劉 婷 朱遠(yuǎn)樂
(1.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司;2.金屬礦山安全技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)
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。無主尾礦庫(無業(yè)主、廢棄不用的尾礦庫)作為尾礦庫的一部分,近年來受到國(guó)家的大力關(guān)注。為全面推進(jìn)無主尾礦庫隱患治理工作,國(guó)家安全監(jiān)管總局辦公廳聯(lián)合國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳,下發(fā)了《關(guān)于報(bào)送無主尾礦庫隱患綜合治理項(xiàng)目實(shí)施方案的通知》,以便全面推進(jìn)無主尾礦庫隱患治理工作。
為加快推進(jìn)湖南省無主尾礦庫的治理工作,湖南省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局下發(fā)了《湖南省安全生產(chǎn)委員會(huì)辦公室關(guān)于加快推進(jìn)無主尾礦庫隱患綜合治理的通知》,以促進(jìn)湖南省無主尾礦庫的治理。
通過對(duì)湖南省無主尾礦庫總體情況的調(diào)研以及大量無主尾礦庫治理案例的總結(jié)和分析,得出湖南省無主尾礦庫大多是小型尾礦庫(即指在《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》(AQ 2006—2005)中規(guī)定的五等庫,庫容小于100 萬 m3,壩高小于 30 m[1]),且具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
(1)尾礦庫建設(shè)時(shí)無正規(guī)設(shè)計(jì)。尾礦庫的建設(shè)應(yīng)遵循先勘察設(shè)計(jì),后施工建設(shè),驗(yàn)收合格后再投產(chǎn)運(yùn)行的程序進(jìn)行。但尾礦庫絕大部分建于2004年以前,多數(shù)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)尾礦庫的認(rèn)識(shí)片面,認(rèn)為尾礦庫只是企業(yè)的一個(gè)附屬設(shè)施,不會(huì)產(chǎn)生多少經(jīng)濟(jì)效益,甚至認(rèn)為小型尾礦庫不會(huì)存在大的事故隱患,即使有也不會(huì)造成嚴(yán)重的事故后果[2]。因此,大多數(shù)尾礦庫都是由企業(yè)憑經(jīng)驗(yàn)自主設(shè)計(jì)施工,為尾礦庫投入使用后的安全運(yùn)行埋下了事故隱患。目前,由于大部分企業(yè)已整體關(guān)閉破產(chǎn),尾礦庫閑置,長(zhǎng)期無人管理,成為無主尾礦庫。
(2)初期壩設(shè)計(jì)與施工不規(guī)范[3]:①?gòu)脑O(shè)計(jì)方面而言,尾礦庫初期壩最常見的是透水堆石壩,其次則是選用當(dāng)?shù)爻R姷耐亮夏雺簶?gòu)成的土壩,這兩類初期壩占總量的90%,具有很強(qiáng)的代表性,但大多數(shù)尾礦庫都是由企業(yè)自主設(shè)計(jì)施工,未按《尾礦庫設(shè)計(jì)手冊(cè)》設(shè)計(jì),造成初期壩壩體參數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的最小內(nèi)外坡比及頂寬;②從施工方面來看,尾礦庫大多是由當(dāng)?shù)鼐用袷┕そㄔ欤瑹o施工資質(zhì),特別是堆石壩所用的材料及土壩的碾壓密實(shí)度等相關(guān)參數(shù)均未通過試驗(yàn),全都參照相關(guān)經(jīng)驗(yàn),施工質(zhì)量無法得到保證,特別是無主尾礦庫,在長(zhǎng)期無人管理的情況下,堆石壩存在壩體表面風(fēng)化,土壩壩體表面風(fēng)化、開裂等現(xiàn)象。
(3)堆積壩堆筑不規(guī)范。采用上游法堆筑,但普遍存在堆積壩壩坡過陡現(xiàn)象,且有些堆積壩坡面未用土石覆蓋,尾砂裸露,甚至有些堆積壩出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象;采用壩前集中放礦而非均勻放礦方式,放礦管伸入庫內(nèi)的長(zhǎng)度及距離灘面高度均不符合要求;尾礦漿沖刷壩內(nèi)坡并沿壩內(nèi)坡腳流動(dòng),在沉積灘上形成大量礦泥沉積,嚴(yán)重影響了堆積壩體的穩(wěn)定性[4]。
(4)排洪設(shè)施不健全。①部分尾礦庫因庫容不大,且企業(yè)管理人員防洪意識(shí)淡薄等原因,導(dǎo)致未設(shè)置排洪設(shè)施;②部分尾礦庫排洪設(shè)施尺寸偏小,不足以排泄庫內(nèi)暴雨積水;③因尾礦庫長(zhǎng)期無人管理,年久失修,護(hù)砌變形、破損、斷裂和磨蝕,或因自然災(zāi)害(山體滑坡、地震等)造成其堵塞嚴(yán)重,導(dǎo)致排洪系統(tǒng)失效。
(5)灘面不平整及粉塵污染。由于歷史上的種種原因,居民于尾礦庫干灘上挖砂賣后留下大坑,或庫內(nèi)灘面極不平整、無坡度,常形成庫內(nèi)積水坑,不利于庫內(nèi)排洪。
尾礦庫長(zhǎng)期無人使用,且未經(jīng)過閉庫程序,尾礦庫干灘面積較大,容易揚(yáng)起大量的粉塵,含有大量石英的粉塵污染尾礦庫周圍的大氣環(huán)境,附近居民長(zhǎng)期吸入粉塵會(huì)導(dǎo)致矽肺病;其次粉塵進(jìn)入土壤還會(huì)造成土壤沙化,降低耕地的質(zhì)量,不利于植物生長(zhǎng),影響周邊居民生產(chǎn)、生活[5]。
(6)周邊環(huán)境復(fù)雜。湖南省無主尾礦庫大多是山谷型尾礦庫,若尾礦庫周邊山體較陡、巖石松散、表層裸露,則在暴雨洪水作用下引發(fā)山體滑坡或泥石流,沖擊壩體或堵塞尾礦庫排洪設(shè)施,后果嚴(yán)重;而一部分尾礦庫因年代久遠(yuǎn),周邊環(huán)境發(fā)生改變,如人類活動(dòng)加劇等,居民在尾礦庫上游砍伐樹木,庫內(nèi)搭建違章建筑,壩面、灘面種植蔬菜,庫內(nèi)放牧等作業(yè),破壞了尾礦庫周邊環(huán)境及壩體,對(duì)尾礦庫構(gòu)成危害。
(7)管理缺失。以前的尾礦庫管理人員水平低,大多沒有經(jīng)過安全技術(shù)培訓(xùn),普遍缺乏全面、系統(tǒng)的尾礦庫安全管理專業(yè)知識(shí),僅僅是通過積累或參照別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行尾礦庫的管理和作業(yè),尾礦庫的日常生產(chǎn)管理水平差[6]。后尾礦庫因企業(yè)整體關(guān)閉破產(chǎn),尾礦庫閑置,長(zhǎng)期無人管理,未對(duì)其進(jìn)行維護(hù),致使其出現(xiàn)問題(如排洪系統(tǒng)淤堵)未及時(shí)處理,進(jìn)而有些轉(zhuǎn)化為事故災(zāi)害,造成嚴(yán)重的后果。
針對(duì)尾礦庫存在的以上安全隱患,必須采取強(qiáng)有力的措施積極治理,提高其安全性,徹底消除隱患,改善周邊環(huán)境,保障下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定。
(1)全面勘察。因尾礦庫無勘察設(shè)計(jì)、無正規(guī)施工隊(duì)伍施工,具體的施工情況不明,故需對(duì)尾礦庫做一次全面的勘察,特別需詳細(xì)勘察尾礦庫壩體、排洪系統(tǒng)、尾砂分層及參數(shù)。
(2)初期壩加固。雖然尾礦庫初期壩大多為堆石壩及土壩,壩體材料不同,但普遍存在壩體下游邊坡較陡,壩體存在不同程度的風(fēng)化現(xiàn)象。通過理論計(jì)算,可以發(fā)現(xiàn)壩體參數(shù)及壩坡坡比[7]。對(duì)初期壩壩體單薄、下游坡較陡、壩體風(fēng)化、穩(wěn)定性安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求的壩體,可以進(jìn)行堆石體壓坡加固處理,壓坡體的高度、寬度及坡比需通過穩(wěn)定性計(jì)算,治理后的壩體穩(wěn)定性應(yīng)達(dá)到尾礦庫所要求的最小安全系數(shù)的要求。
(3)堆積壩。對(duì)堆積壩壩坡較陡的壩體進(jìn)行削坡處理,自初期壩壩頂內(nèi)坡處開始削坡,削坡后堆積壩平均外坡比一般不陡于1∶4.0,削坡后的壩體及未用土石覆蓋、尾砂裸露的壩體,均需覆土植草。
(4)排洪設(shè)施。①對(duì)無排洪系統(tǒng)及排洪設(shè)施尺寸偏小的尾礦庫,按防洪標(biāo)準(zhǔn)新建排洪系統(tǒng);②排洪系統(tǒng)掉塊、開裂的進(jìn)行加固處理;③排洪系統(tǒng)已發(fā)生嚴(yán)重破損,防洪不可靠的,對(duì)其進(jìn)行有效封堵,并新建防洪系統(tǒng),封堵施工應(yīng)在新防洪系統(tǒng)投入正常使用后進(jìn)行。
(5)灘面。①?gòu)膸靺^(qū)其他地方有序采出尾砂,逐步將庫內(nèi)挖坑填滿;②若庫周一側(cè)修建了排水渠道,則坡向于排水渠道一側(cè),且從灘頂開始向庫尾或從庫尾向?yàn)╉?,將尾砂按不小?%的坡度整平;③修筑灘面網(wǎng)狀排水溝(若庫周有排水渠道則排水溝與排水渠道相連),并覆土植草,覆土層厚度一般不小于50 cm。
(6)庫區(qū)滑坡體。對(duì)滑坡體的治理可采取以下4種治理措施:①對(duì)尾礦庫周邊較陡的山體進(jìn)行削坡處理,削坡后坡比不大于1∶2.0;②對(duì)尾礦庫周圍山體有滑坡現(xiàn)象的山體用擋土墻護(hù)坡;③在滑坡體坡腳處用機(jī)械挖坑,修建抗滑樁;④在滑坡體頂端修建截洪溝,再在滑坡裂縫處及滑坡體外坡面用混凝土噴漿、抹面,使水不能滲透進(jìn)滑坡體內(nèi)[8]。
(7)進(jìn)庫道路。尾礦庫一般位于自然山谷中,若無進(jìn)庫道路或進(jìn)庫道路長(zhǎng)期無人使用,雜草覆蓋,車輛無法通行,使得人員進(jìn)入尾礦庫困難,設(shè)備、物資無法進(jìn)入,治理工作將無法展開。因此必須修建或修整進(jìn)庫道路,既便于治理施工,也便于以后的管理。
(8)尾礦庫的管理及應(yīng)急物質(zhì)。對(duì)無主尾礦庫應(yīng)明確尾礦庫今后的安全管理責(zé)任主體,管理單位應(yīng)安排一定數(shù)量安全管理人員負(fù)責(zé)尾礦庫管理的具體技術(shù)工作,其人員應(yīng)具備尾礦庫安全管理方面的基本專業(yè)知識(shí),掌握尾礦庫設(shè)計(jì)文件及有關(guān)規(guī)定,熟悉國(guó)家和部門有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)定等。嚴(yán)禁任何人在尾礦壩和庫內(nèi)亂采、濫挖、違章建筑和違章作業(yè),嚴(yán)禁違章進(jìn)行廢石、廢物排入,放牧和開墾等,以免造成潰壩或其他破壞事故,外來人員進(jìn)入庫區(qū)需經(jīng)管理人員同意。
尾礦庫應(yīng)配備所需的應(yīng)急土工布、防霧探照燈、警示牌、報(bào)警器等應(yīng)急物資,并修建管理房,一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情,應(yīng)及時(shí)向相關(guān)部門、單位報(bào)告,并采取果斷措施,積極處置,確保下游群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
無主尾礦庫作為尾礦庫的一部分,近年來受到國(guó)家的大力關(guān)注,徹底解決無主尾礦庫存在的安全隱患,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
[1] 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.AQ 2006—2005 尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程[S].北京:煤炭工業(yè)出版社,2005.
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[4] 傅海亭,王 劍,陳啟榮,等.金嶺鐵礦建設(shè)無廢礦山的實(shí)踐[J].中國(guó)礦業(yè),2001,10(2):74-76.
[5] 冶金工業(yè)部礦山司生產(chǎn)處.1988年黑色冶金礦山尾礦庫防汛情況通報(bào)[J].金屬礦山,1989(3):3-5.
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[7] 王 揚(yáng),馬 超,趙慧麗.河北省低等級(jí)尾礦庫安全現(xiàn)狀及險(xiǎn)庫技改對(duì)策[J].金屬礦山,2010(12):136-139.
[8] 長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司.原湘東鎢礦4#尾礦庫閉庫治理工程施工組織設(shè)計(jì)[R].長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司,2009.