尾矿库基本类型与安全管理
尾矿库基本类型与安全管理
尾矿库是专门用于堆存矿山选矿过程中产生的尾矿及其他工业废渣的场所。在矿业生产的广阔领域中,尾矿库作为不可或缺的组成部分,承担着处理尾矿、保护环境和促进资源循环利用的重要职责。本文将围绕尾矿库的类型、特点及安全管理,对尾矿库这一复杂而重要的设施展开解析。
一、尾矿库的基本类型
尾矿库根据地形条件和建设方式的不同,可分为多种类型。每种类型都有其独特的优势和适用范围,同时也面临着不同的挑战和风险。以下是几种常见的尾矿库类型及其特点。
山谷型尾矿库
山谷型尾矿库通常选址在山谷谷口处,利用自然地形筑坝形成。这种类型的尾矿库初期坝相对较短,坝体工程量较小,后期尾矿堆坝相对较易管理维护。当堆坝较高时,山谷型尾矿库可获得较大的库容,有利于长期存储大量尾矿。然而,当汇水面积较大时,排洪设施工程量相对较大,需要精心设计和管理以确保排洪安全。我国现有的大、中型尾矿库大多属于山谷型尾矿库,其应用广泛且效果显著。
傍山型尾矿库
傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。这种类型的尾矿库初期坝相对较长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大。由于库区纵深较短,尾矿水澄清距离及干滩长度受到限制,后期坝堆的高度一般不太高,故库容相对较小。傍山型尾矿库的调洪能力较低,排洪设施的进水构筑物较大。同时,尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差,管理、维护相对比较复杂。国内低山丘陵地区中小矿山常选用这种类型尾矿库,以适应其特殊的地形条件。
平地型尾矿库
平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其初期坝和后期尾矿堆坝工程量大,但周边地形平坦,有利于施工和管理。由于周边堆坝,库区面积越来越小,尾矿沉积滩坡度越来越缓,因而澄清距离、干滩长度以及调洪能力都随之减少,堆坝高度受到限制,一般不高。然而,平地型尾矿库的汇水面积小,排水构筑物相对较小,有利于排水系统的设计和维护。国内平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库,如金川、包钢和山东省一些金矿的尾矿库即为此类。
截河型尾矿库
截河型尾矿库是截取一段河床,在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。这种类型的尾矿库不占农田,但库区汇水面积和尾矿库上游的汇水面积通常很大。库内和库上游都要设置排水系统,配置较复杂,规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂,需要投入大量的人力、物力和财力。由于其特殊性和复杂性,国内采用截河型尾矿库的矿山相对较少。
二、尾矿库的基本特点
除了不同类型的尾矿库具有各自独特的特点外,尾矿库还具备以下共同特点。
高势能危险源
尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源。在长达十多年甚至数十年的运营期间里,各种自然因素(如雨水、地震)和人为管理不当等不利因素时时刻刻或周期性地威胁着尾矿库的安全。一旦尾矿库失事,将引发严重的溃坝事故,对下游居民和设施构成巨大威胁。
环境保护设施
尾矿库不仅是矿业生产的重要组成部分,更是环境保护的重要设施。通过有效堆存尾矿和废水,尾矿库可以防止尾矿和含有多种化学药剂的废水直接排放到环境中,减少对土壤、水体和空气的污染。同时,尾矿库还能防止尾矿随风飘散或随雨水冲刷进入河流、湖泊等水体,保护水生生态系统。
资源循环利用
尾矿库中堆存的尾矿并非完全无用之物。通过进一步处理和提取技术,尾矿中的有用成分可以被回收利用,实现资源的循环利用。此外,尾矿库内的废水经过澄清和自然净化后,可以重新用于选矿或其他工业生产过程,提高水资源利用效率。
基建投资大
尾矿库的基建投资一般约占矿山建设总投资的10%以上,占选矿厂投资的20%左右,有的几乎接近甚至超过选矿厂投资。同时,尾矿设施的运行成本也较高,有些矿山尾矿设施运行成本占选矿厂生产成本的30%以上。因此,尾矿库的建设和运营需要投入大量资金和资源。
安全管理严格
由于尾矿库存在巨大的安全风险和环境压力,因此其安全管理极为严格。尾矿库的设计、施工、运营和闭库等各个环节都需要严格遵守相关标准和规范,确保尾矿库的安全稳定运行。同时,还需要建立健全的安全管理制度和应急预案,以应对可能出现的突发事件和紧急情况。
三、尾矿库的安全管理
为了保障尾矿库的安全稳定运行,需要采取一系列科学有效的安全管理措施。
科学规划与选址
在尾矿库建设初期,应科学规划并合理选择库址。库址应远离居民区、水源地和重要交通干线等敏感区域,并考虑地形、地质和水文等自然条件对尾矿库安全的影响。同时,还应充分考虑尾矿的物理化学性质、堆存容量和排洪要求等因素,确保尾矿库的设计和建设符合相关标准和规范。
严格设计与施工
尾矿库的设计和施工应严格按照相关标准和规范进行。设计时应充分考虑尾矿的物理化学性质、堆存容量和排洪要求等因素;施工时则应加强质量监控和验收工作,确保各项构筑物符合设计要求并满足安全标准。特别是排洪系统和坝体结构等关键部位的设计和施工更应引起高度重视。
加强监测与预警
建立尾矿库在线监测系统,实时监测坝体位移、浸润线、库水位等关键指标的变化情况。同时,建立预警机制并根据监测数据及时发布预警信息,以便采取应急措施。通过实时监测和预警可以及时发现潜在的安全隐患并采取相应的处理措施,避免事故发生。
完善应急预案
制订科学合理的应急预案并定期组织演练以提高应对突发事件的能力。应急预案应包括应急组织机构、应急物资储备、应急疏散路线和救援措施等内容。通过定期演练可以检验应急预案的可行性和有效性,提高应急响应速度和救援能力。
强化安全监管
政府监管部门应加大对尾矿库的安全监管力度,定期开展安全检查和隐患排查工作。对于发现的问题和隐患应及时督促整改并跟踪落实整改情况。同时还应加强对尾矿库管理人员的培训和教育,提高其专业素养和管理水平,确保尾矿库的安全稳定运行。
尾矿库作为矿业生产的重要组成部分,在保护环境、节约资源和保障安全方面发挥着重要作用,然而其潜在的安全风险和环保压力也不容忽视。通过科学规划与设计、加强监测与预警、完善应急预案、强化安全监管以及尾矿资源循环利用等措施,可以有效降低尾矿库的安全风险和环保压力,实现其环保与可持续发展目标。
尾矿库作为矿业生产的重要组成部分,在保护环境、节约资源和保障安全方面发挥着重要作用。