duì)引起尾礦庫(kù)潰壩

42、的事故樹分析， 從各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度而言， 發(fā)生超過設(shè)計(jì)地震烈度的地震(x1)無(wú)設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不規(guī)范(x6)，以及人因管理缺陷（a3) 庫(kù)區(qū)山體滑坡(a4) 壩體失穩(wěn)(a7) 和排洪設(shè)施破壞(a15)的各基本事件結(jié)構(gòu)重要度最大，對(duì)頂上事件發(fā)生影響最重要，是關(guān)鍵的基本事件 根據(jù)最小徑集來看， 當(dāng)發(fā)生超過設(shè)計(jì)地震烈度的地震(x1) 無(wú)設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不規(guī)范(x6)，以及人因管理缺陷(a3) 庫(kù)區(qū)山體滑坡(a4) 壩體失穩(wěn)(a7) 和排洪能力不足或喪失(a13) 的各基本事件能被控制， 則事故可以避但發(fā)生超過設(shè)計(jì)地震烈度的地震(x1) 是小概率事件，目前技術(shù)還無(wú)法做到預(yù)報(bào)，所以不能作為控制事件，而只能根據(jù)

43、庫(kù)區(qū)選址的地震烈度嚴(yán)格按照技規(guī)范進(jìn)行尾礦庫(kù)設(shè)計(jì) 對(duì)無(wú)設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不規(guī)范(x6)及人因管理缺陷(a3)和壩體失穩(wěn)(a7)的各基本事件而言，它是人為可以控制的， 故應(yīng)該把它作為重點(diǎn)控制的對(duì)象庫(kù)區(qū)山體滑坡(a4)是因?yàn)樽匀粸?zāi)害引發(fā)事故的發(fā)生， 所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量考慮這些因素，并做好科學(xué)預(yù)報(bào) 排洪能力不足或喪失(a13)的各基本事件大多是人為可以控制的， 所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到庫(kù)區(qū)的水文氣象， 嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。重慶科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 6 結(jié)論重慶科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 4 礦山尾礦庫(kù)事故預(yù)防措施討論4 礦山尾礦庫(kù)事故預(yù)防措施探討4.1 尾礦庫(kù)址的擇優(yōu)方案比選 尾礦庫(kù)址選擇是影響尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)的最重要因素

44、，也是決定尾礦庫(kù)運(yùn)營(yíng)過程中安全與否和盡量滿足環(huán)保要求的最重要制約因素。所以選址階段要認(rèn)真仔細(xì)的論 證，比較其優(yōu)越性，每個(gè)可能的備選庫(kù)址都有一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，必須與采選作業(yè)一起考慮，加以選擇。選礦工藝類型直接決定尾礦庫(kù)區(qū)的類型， 因而也是影響尾礦庫(kù)址選擇的因素之一。除此之外還要考慮場(chǎng)址與礦區(qū)的距離、水文、地質(zhì)等因素。尾礦庫(kù)址選擇最常用的方法是篩選， 即把若干個(gè)約束因素加到數(shù)個(gè)適當(dāng)?shù)目赡艿膸?kù)址地， 逐漸剔除，最終確定出最佳的尾礦庫(kù)址。 4.2 尾礦庫(kù)的設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要環(huán)節(jié) 4.2.1 水的控制 地表尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)中一個(gè)非常關(guān)鍵問題就是要使所需處理的水量與壩型相適應(yīng)。為此，在規(guī)劃的早期階段，必須預(yù)計(jì)排人

45、尾礦庫(kù)的尾礦固料量、選礦廢水、 降水量和徑流流人量，并考慮適當(dāng)?shù)乃刂品椒?地表水控制措施的正確設(shè)計(jì)對(duì)壩體抗洪安全性是十分重要的。經(jīng)驗(yàn)表明，有些尾礦壩可能經(jīng)受住邊坡破壞、滲流引起的破壞，甚至局部液化;但幾乎沒有能幸免于防洪措施不當(dāng)所引起的漫壩破壞。庫(kù)水漫過壩頂之后，尾礦壩遭受快速下切侵蝕，很短時(shí)間即可完全潰壩。 4.2.2 滲漏控制 隨著世界性水資源和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，以及廢水管理法規(guī)的健全，減少和控制尾礦庫(kù)滲漏迅速成為礦山工程項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)和管理評(píng)價(jià)的關(guān)鍵問題之一， 從而推動(dòng)了尾礦庫(kù)滲漏控制技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步。然而，就目前而言，在尾礦管理中， 認(rèn)識(shí)最膚淺的仍然是尾礦庫(kù)滲流及其攜帶污染物對(duì)地下水的

46、影響。 4.3 尾礦壩的施工 施工是工程設(shè)計(jì)理念的實(shí)施過程，任何一個(gè)工程質(zhì)量的好壞都和施工有密切的關(guān)系。尾礦庫(kù)工程建設(shè)中尾礦壩的施工時(shí)整個(gè)尾庫(kù)礦工程穩(wěn)定與安全的決定性因素，下邊就施工時(shí)應(yīng)注意的重點(diǎn)作一些歸納總結(jié)。 4.3.1 壩基的選擇 應(yīng)把壩基放在巖土性能好的地基上，清除壩基底部植物覆蓋層( 包括植物根系深入范圍內(nèi)的土層) ，清除可溶性氯化物含量超過2%或石膏含量超過 5%的土層，清除軟土、淤泥、泥炭、流砂及鹽漬土層，動(dòng)物洞穴、墳?zāi)沟冗x擇穩(wěn)定性較好的、緊密地、砂礫石層及節(jié)理密集的風(fēng)化巖體，可采用截水槽，槽底要清到抗?jié)B抗溶的巖層上，以防止?jié)B漏和產(chǎn)生管涌。地基選擇應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗?jié)B性，

47、使其能安全承受壩體所施加的荷載，并使壩體和地基的應(yīng)力、變位和滲流等都在允許范圍內(nèi)。 4.3.2 軟弱帶的處理 對(duì)不與庫(kù)內(nèi)相通，不致沿其滲漏的軟弱帶，一般只作開挖和加固處理；對(duì)于與庫(kù)相通，有滲漏支出的軟弱帶，除加固處理外，尚應(yīng)進(jìn)行防滲處理；對(duì)傾角較陡的軟弱帶，加固處理的目的在于改善軟弱帶的承載能力，防止基礎(chǔ)的不均勻沉降；對(duì)緩傾角的軟弱帶的處理，視其性狀、厚度及地基中所處部位、深度而定。當(dāng)軟弱帶對(duì)地基的抗滑無(wú)影響時(shí)，應(yīng)以防止過量變形為處理原則，當(dāng)軟弱帶可能構(gòu)成滑動(dòng)面時(shí)，則以改善抗剪強(qiáng)度為原則；高傾角軟弱帶常用的處理方法有混凝土塞、混凝土梁、鋼筋混凝土拱、固結(jié)灌漿，具體方法的選擇應(yīng)根據(jù)軟弱帶本身的特

48、性及其與壩的要求確定；處理后的地基盡量滿足均勻完整， 滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求。壩基的防滲、排滲和巖溶地基的處理應(yīng)根據(jù)地基的特點(diǎn)和尾礦庫(kù)的特點(diǎn)要求進(jìn)行相應(yīng)的施工處理措施。 4.4 尾礦庫(kù)運(yùn)營(yíng)中可能存在的事故隱患及其維護(hù)處理措施 4.4.1 尾礦庫(kù)的巡檢尾礦庫(kù)的任何事故都不是突然爆發(fā)的，而是由隱患逐漸發(fā)展擴(kuò)大，最終導(dǎo)致事故形成。巡檢工作就是從不正?，F(xiàn)象的蛛絲馬跡上及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，以便采取措施消除之。因此，尾礦庫(kù)的巡檢工作非常重要。應(yīng)建立巡檢制度，規(guī)定巡檢工作的內(nèi)容、辦法和時(shí)間等。尾礦庫(kù)的巡檢應(yīng)檢查尾礦堆積壩頂高程是否一致，壩上放礦是否均勻，尾礦沉積灘是否平整，沉積灘長(zhǎng)度、坡度是否符合要求， 水邊線是

49、否與壩軸線大致平行，庫(kù)內(nèi)水位是否符合規(guī)定， 子壩堆筑是否符合要求， 尾礦排放是否沖刷壩體、壩坡，壩體有無(wú)裂縫、滑坡、塌陷、表面沖刷、獸蟻洞穴等危及壩體安全的現(xiàn)象，壩面護(hù)坡、排水系統(tǒng)是否完好，有無(wú)淤堵、沉降、積水等不良現(xiàn)象，壩體下游坡面、壩腳、壩下埋管出壩處、壩肩等部位有無(wú)散浸、滲水、漏水、管涌、流土等現(xiàn)象，滲流水量是否穩(wěn)定，水質(zhì)是否有變化，觀測(cè)設(shè)施( 測(cè)壓管、測(cè)點(diǎn)、水尺、警示設(shè)備、孔隙水壓力計(jì)、測(cè)壓盒、量水堰等) 是否完好等。 排水構(gòu)筑物的巡檢應(yīng)檢查排水井、排水管涵、隧洞截洪溝、溢洪道等是否完好，有無(wú)淤堵，排水井、斜槽蓋板的封堵方式、材料、方法是否符合要求， 有無(wú)損壞，啟閉設(shè)備有無(wú)銹蝕，是否靈

50、活可靠，下游泄流區(qū)有無(wú)障礙物妨害行洪等。 其他尚應(yīng)檢查交通道路是否暢通，通訊、照明系統(tǒng)是否完好有效，防汛物資、 器材和工具是否完好、齊備。崗位人員是否到位，管理制度與細(xì)則是否完善并行之有效等。 值得特別指出的是，上述巡檢工作僅是日常的巡檢內(nèi)容。汛期尚應(yīng)根據(jù)氣象預(yù)報(bào)加強(qiáng)檢查，并做好預(yù)警工作。汛前、汛后、暴雨期、地震后等應(yīng)對(duì)尾礦庫(kù)進(jìn)行全面的安全大檢查，必要時(shí)應(yīng)請(qǐng)主管部門派人參與共同檢查。根據(jù)巡檢中發(fā)現(xiàn)的事故隱患做出正確的預(yù)測(cè)。 4.4.2 尾礦壩的運(yùn)營(yíng)維護(hù)尾礦壩多遠(yuǎn)離礦區(qū)，易受自然的、社會(huì)的多種不利因素的影響，其管理工作較為復(fù)雜，且難度較大，必須予以特別關(guān)注。 在尾礦壩的運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理中，首先要嚴(yán)格

51、按設(shè)計(jì)要求及有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、 規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行管理，確保尾礦壩安全運(yùn)行所必需的尾礦沉積灘長(zhǎng)度、 壩體安全超高，控制好浸潤(rùn)線，根據(jù)各種不同類型尾礦壩特點(diǎn)做好維護(hù)工作，防止環(huán)境因素的危害，及時(shí)處理好壩體出現(xiàn)的隱患，使尾礦壩在正常狀態(tài)下運(yùn)行。 尾礦壩裂縫的處理裂縫是尾礦壩較為常見的病患，某些細(xì)小的橫向裂縫有可能發(fā)展成為壩體的集中滲漏通道， 有的縱向裂縫也可能是壩體發(fā)生滑坡的預(yù)兆，應(yīng)予以充分重視。 發(fā)現(xiàn)裂縫后都應(yīng)采取臨時(shí)防護(hù)措施，以防止雨水或冰凍加劇裂縫的開展。對(duì)于滑動(dòng)性裂縫的處理，應(yīng)結(jié)合壩坡穩(wěn)定性分析統(tǒng)一考慮；對(duì)于非滑動(dòng)性裂縫可采取以下措施進(jìn)行處理：采用開挖回填是處理裂縫比較徹底的方法，適用于不太深的

52、表層裂縫及防滲部位的裂縫；對(duì)壩內(nèi)裂縫、非滑動(dòng)性很深的表面裂縫，由于開挖回填處理工程量過大，可采取灌漿處理。一般采用重力灌漿或壓力灌漿方法。灌漿的漿液，通常為粘土泥漿；在浸潤(rùn)線以下部位，可摻入一部分水泥， 制成粘土水泥漿，以促其硬化；對(duì)于中等深度的裂縫，因庫(kù)水位較高不宜全部采用開挖回填辦法處理的部位或開挖困難的部位可采用開挖回填與灌漿相結(jié)合的方法進(jìn)行處理。裂縫的上部采用開挖回填法；下部采用灌漿法處理。先沿裂縫開挖至一定深度(一般為2 m左右) 即進(jìn)行回填，在回填時(shí)按上述布孔原則， 預(yù)埋灌漿管，然后對(duì)下部裂縫進(jìn)行灌漿處理。 尾礦壩滲漏的處理尾礦壩壩體及壩基的滲漏有正常滲流和異常滲漏之分。正常滲流有

53、利于尾礦壩壩體及壩前干灘的固結(jié)，從而有利于提高壩的整體穩(wěn)定性。異常滲漏則是有害 的。由于設(shè)計(jì)考慮不周， 施工不當(dāng)以及后期管理不善等原因而產(chǎn)生非正常滲流， 導(dǎo)致滲流出口處壩體產(chǎn)生流土、沖刷及管涌多種形式的破壞，嚴(yán)重的可導(dǎo)致垮壩事故。因此，對(duì)尾礦壩的滲流必須認(rèn)真對(duì)待，根據(jù)情況及時(shí)采取措施。 尾礦壩滑坡 的處理 尾礦壩滑坡往往導(dǎo)致尾礦庫(kù)潰決事故，因此，即使是較小的滑坡也不能掉以輕心。有些滑坡是突然發(fā)生的，有些是先由裂縫開始的，如不及時(shí)注意，任其逐步擴(kuò)大和蔓延，就可能造成重大的垮壩事故。 因壩身填土碾壓不實(shí)，浸潤(rùn)線過高而造成的背水坡滑坡，一般應(yīng)以上游防滲為主，輔以下游壓坡、導(dǎo)滲和放緩壩坡，以達(dá)到穩(wěn)定壩坡的目的。在壓坡體的底部一般可設(shè)雙向水平濾層，并與原壩腳濾水體相連接，其厚度一般為 8 0 1 5 0 c m。濾層上部的壓坡體一般用砂、石料填筑，在缺少砂石料時(shí)，亦可用土料分層回填壓實(shí)。 對(duì)于滑坡體上部已松動(dòng)的土體，應(yīng)徹底挖除，然后按壩坡線分層回填夯實(shí)， 并做好護(hù)坡。 壩體有軟弱夾層或抗剪強(qiáng)度較低且背水坡較陡而造成的滑坡，首先應(yīng)降低庫(kù)水位，如清除夾層有困難時(shí)，則以放緩壩坡為主，輔以在壩腳排水壓重的方法處理。地基存在淤泥層、濕陷性黃土層或液化等不良地質(zhì)條件，施工時(shí)又沒有清除或清除不徹底而引起的滑坡，處理的重點(diǎn)是清除不良的地質(zhì)條件，并進(jìn)行固腳防滑。因排