【正文】 筑壩材料和施工方法，可分為透水壩和不透水壩：（1）不透水壩，多采用均質(zhì)土壩或采用鋼筋砼、土工膜、瀝青等防水材料作防滲體的土石壩、堆石壩、漿砌石壩及混凝土壩?！耙?guī)范”規(guī)定了初期壩壩高等應(yīng)滿足下列要求：① 可至少貯存選礦廠投產(chǎn)后半年以上的尾礦量； ② 應(yīng)使尾礦水得以澄清；③ 當(dāng)尾礦堆積壩沉積灘頂與初期壩壩頂平齊時，應(yīng)滿足相應(yīng)等別尾礦庫防洪標(biāo)準(zhǔn)要求；④ 投產(chǎn)初期需利用尾礦庫調(diào)蓄生產(chǎn)供水時，應(yīng)貯存所需的調(diào)蓄水量；⑤ 在冰凍地區(qū)應(yīng)滿足冰下放礦的要求；⑥新建上游式尾礦壩初期壩高與總壩高之比值宜采用1/8～1/4。l 最優(yōu)含水率：在一定功能壓實、擊實或夯實作用下，能使填土達(dá)到最大干密度時的相應(yīng)含水率。在地震運行條件下，尾礦堆積壩為灘頂標(biāo)高與正常生產(chǎn)水位加地震沉降和地震壅浪高度之和的高差；擋水壩和一次性筑壩尾礦壩為正常生產(chǎn)水位加最大波浪爬高、最大風(fēng)壅水面高度、地震沉降和地震壅浪高度之和與壩頂標(biāo)高的高差。?臨界浸潤線：指壩體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)能滿足本規(guī)范最低要求時的壩體浸潤線。⑧ 尾礦設(shè)施：為尾礦處理所建造的各種設(shè)施，稱為尾礦設(shè)施。④有效庫容：沉積灘面以下，庫底以上用于貯存尾礦所圍成的空間容積（懸浮狀尾礦漿體）?？紤]問題，做工程建設(shè)、設(shè)備操作等，都要從法規(guī)出發(fā)，從設(shè)計出發(fā)。近年來，還有大量驚心動魄的安全事故在這里不一一列舉。③2012年6月，山東有二座礦山尾礦庫因堆積壩外坡陡、干灘長度短，受連續(xù)降雨、庫內(nèi)水位上升的影響，壩體浸潤線高導(dǎo)致堆積壩壩體滲流滑坡。（3）因滲流、流土、管涌破壞造成潰壩① 1986年4月30日安徽黃梅山鐵礦尾礦壩因滲流破壞而潰壩。④上世紀(jì)90年代初，河南文峪金礦尾礦庫的上游有5個民采坑口，在大暴雨洪水的沖擊下，廢石在尾礦庫上游的攔水壩和隧洞口前淤塞，造成隧洞的泄流能力迅速降低，洪水翻過攔水壩進(jìn)入庫區(qū)，形成堆積壩壩頭1m多高水頭而潰壩。尾礦庫安全事故時有發(fā)生：（1）洪水漫頂① 1961年8月27日，江西巋美山尾礦庫土壩因洪水漫頂而潰決，原因是斜槽蓋板被泥沙覆蓋、排水管出口淤堵，降低了排洪能力。評價方案不合理，驗收評價與實際不符，現(xiàn)狀評價缺少壩體穩(wěn)定性分析和洪水定量分析，缺尾礦專業(yè)人員、報告一般無針對性，缺乏職業(yè)道德。③尾礦庫運行不規(guī)范。⑤尾礦庫技術(shù)力量薄弱，懂礦山的多，懂尾礦的少，多為地質(zhì)、采礦、選礦、機電和土建等專業(yè)。滲透性差、浸潤線過高。一、對有關(guān)尾礦庫安全法規(guī)的認(rèn)識改革開放三十多年來，礦業(yè)有了長足的發(fā)展，不說鐵礦和有色礦山，只說黃金礦山，過去500t/d規(guī)模已經(jīng)了不起了；現(xiàn)在上千噸日處理能力已屬平常，隨之而來的是尾礦處理量逐年加大。尾礦庫的安全在某種意義上是尾礦壩與水的矛盾斗爭，簡單歸納為“四壩四水”，四壩指的是初期壩、堆積壩、副壩及攔水壩；四水指的是雨洪水、尾礦澄清水、滲透水和地下水（庫底泉水）。有資料統(tǒng)計，全國現(xiàn)有尾礦庫，正常運行占52%，帶病運行占33%，超期服役占9%，危險狀態(tài)占6%。尾礦庫有下列工況之一的為險庫：a)尾礦庫調(diào)洪庫容不足，在設(shè)計洪水位時安全超高和最小干灘長度均不能滿足設(shè)計要求； b)排洪系統(tǒng)部分堵塞或坍塌，排水能力有所降低，達(dá)不到設(shè)計要求；c)排水井有所傾斜；d)壩體出現(xiàn)淺層滑動跡象；e)經(jīng)驗算，壩體抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)小于“規(guī)范”；f)壩體出現(xiàn)大面積縱向裂縫，且出現(xiàn)較大范圍滲透水高位出逸，出現(xiàn)大面積沼澤化；g)其他危及尾礦庫安全運行的情況。病庫應(yīng)限期整改。我們說“一切以安全為中心”，就是“一個中心—安全”。尾礦庫安全技術(shù)講座（要點）同志們好，各位專家好：參加尾礦庫安全技術(shù)講座是一次對尾礦庫安全技術(shù)的再學(xué)習(xí)、再提高的機會，不論是搞勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理、生產(chǎn)運行、監(jiān)測，還是搞評價或礦山企業(yè)搞安全生產(chǎn)的，都是有意義的。對尾礦庫的安全認(rèn)識就像對人的身體健康一樣，尾礦庫分為正常庫、病庫、險庫和危庫。尾礦庫有下列工況之一的為病庫：a)尾礦庫調(diào)洪庫容不足，在設(shè)計洪水位時不能同時滿足設(shè)計規(guī)定的安全超高和最小干灘長度的要求；b)排洪設(shè)施出現(xiàn)不影響安全使用的裂縫、腐蝕或磨損；c)經(jīng)驗算，壩體抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)滿足“規(guī)范”，但部分高程上堆積邊坡過陡，可能出現(xiàn)局部失穩(wěn)；d)浸潤線位置局部較高，有滲透水出逸，壩面局部出現(xiàn)沼澤化；e)壩面局部出現(xiàn)縱向或橫向裂縫；f)壩面未按設(shè)計設(shè)置排水溝，沖蝕嚴(yán)重，形成較多或較大的沖溝；g)壩端無截水溝，山坡雨水沖刷壩肩；h)堆積壩外坡未按設(shè)計覆土、植被；i)其他不影響尾礦庫基本安全生產(chǎn)條件的非正常情況。④ 危庫危庫指安全沒有保障，隨時可能發(fā)生垮壩事故的尾礦庫。存在著不同程度隱患和不安全因素，主要原因有：①自然因素：地形地質(zhì)、水文氣象（暴雨山洪）、尾礦性質(zhì)（細(xì)粒太多）；②設(shè)計因素；③施工因素；④管理因素（社會環(huán)境、技術(shù)措施不當(dāng)）。這一矛盾斗爭有其客觀的規(guī)律性，要不斷的認(rèn)識它，要提高對尾礦庫安全技術(shù)的認(rèn)識。據(jù)2011年統(tǒng)計，我國現(xiàn)有的尾礦庫已超過12718座，在建1526座（還以每年300～400座增加），已閉庫1024座，堆積尾礦達(dá)150億噸，并以每年10億噸在增加，總占地達(dá)1300多萬畝。③尾礦庫安全度低。評價單位有資質(zhì)，無水工人才，容易誤導(dǎo)；設(shè)計單位雖然有資質(zhì)，但是設(shè)計人員缺乏經(jīng)驗，存在先天不足；企業(yè)缺少尾礦專業(yè)管理及技術(shù)人員。子壩過高、排滲不完善、浸潤線過高、外坡陡、干灘不足、人為抬高回水水位、排洪設(shè)施損壞、堵塞、監(jiān)測不完善、記錄不分析、庫區(qū)周邊亂采亂挖、違章建筑、爆破等。尾礦庫閉庫后，未經(jīng)論證、設(shè)計、評價、批準(zhǔn)、擅自回采和加高擴容、土地利用無人管理，壩體、排洪設(shè)施遭到破壞。② 1985年7月23日，湖南東坡鋁鋅礦尾礦庫因洪水漫頂潰壩，死亡47人。（2）壩坡失穩(wěn)① 1962年9月26日，云南錫業(yè)火谷都尾礦壩，壩外坡裂縫失穩(wěn)潰壩，決口頂寬113m，底寬45m，深14m，礦漿330萬m3下泄三個半小時，淹沒萬畝良田，死亡263人，停產(chǎn)3年，原因是筑壩質(zhì)量差，庫水位過高，排水能力小。生產(chǎn)中兩壩端放礦，中部細(xì)粒礦泥形成軟弱壩殼，外坡沼澤化，澄清距離不足。（4）尾礦泄漏事故① 1982年8月4日，陜西華縣金堆城鉬業(yè)公司木子溝尾礦庫因排水涵洞嚴(yán)重橫向斷裂、最大裂縫寬度180mm，深250mm以上，導(dǎo)致大量尾礦泄漏，選礦廠停產(chǎn)，尾礦漿污染洛河。這些事故教訓(xùn)慘痛，促使我們進(jìn)一步提高了對安全法規(guī)的認(rèn)識，對尾礦庫安全設(shè)計的認(rèn)識的必要性、緊迫性。二、對尾礦庫特性的認(rèn)識在講對尾礦庫認(rèn)識之前，先解釋有關(guān)名詞：① 尾礦：選礦廠分選得到一定數(shù)量的金屬或非金屬后剩下的固體廢棄物（礦泥），也稱原尾礦。⑤調(diào)洪庫容：正常水位以上、設(shè)計洪水位以下可蓄積洪水的容積。一般有尾礦輸送系統(tǒng)、尾礦堆存系統(tǒng)（初期壩及堆積壩）、排滲水系統(tǒng)、尾礦排洪系統(tǒng)、尾礦回水系統(tǒng)及尾礦水凈化系統(tǒng)等組成。?控制浸潤線：即滿足臨界浸潤線要求，又滿足尾礦堆積壩下游坡最小埋深浸潤線要求的壩體最高浸潤線。?調(diào)洪高度：指正常泄洪起始水位與設(shè)計洪水位的高差。l 壓實度：填土壓實的干密度相應(yīng)于實驗室標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗所得最大干密度的百分率。另外，“規(guī)范”還規(guī)定，初期壩壩基處理應(yīng)滿足滲流控制和靜力、動力穩(wěn)定要求。從安全角度看，此類壩型可能影響浸潤線的控制；適用于尾礦水滲漏不滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，或水質(zhì)難處理的條件。均質(zhì)土壩，被大量采用的壩型，事故較多原因：由于土質(zhì)特性、施工質(zhì)量差、碾壓不到位等往往產(chǎn)生變形、裂縫、沉陷、滲水等。（初步設(shè)計審查會議紀(jì)要、施工圖會審紀(jì)要、設(shè)計變更通知單等）（4）堆石壩，堆石壩采用石料質(zhì)量基本條件：①有足夠的抗剪強度，以維持壩體穩(wěn)定（斷面小，造價低）②變形小，抗壓強度高，壩高H=10～50m，為30～50MPa；壩高H=10～100m，為40～60MPa；有抵抗物理風(fēng)化，化學(xué)風(fēng)化能力（抗氣候，環(huán)境水蝕作用）。評語：推薦采用透水壩即透水式堆石壩、透水式碾壓土石組合壩。②壩坡排水網(wǎng)及護(hù)坡。l 上游式尾礦筑壩法：在初期壩上游方向堆積尾礦的筑壩方式，特點是堆積壩壩頂軸線逐級向初期壩上游方向推移；l 下游式尾礦筑壩法：在初期壩下游方向，用旋流器分級后，粗尾砂筑壩方式，特點是堆積壩壩頂軸線逐級向初期壩下游方向推移；l 中線式尾礦筑壩法：在初期壩軸線處用旋流器分級，粗尾砂筑壩方式（將稀礦泥排往庫區(qū)上游），特點是堆積壩壩頂軸線始終不變。干式堆存尾礦，內(nèi)容包括尾礦壓濾脫水設(shè)備、干式尾礦排放和堆壩方式、干式尾礦運輸、平整和壓實工藝要求等。貴州紫金礦業(yè)的一尾礦庫干式堆存尾礦，濾餅含水率高，處理量增大及設(shè)備檢修時，干、濕混排，雨季庫內(nèi)水位上升，造成尾礦堆體蠕動下滑，進(jìn)而尾礦翻過初期壩泄入下游河道，造成污染。干式排尾，尤其庫尾放礦，在惡劣的條件下（尾礦顆粒細(xì)，濾餅含水率高，下游無緩沖攔擋壩及無排滲水設(shè)施等。 下游式或中線式尾礦筑壩分級后用于筑壩的 d ≥ 的尾礦顆粒含量不宜少于75% ，d≤ 的尾礦顆粒含量不宜大于10% ，否則應(yīng)進(jìn)行筑壩試驗。（或堆積壩只限高H≤10m？）（1）尾礦的特性尾礦是堆積壩筑壩的原材料。（2）尾礦沖積坡尾礦漿放礦動水流淌自然形成的坡度，主要影響因素：粒度、濃度、流量和放礦方法等。（4）尾礦堆積壩（子壩）子壩是為了阻止尚未固結(jié)的尾礦漿向外流淌，同時為放礦作業(yè)創(chuàng)造良好的工作條件，并成為后期壩一部分。堆筑子壩的方法：① 沖積法：主管延壩頂軸線敷設(shè)，支管垂直于壩軸線伸向庫內(nèi)放礦，分為沖積段、準(zhǔn)備段和干燥段，交替進(jìn)行；沉積灘面應(yīng)均勻平整，坡度符合設(shè)計要求且有足夠的安全長度；② 池填法：依據(jù)上升速度和調(diào)洪等確定子壩的高度，內(nèi)外坡依據(jù)穩(wěn)定和滲流穩(wěn)定計算確定，每個池子的邊長尺寸3050m，深1m，邊坡1:1，呈方型或矩形，并埋設(shè)溢流管；③ 渠槽法：平行于壩軸線，設(shè)置兩道小堤，一端放礦，另一端排放到庫內(nèi)，可分為單渠、雙渠輪流交替進(jìn)行；④ 水力旋流器分級上游法堆筑子壩：分級后濃度較大，粒度較粗的尾礦用來筑壩，適合尾礦顆粒較細(xì)；⑤ 分級中線法和下游法：高濃度粗砂，用于中線和下游筑壩，溢流進(jìn)入庫區(qū)，堆筑壩需碾壓夯實，設(shè)置上游主壩和下游副壩，壩底設(shè)置排滲層等；此法要求尾礦量大，粗粒級量上升速度大于庫水面上升速度，管理復(fù)雜費用高。堆積子壩找好時機，在汛前或冰凍期前完成子壩的堆筑作業(yè)。尾礦堆積壩應(yīng)控制上升速度。① 滲透壓力降低，可提高壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)（滲透壓力指滲水在尾礦顆粒之間流過時施加的拖拽力）?！啊苯o出尾礦堆積壩下游坡浸潤線的最小埋深。 ③ 加強放礦管理：按設(shè)計要求和放礦操作細(xì)則管理，并加強觀測工作，及時掌握滲流變化，便于有針對性的進(jìn)行安全分析和處理。（2）尾礦庫位置合理，尾礦庫在選礦廠附近，對尾礦輸送、回水量等都會影響投資和成本，尾礦庫與選礦廠相對高差影響尾礦自流或壓力輸送。礦漿含有害成分，嚴(yán)禁泄露；不能處理的按水庫式選擇庫址。② 塌岸，注意壩肩及排水構(gòu)筑物進(jìn)出口有無滑坡體；壩基有軟弱層時，壩體穩(wěn)定受影響：③ 泥石流，庫區(qū)可能產(chǎn)生泥石流的部位對泄洪設(shè)施和壩體的安全構(gòu)成危害，應(yīng)采取防范措施。）（6）小型尾礦庫選址小型尾礦庫選址除上述考慮外，通過許多事故案例分析，選址考慮不周是事故原因之一，如溝短（庫長不足）、底坡陡、庫容小，導(dǎo)致干灘短、浸潤線太高；尾礦堆積子壩上升速度快（20～30m/a）；當(dāng)汛期庫水位較高時，尾礦未固結(jié)，浸潤線由壩外坡逸出，造成滑坡，因此庫長（溝長）是上游式濕排尾礦庫選址重要原則之一。防洪標(biāo)準(zhǔn)尾礦庫防洪標(biāo)準(zhǔn)表 表2 尾礦庫等別一二三四五洪水重現(xiàn)期（年）10005000 或PMF500~1000200~500100~200100防洪標(biāo)準(zhǔn)取上限或下限應(yīng)予以說明，提高等級應(yīng)加以論證。水電部科學(xué)院公式適用范圍：流域面積500km2以下的“小流域”；鐵道設(shè)計院公式適用范圍：流域面積30～300km2以內(nèi)的“小流域”?！耙?guī)范”，即：式中：QS、QZ—時段始、終尾礦庫來洪流量，m3/