阮修莉
(北京京誠嘉宇環(huán)境科技有限公司,北京 100053)
尾礦庫是礦山生產(chǎn)的重要組成部分,一般通過筑壩攔截谷口或平地筑壩建成。由于壩內(nèi)存放有大量的尾礦和水,具有較高的勢能[1]。一旦發(fā)生管道泄漏或潰壩等事故,不僅污染土地和水體,對環(huán)境造成嚴(yán)重污染[2],還會對下游居民的生命和財產(chǎn)造成巨大危害。因此,尾礦庫運行狀況的好壞,直接關(guān)系到礦山的生產(chǎn)安全、環(huán)境保護(hù)和人民的生命財產(chǎn)安全[3]。
能夠及時準(zhǔn)確地識別出尾礦庫中存在的環(huán)境風(fēng)險隱患,采取有效的處置措施對尾礦庫存在的風(fēng)險隱患進(jìn)行排查處置,對于預(yù)防事故發(fā)生、降低尾礦庫風(fēng)險意義重大。因此,本文總結(jié)了較常見的尾礦庫環(huán)境風(fēng)險來源及處置措施,歸納了環(huán)境風(fēng)險防范措施的主要內(nèi)容。
根據(jù)尾礦庫事故統(tǒng)計資料,尾礦庫風(fēng)險最大的情況是汛期,特大暴雨使山洪暴發(fā)形成洪水,洪水沖刷邊坡坡腳,引起邊坡滑塌,進(jìn)而引發(fā)尾礦外排。另外,由于壩內(nèi)排洪設(shè)施損壞不能正常泄洪造成漫頂,壩體出現(xiàn)滲漏、管涌、裂縫等處置不及時或管理不善造成的潰壩,均會造成尾礦外排,從而引發(fā)環(huán)境風(fēng)險。尾礦輸送系統(tǒng)泄漏會造成沿線土壤、水體的污染;地質(zhì)災(zāi)害如地震等,突發(fā)性強、破壞性大,對壩體的安全性危害較大,造成尾礦外排引發(fā)環(huán)境風(fēng)險。由于尾礦庫為抗震設(shè)計,且處于地質(zhì)結(jié)構(gòu)較好區(qū)域,發(fā)生環(huán)境風(fēng)險首先堅持以人為本,減少風(fēng)險帶來的損失,同時加強預(yù)防。
因此,尾礦庫環(huán)境風(fēng)險來源主要為尾礦輸送系統(tǒng)泄漏、排洪設(shè)施堵塞或損壞、滲漏、壩體管涌、裂縫、潰壩,以及地質(zhì)災(zāi)害等引起環(huán)境風(fēng)險。
對于環(huán)境風(fēng)險,一般采取的環(huán)境風(fēng)險處置措施如下:
(1)輸送系統(tǒng)泄漏。①泄漏量較小時,立即切斷泄漏點,啟動備用系統(tǒng),將尾礦導(dǎo)入事故池,同時啟動事故池渣漿泵,將尾礦及時返回到總尾礦管路中,并積極組織對故障系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。②泄漏量較大時,立即停止尾礦的輸送,啟用備用系統(tǒng),現(xiàn)場處置組立即用調(diào)用備用編織袋、進(jìn)行圍堵,防止尾礦漿跑到徐家河,污染水源。③在于壩面管道泄漏時,立即停止尾礦的輸送,啟用備用系統(tǒng),同時將尾礦導(dǎo)入事故池,并對泄漏點進(jìn)行搶修,及時恢復(fù)正常放礦。
(2)排洪系統(tǒng)堵塞或損壞。①當(dāng)排洪通道堵塞時,對排洪通道雜物、淤積物等進(jìn)行清除。②當(dāng)排水井倒塌時,對排水井入口處進(jìn)行清理,保證排水暢通,同時進(jìn)行搶修。③出現(xiàn)排洪隧道塌方,導(dǎo)致排水不暢,可對塌方部位采取支護(hù)措施。
(3)滲漏。處理泄漏的原則是“內(nèi)截、外排”。內(nèi)截指現(xiàn)場處置人員及時進(jìn)行壩前放礦,在壩前迅速形成一定長度的干灘,起到防滲作用。外排指現(xiàn)場處置人員在壩的下游采用導(dǎo)滲和濾水措施,使?jié)B水在不帶走土顆粒的情況下,迅速地排入集水池,以達(dá)到滲透穩(wěn)定。
(4)壩體管涌。①濾水圍井:在地基好,管涌影響范圍不大的情況下?lián)屩V水圍井;在管涌口沙環(huán)的外圍,用土袋圍成一個不太高的圍井,用濾料分層鋪壓,或鋪設(shè)土工織物,直至穩(wěn)定,圍井內(nèi)的涌水在上部引出。②蓄水減滲:險情面積較大,地形適合而附近又有土料時,可在其周圍填筑土埂或使用土工織物包裹,形成水池,蓄存滲水,控制險情發(fā)展。③塘內(nèi)壓滲:若壩后淵塘、積水坑、渠道、河床內(nèi)的積水水位較低,且水中有不斷翻花或間接翻花等管涌現(xiàn)象時,不可任意降低水位,可用蘆葦桿或竹子做成竹簾、葦箔圍在險處周圍,然后在圍圈內(nèi)填放濾料,控制管涌發(fā)展。
(5)壩體裂縫。①對于不太深的表層裂縫及防滲部位的裂縫,采用開挖回填處理裂縫。②對于壩內(nèi)裂縫、非滑動性很深的表面裂縫,采取灌漿處理。③對于中等深度的裂縫,采用開挖回填與灌漿相結(jié)合的方法進(jìn)行處理。
(6)潰壩。①切斷礦漿來源,通過安全渠道分水,減輕潰壩處壓力。②組織機動車輛投入搶險,向潰壩處填補準(zhǔn)備的石料、裝滿沙石的編織袋、草袋,重疊投入潰壩缺口。③壩外坡采用準(zhǔn)備的廢石、塊石填平補齊、修補壩面。④庫內(nèi)陷坑拋入塊石、草袋形成障礙,阻擋水流。⑤及時恢復(fù)放礦,形成沖擊灘。⑥加固堤壩,加強觀測檢查。
為預(yù)防尾礦庫事故發(fā)生,應(yīng)做好以下防范措施:
(1)放礦。①按設(shè)計要求進(jìn)行尾礦排放,均勻分散放礦,保持尾礦堆積體均勻上升。沉積灘面不得有積水坑存在。②采用多點放礦,盡量使尾礦分散到整個尾礦堆表面上。③在尾礦堆表面或天然溝谷處,填筑一定高度的矮壩,截斷尾礦的流動,使尾礦散布在堆體表面。④對已經(jīng)形成的較大的溝槽,進(jìn)行人工回填修復(fù)。
(2)滲水防范設(shè)施。①尾礦壩通常采用透水壩,已利于降低浸潤線高度,從而提高壩體的穩(wěn)定性。一般在下游建有集水池,收集壩下滲水,在集水池附近建有滲水回水泵站,將產(chǎn)生的滲水泵送至選廠進(jìn)行再利用。②另一種排滲方式為修建排滲盲溝。通常在尾礦庫初期壩內(nèi)設(shè)置排滲盲溝,在堆積壩中不同標(biāo)高處埋設(shè)排滲管。沿壩體外設(shè)有排水溝,排滲水通過滲水泵站返回庫內(nèi)。
(3)尾礦輸送泄漏防范設(shè)施。①建設(shè)事故池。為防止尾礦輸送過程中尾礦泄漏,通常在選廠內(nèi)、尾礦庫壩前、輸送泵站附近建有事故池,用以存放輸送過程中尾礦輸送管線中的尾礦漿。②啟動備用管線。尾礦輸送管線一般為一備一用,一旦出現(xiàn)尾礦管線泄漏事故,立即更換備用管路。爆管后的尾礦泄入事故池中,同時啟動事故池的渣漿泵,將尾礦及時返回到各泵站礦漿池中或尾礦庫中。③管道連接、埋深要求。管道采用襯膠并使用法蘭連接,采用特殊設(shè)計的金屬纏繞絲密封和接口處的襯膠處理以確保法蘭連接性能。同時管道埋深應(yīng)在最大凍土深度以下,避免由于溫差作用造成的法蘭連接的松動而導(dǎo)致泄露。④加強巡邏。經(jīng)常巡視檢查輸送線路,防止堵、漏、跑、冒。寒冷季節(jié)加強管、閥的維護(hù)管理和防凍措施,盡量避免停產(chǎn)。輸送渠、槽磨損嚴(yán)重部位,在停產(chǎn)時及時檢修;自流輸送渠槽上設(shè)置的攔污柵,定期維護(hù)和修繕,及時清除雜物。
(4)尾礦在線監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)《深入開展尾礦庫綜合治理行動方案》,三等及以上尾礦庫要求全部安裝在線監(jiān)測系統(tǒng),主要對庫區(qū)水位、干灘長度、浸潤線深度、壩體位移、安全超高、庫區(qū)影像等進(jìn)行實時監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時采取應(yīng)對措施。
為降低尾礦庫發(fā)生環(huán)境風(fēng)險,按照早發(fā)現(xiàn)、早報告、早處置的原則,需要定期進(jìn)行尾礦庫環(huán)境風(fēng)險隱患排查與治理,包括尾礦庫、排水構(gòu)筑物、尾礦壩以及尾礦庫庫區(qū)等安全檢查。
預(yù)防尾礦庫發(fā)生環(huán)境風(fēng)險,是一項重要任務(wù)。應(yīng)在辨識尾礦庫環(huán)境風(fēng)險源的基礎(chǔ)上,采取切實可行的防范措施,預(yù)防事故發(fā)生。一旦發(fā)生環(huán)境風(fēng)險事故,及時有效對風(fēng)險進(jìn)行處置,降低尾礦庫環(huán)境風(fēng)險,保護(hù)庫區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境及居民的健康和生命安全。