【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）尾礦壩潰壩事故致因分析及對策措施研究目錄目錄 3摘要 51 緒論 6 6 6 6 7 研究的主要內(nèi)容、思路和研究方法 8 8 本論文的寫作思路 9 9 本文的主要工作和得到的結(jié)論 9 9 92 尾礦壩危害因素 11 11 11　尾礦庫各階段的病害 13　勘察階段 13　設(shè)計(jì)階段 13　施工階段 13　運(yùn)行階段 13　閉庫階段 14 尾礦壩常見事故 14 洪水漫頂 15 二期土壩失穩(wěn) 15 子壩擋水漫頂潰壩 15 子壩滲水潰口 15 尾礦庫超儲(chǔ)、 巡檢不利 15 163 尾礦庫潰壩事故樹分析 17 17 17 尾礦庫潰壩事故樹分析 204 礦山尾礦庫事故預(yù)防措施探討 22 尾礦庫址的擇優(yōu)方案比選 22 尾礦庫的設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要環(huán)節(jié) 22 水的控制 22 滲漏控制 22 尾礦壩的施工 22 壩基的選擇 23 軟弱帶的處理 23 尾礦庫運(yùn)營中可能存在的事故隱患及其維護(hù)處理措施 23 尾礦庫的巡檢 23 尾礦壩的運(yùn)營維護(hù) 245某工程尾礦壩潰壩事故樹分析 27 27 27 27 尾礦砂的顆粒組成 29 壩體穩(wěn)定性分析 29 尾礦壩潰塌原因分析 31，抗剪強(qiáng)度降低 31 未鋪設(shè)土工布和設(shè)置排滲管 35 尾礦壩綜合治理措施 35 36 采用加筋法形成復(fù)合壩體 36 設(shè)置排滲系統(tǒng)、改善壩體滲流條件 36 廢土石壓坡提高尾礦壩穩(wěn)定性 366 結(jié)論 37參考文獻(xiàn) 38致謝 39摘要近年來， 尾礦庫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，對環(huán)境安全構(gòu)成重要威脅。本文通過辨識(shí)國內(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。尾礦庫潰壩事故原因和研究制定相關(guān)對策措施提供依據(jù)，對于提高安全監(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)洪引起的壩體滲流條件與浸潤線變化以及排水設(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1 緒論近年來，尾礦庫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，對環(huán)境安全構(gòu)成重要威脅。本文通過辨識(shí)國內(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。本文為分析尾礦庫潰壩事故原因和研究制定相關(guān)對策措施提供依據(jù)，對于提高安全監(jiān)管工作的效率和水平有一定實(shí)際意義。近些年，國際大壩委員會(huì)(ICOLD)和其81個(gè)成員國的國家級(jí)大壩委員會(huì)針對大壩設(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)，對于減少類似事故的發(fā)生有重要意義。美國大壩委員會(huì)(USCOLD)[1] 在美國范圍內(nèi)進(jìn)行了一次大壩事故的全面統(tǒng)計(jì)，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)本國的大壩歷史事故外，1994年美國大壩委員會(huì)還針對世界范圍內(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185個(gè)。此后，美國國家環(huán)境署(UNEP)又在185個(gè)尾礦庫樣本的基礎(chǔ)增加了26個(gè)事故案例，USCOLD、UNEP／ICOLD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)尾礦庫事故的統(tǒng)計(jì)案例，案例中尾礦庫事故與壩高的關(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，因而相對引起事故數(shù)較少。尾礦壩的壩體型式對其安全行為有很重要的影響。不同筑壩型式和尾礦庫事故之間的關(guān)系曲線。從關(guān)系曲線可知，上游式尾礦庫產(chǎn)生故障、發(fā)生事故的數(shù)量高于其它型式的尾礦庫故障、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比較少，原因在于歐美國家對水污染相當(dāng)重視，對于預(yù)防水污染考慮比較多，尾礦庫多建在遠(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。尾礦庫是非煤礦山企業(yè)的重大危險(xiǎn)源之一，近年來，尾礦庫的安全運(yùn)行問題，引起了人們的高度重視。近兩年，全國共發(fā)生尾礦庫潰壩等較大和重大事故17起、死亡41人[2] 。因尾礦庫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，對環(huán)境安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。2003～2004年國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局開展了金屬非金屬尾礦庫安全狀況的調(diào)查工作[3] 。此次共調(diào)查2692座具有代表性的尾礦庫。其中，正常庫643座，占23．9％ ；經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)的1253座，占43．9％；定期進(jìn)行過風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的206座，占7．7％。由此可見，尾礦庫的安全狀況不容樂觀。通過對尾礦壩潰壩的事故分析，目前，我國尾礦庫安全主要存在以下幾個(gè)方面的問題。一是尾礦庫設(shè)計(jì)和安全評價(jià)質(zhì)量差 [3]。尾礦庫的建設(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。對發(fā)生潰壩的尾礦庫進(jìn)行分析，大部分尾礦庫無正規(guī)設(shè)計(jì)。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)部分尾礦庫下游基礎(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，該尾礦庫存在的主要問題是：無正規(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，庫內(nèi)尾砂升高過快，尾砂固結(jié)時(shí)間縮短；安全超高、排水不暢，干灘長度嚴(yán)重不足；忽視危庫周邊安全管理，下游民房離尾礦庫過近。二是尾礦庫許可工作的問題較多。目前，全國尚有3675座尾礦庫[2]，即占58．7％ 的尾礦庫未取得安全生產(chǎn)許可證，且不少未取證的尾礦庫仍在非法生產(chǎn)。三是尾礦庫基礎(chǔ)工作薄弱。我國黑色、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％ 。這些庫中最大設(shè)計(jì)壩高260m，超過lOOm的有26座，庫容大于I108m3的有10座。壩高小于30m的小庫占80％左右。各行業(yè)主要企業(yè)的尾礦庫統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖6。由于先期建設(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)小尾礦庫的日常管理很不規(guī)范。四是我國90％ 以上[5] 的尾礦壩都采用上游法筑壩，這種筑壩方法簡單易行，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，浸潤線偏高，滲流難以控制。五是尾礦庫專業(yè)人員嚴(yán)重不足[5]。1995年以來，隨著我國改革的深入，國家機(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，對于尾礦庫安全運(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)相對比較薄弱，造成這些年來許多小庫缺乏正規(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存在的隱患。六是我國多數(shù)尾礦庫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)量卻相對少，充分說明了初期不透水壩導(dǎo)致的潰壩失事概率高。 研究的主要內(nèi)容、思路和研究方法在本論文中，我的主要內(nèi)容是對尾礦壩的潰壩原因進(jìn)行系統(tǒng)的研究，通過國內(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)行對策措施研究。在對某一個(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。 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，國內(nèi)的現(xiàn)狀分析對國內(nèi)的幾個(gè)重大的尾礦壩的事故進(jìn)行了一下簡述，并簡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。本論文的研究方法是事故樹分析法。 本文的主要工作和得到的結(jié)論文章的主要工作是，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，