尾礦庫安全生產技術管理培訓課件(41頁).ppt
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上傳人:晴
編號:763782
2023-10-07
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1、尾礦庫安全技術管理,尾礦庫安全技術管理規定了尾礦庫在建設、生產運行、安全檢查、安全度、閉庫、再利用、安全評價等方面的安全要求。,1、范圍,安全技術管理:它是必需掌握的基礎知識和基本技能,能從事安全設計、評價、監督與技術管理工作的高級技術應用性。要有可靠性理論、安全系統工程、安全人機工程、系統工程、安全信息與微機管理、認識實習、專業綜合實訓、實踐環節。尾礦庫安全技術管理,它是涉及到生產工藝、生產安全、綜合利用和環境保護的一系列問題,所以一個尾礦庫的管理從選址、規劃、設計、施工、運行、到終期閉庫都應堅持安全第一、預防為主、防重于搶、有備無患”的方針,嚴格按照“尾礦庫安全監督管理規定”進行實施和管理2、。尾礦庫安全技術管理的重點內容是:認真做好尾礦庫的日常檢查、沉積干灘、安全超高、調洪高度、壩體浸潤線等內容,確保尾礦庫在正常狀態下安全運行,給企業的生產及當地居民的生產生活創造良好的環境。,2、安全技術管理相關定義,尾礦庫:是指筑壩攔截谷口或圍地構成的、用以貯存金屬非金屬礦山進行礦石選別后排出尾礦或工業廢渣的場所。全庫容:尾礦壩某壩頂面、下游坡面及庫底面所圍成空間的容積,包括有效庫容、死水庫容、蓄水庫容、調洪庫容和安全庫容5部分。有效庫容:某壩頂標高時,初期壩內坡面、堆壩外坡面以里(對下游式尾礦筑壩則為壩內坡面以里),沉積灘面以下,庫底以上的空間,即容納尾礦的庫容。,3、術語解釋,庫容 系指尾3、礦庫空間容積,尾礦庫剖面圖,調洪庫容:某壩頂標高時,最高沉積灘面、庫底、正常水位三者以上,最高洪水位以下的空間。總庫容:設計最終堆積標高時的全庫容。尾礦壩:擋尾礦和水的尾礦庫外圍構筑物,常泛指初期壩和堆積壩的總體。初期壩:基建中用作支撐后期尾礦堆存體的壩。堆積壩:生產過程中在初期壩壩頂以上用尾礦充填堆積而成的壩。,1.初期壩的類型 a不透水初期壩、b透水初期壩 2、初期壩的壩型 a均質土壩、b透水堆石壩、c砂、石透水堆石壩、d廢石壩、e砌石壩、f混凝土壩,尾礦壩初期壩,上游式(尾礦筑壩法):在初期壩上游方向充填堆積尾礦的筑壩方式。中線式(尾礦筑壩法):在初期壩軸線處用旋流分級粗砂沖積尾礦的筑壩4、方式。下游式(尾礦筑壩法):在初期壩下游方向用旋流分級粗尾砂沖積尾礦的筑壩方式。沉積灘:水力沖積尾礦形成的沉積體表層,常指露出水面部分。灘頂:沉積灘面與堆積壩外坡的交線,為沉積灘的最高點。灘長:由灘頂至庫內水邊線的水平距離。,堆積壩 a堆積壩功能與特點 實質上是尾礦沉積體,這種水力充填沉積的砂性土邊坡穩定性能較差;大、中型尾礦堆積壩最終的高度往往比初期壩高得多,是尾礦壩的主體部分。堆積壩一旦失穩,災害慘重。所以如何確保堆積壩的安全歷來是設計和生產部門十分重視的一項工作,也是安全生產管理和安全監督管理工作的重點之一。,尾礦壩堆積壩,、b堆積壩型式 上游式 缺點:細粒夾層多 優點:筑壩工藝簡單 滲5、透性能差 管理方便 浸潤線高 運營費用低 壩體穩定性差 國內外均普遍采用,下游式 優點:壩體質量可控 缺點:筑壩工藝復雜 滲透性強 管理復雜 浸潤線低 受地形限制 壩體穩定性好 運營費用高 國內采用少,中線式 優點:壩體質量可控 缺點:筑壩工藝較復雜 滲透性較強 管理較復雜 浸潤線低 受地形限制 壩體穩定性較好 運營費用高 國內采用少,最小干灘長度:設計洪水位時的干灘長度。安全超高:尾礦壩沉積灘頂至設計洪水位的高差。也是規定的安全超高最小值。壩高:對初期壩和中線式、下游式筑壩為壩頂與壩軸線處壩底的高差;對上游式筑壩則為堆積壩壩頂與初期壩壩軸線處壩底的高差。總壩高:與總庫容相對應的最終堆積標高時6、的壩高。堆壩高度或堆積高度:尾礦堆積壩壩頂與初期壩壩頂的高差。尾礦庫擋水壩:長期或較長期擋水的尾礦壩,包括不用尾礦堆壩的主,壩及尾礦庫側、后部的副壩。尾礦庫安全設施:直接影響尾礦庫安全的設施,包括初期壩、副壩、排滲設施、尾礦庫排水設施、尾礦庫觀測設施及其他影響尾礦庫安全的設施。,4、尾礦庫等別及構筑物級別,尾礦庫各使用期的設計等別應根據該期的全庫容和壩高分別按表1確定。當兩者的等差為一等時,以高者為準;當等差大于一等時,按高者降低一等。尾礦庫失事將使下游重要城鎮、工礦企業或鐵路干線遭受嚴重災害者,其設計等別可提高一等。,表1 尾礦庫等別,尾礦庫構筑物的級別是根據尾礦庫等別及其重要性確定的。,、7、5、尾礦庫建設 a 尾礦庫勘察 尾礦庫工程地質與水文地質勘查應符合有關國家及行業標準要求,查明影響尾礦庫及各構筑物安全性的不利因素,并提出工程措施建議,為設計提供可靠依據。在用的上游法尾礦堆積壩的勘察應執行巖土工程勘察規范。,b尾礦庫設計 尾礦庫庫址選擇應遵守下列原則:a)不宜位于工礦企業、大型水源地、水產基地和大型居民區上游。b)不應位于全國和省重點保護名勝古跡的上游。c)應避開地質構造復雜、不良地質現象嚴重區域。d)不宜位于有開采價值的礦床上面。e)匯水面積小,有足夠的庫容和初、終期庫長。,尾礦庫設計應對不良地質條件采取可靠的治理措施。對停采的露天采礦場改作尾礦庫的,應對其穩定性進行專項論8、證;對露天采礦場下部有采礦活動的,不宜作尾礦庫。確須用時,應由有資質的單位進行專項論證,并提出安全技術措施,在保證地下采礦安全時,方可使用。尾礦庫施工設計文件應給出生產運行安全控制參數:a)尾礦庫設計最終堆積高程、最終壩體高度、總庫容;b)尾礦壩堆積坡比;c)尾礦壩不同堆積標高時,庫內控制的正常水位、調洪高度、安全超高及最小干灘長度等;d)尾礦壩浸潤線控制。尾礦庫初部設計應編制安全專篇,主要內容有:a)尾礦庫庫區存在的安全隱患及對策;b)尾礦庫初級壩及堆積壩的穩定性分析;c)尾礦庫動態監測和通訊設備配置的可靠性分析;d)尾礦庫的安全管理要求。,c尾礦壩設計 尾礦壩宜以濾水壩為初期壩,利用尾礦筑9、壩。當遇有下列條件之一時,可以采用當地土石料或廢石建壩。a)尾礦顆粒很細、粘粒含量大,不能筑壩。b)由尾礦庫后部放礦合理。c)尾礦庫與廢石場結合考慮,用廢石筑壩合理。初期壩高度的確定除滿足初期堆存尾礦、澄清尾礦水、尾礦庫回水和冬季放礦要求外,還應滿足初期調蓄洪水要求。壩基處理應滿足滲流控制和靜、動力穩定要求。遇有下列情況時,應進行專門研究處理:a)透水性較大的厚層砂礫石地基;b)易液化土、軟粘土和濕陷性黃土地基;c)巖溶發育地基。d)采空區地基。,尾礦筑壩的方式,對于抗震設防烈度為7度及7度以下地區宜采用上游式筑壩,抗震設防烈度為8-9度地區宜采用下游式或中線式筑壩。上游式筑壩,中、粗尾礦可采10、用直接沖填筑壩法,尾礦顆粒較細時宜采用分級沖填筑壩法。下游式或中線式尾礦筑壩分級后用于筑壩的尾礦,其粗顆粒(d0.074mm)含量不宜少于70%,否則應進行筑壩試驗。筑壩上升速度應滿足庫內沉積灘面上升速度和防洪的要求。下游式或中線式尾礦壩應設上游初期壩和下游濾水壩趾,二者之間的壩基應設置排滲設施。尾礦庫擋水壩應按水庫壩的要求設計。上游式尾礦壩沉積灘頂至最高洪水位的高差不得小于表3的最小安全超高值,同時,灘頂至設計最高洪水位邊線距離不得小于表3的最小灘長值。,表3 上游式尾礦壩的最小安全超高與最小灘長,下游式和中線式尾礦壩壩頂外緣至最高洪水位水邊線的距離不宜小于表4的最小灘長值。當壩體采取防滲斜11、(心)墻時,壩頂至設計洪水位的高差亦不得小于表3的最小安全超高值。表4 下游式及中線式尾礦壩的最小灘長,11 尾礦庫擋水壩在最高洪水位時安全超高不得小于表3的最小安全超高值、最大風壅水面高度和最大風浪爬高三者之和。最大風壅水面高度和最大風浪爬高可按碾壓式土石壩設計規范推薦的方法計算。12 地震區尾礦壩除應符合下列規定:上游式尾礦壩沉積灘頂至正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和,灘頂至正常高水位水邊線的距離不得小于表3的最小灘長值與地震壅浪高度對應灘長之和。下游式與中線式尾礦壩壩頂外邊緣至正常高水位水邊線的距離不宜小于表4的最小灘長值與地震壅浪高度對應灘長之和。尾礦庫擋水12、壩正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和。地震壅浪高度可根據抗震設防烈度和水深確定,可采用0.51.5m。,對于全部采用當地土石料和廢石筑壩的尾礦壩,其安全超高按尾礦庫擋水壩要求確定。13 尾礦壩設計應進行滲流計算,以確定壩體浸潤線、逸出坡降和滲流量。浸潤線出逸的尾礦堆積壩壩坡,應設排滲設施,1、2級尾礦壩還應進行滲流穩定研究。14 上游式尾礦壩的滲流計算應考慮尾礦筑壩放礦水的影響。1、2級山谷型尾礦壩的滲流應按三維計算或由模擬試驗確定;3級以下尾礦壩的滲流計算可按附錄A進行。15 上游式尾礦堆積壩的初期透水堆石壩壩高與總壩高之比值不宜小于1/8。16 尾礦初期壩與堆積壩13、壩坡的抗滑穩定性應根據壩體材料及壩基巖土的物理力學性質,考慮各種荷載組合,經計算確定。計算方法宜采用瑞典圓弧法。當壩基或壩體內存在軟弱土層時,可采用改良圓弧法。考慮,地震荷載時,應按水工建筑物抗震設計規范的有關規定進行計算。抗震設防烈度劃分為6度及6度以下地區的5級尾礦壩,當壩外坡比小于1:4時,除原尾礦屬尾粘土和尾粉質粘土以及軟弱壩基外,可不作穩定計算。17 尾礦壩穩定性計算的荷載分下列五類,可根據不同情況按表5進行組合:一類為筑壩期正常高水位的滲透壓力;二類為壩體自重;三類為壩體及壩基中孔隙壓力;四類為最高洪水位有可能形成的穩定滲透壓力;五類為地震慣性力。,18 按瑞典圓弧法計算壩坡抗滑穩14、定的安全系數不應小于表6規定的數值。,表5 荷載的組合,表6 壩坡抗滑穩定最小安全系數,19 當采用簡化畢曉普法與瑞典圓弧法計算結果相比較時,可參照碾壓式土石壩設計規范有關規定選用兩種方法各自的最小安全系數。20 尾礦壩壩體材料及壩基土的抗剪強度指標類別,應視強度計算方法與土類的不同按表7選取。,、表7 尾礦及土的抗剪強度指標,21 上游式尾礦壩的計算斷面應考慮到尾礦沉積規律,根據顆粒粗細程度概化分區。各區尾礦的物理力學指標可參考;類似尾礦壩或按附錄B確定,必要時通過試驗研究確定。對在用尾礦壩進行穩定計算時,應根據該壩勘察報告確定概化分區及相應的物理力學指標。22 上游式尾礦壩堆積至1/22/15、3最終設計壩高時,應對壩體進行一次全面的勘察,并進行穩定性專項評價,以驗證現狀及設計最終壩體的穩定性,確定后期處理措施。23 透水堆石壩堆石體上游坡坡比不宜陡于1:1.6;土壩上游坡坡比可略陡于或等于下游坡。初期壩下游坡比在初定時可按表8確定。,24 尾礦堆積壩下游坡與兩岸山坡結合處應設置截水溝。25 上游式尾礦壩的堆積壩下游坡面上應以土石覆蓋或以其他方式植被綠化,并可結合排滲設施每隔610m高差設置排水溝。26 4級以上尾礦壩應設置壩體位移和壩體浸潤線觀測設施。必要時還宜設置孔隙水壓力、滲透水量及其混濁度的觀測設施。,表8 初期壩下游坡坡比,d排洪設計 1 尾礦庫必須設置排洪設施,并滿足防洪16、要求。尾礦庫排洪方式,應根據地形、地質條件、洪水量總量、調洪能力、回水方式、操作條件與使用年限等因素,經過技術比較確定。尾礦庫宜采用排水井(斜槽)-排水管(隧洞)排洪系統。有條件時也可采用溢洪道或截洪溝等排洪設施。2 尾礦庫的防洪標準應根據各使用期庫的等別,綜合考慮庫容、壩高、使用年限及對下游可能造成的危害等因素,分別按表9確定。表9 尾礦庫防洪標準,3 儲存鈾礦等有放射性和有害尾礦,失事后可能對下游環境造成極其嚴重危害的尾礦庫,其防洪標準應予以提高,必要時其后期防洪可按可能最大洪水進行設計。4 尾礦庫洪水計算應符合下列要求:a)應根據當地水文圖冊或有關部門建議的適用于特小匯水面積的計算公式計17、算。當采用全國通用的公式時,應當用當地的水文參數。有條件時應結合現場洪水調查予以驗證。b)庫內水面面積不超過流域面積的10%,則可按全面積陸面匯流計算。否則,水面和陸面面積的匯流應分別計算。5 設計洪水的降雨歷時應采用24h計算,經論證也可采用短歷時計算。6 當24小時洪水總量小于調洪庫容時,洪水排出時間不宜超過72小時。7 尾礦庫排水構筑物的型式與尺寸應根據水力計算及調,洪計算確定。對一、二等尾礦庫及特別復雜的排水構筑物,還應通過水工模型試驗驗證。8 尾礦庫排洪構筑物宜控制常年洪水(多年平均值)不產生無壓與有壓流交替工作狀態。無法避免時,應加設通氣管。當設計為有壓流時,排水管接縫處止水應滿足18、工作水壓的要求。排水管或隧洞中最大流速應不大于管(洞)壁材料的容許流速。9 排水構筑物的基礎應避免設置在工程地質條件不良或需要填方的地段。無法避開時,應進行地基處理設計。10 排水構筑物的設計應按水工混凝土結構設計規范和水工隧洞設計規范進行。11 設計排水系統時,應考慮終止使用時在井座和支洞末端進行封堵的措施。12 在排水構筑物上或尾礦庫內適當地點,應設置清晰,醒目的水位標尺。e 庫安全設施施工及驗收 1 尾礦庫初期壩、副壩、排洪設施、觀測設施等安全設施的施工及驗收應按尾礦設施施工及驗收規程和其他有關規程進行。2 隱蔽工程必須經分段驗收合格后,方得進行下一階段施工。,山谷型尾礦庫,傍山型尾礦庫,平地型尾礦庫,截河型尾礦庫,