尾矿库工程安全专篇Word文档格式.docx
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(10)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010;
(11)《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000;
(12)《矿山电力设计规范》(GB50070-2009);
(13)《防洪标准》(GB50201-94);
(14)《中国地震参数区划图》(GB18306-2001);
(15)《矿山安全标志》(GB14161-2008);
(16)《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》(AQ/T9002-2006)。
(17)《企业安全生产费用提取和使用管理办法》财企(〔2012〕16号)
(18)其它有关标准、规范等。
1.4其他设计依据
(1)《XX矿业有限责任公司干堆尾矿库初步设计》河北宏达绿洲工程设计有限公司2012年6月编制完成;
(2)《XX矿业有限责任公司干堆尾矿库岩土工程勘察报告(初步设计阶段)》(以下简称《工勘报告》),辽宁辽西工程勘察院,2011年12月;
(3)《XX矿业有限责任公司干堆尾矿库安全预评价报告》,沈阳万益安全科技有限公司,2012年5月;
(4)《XX矿业有限责任公司干堆尾矿库建设项目地质灾害危险性评估报告》,辽宁省第十一地质大队,2012年5月;
(5)XX市国土资源局颁发的采矿许可证;
(6)《金属非金属矿山安全规程》以及相关的其它国家法律、法规、规范、规程、技术标准等;
(7)其它相关的依据资料。
2工程概述
2.1工程概况
尾矿坝区位于XX市大型钼多金属矿区西约7.0km左右。
探矿权属松树卯中型钼铅锌多金属矿区,即原东山分区范围,行政隶属XX市连山杨郊乡。
XX矿业有限责任公司是XX市私营企业,是经XX市国土资源局审查批准的新建矿山。
XX矿业有限责任公司系民营的采选联合矿山企业。
企业法定代表人高岐山。
XX矿业有限责任公司选厂采用磁选生产工艺,年处理原矿20万t,最终产品为铁精矿粉,年工作200d。
为了充分利用XX市的铁矿资源优势、发展地区经济,确保选矿厂的正常生产并保护周边环境,XX矿业有限责任公司自行筹措资金建设尾矿库。
《XX矿业有限责任公司尾矿库初步设计》(以下简称《初步设计》)根据已建初期坝及一级子坝重新计算,最终确定尾矿库总坝高29m,总库容36.03万m³
。
为满足尾矿库的安全生产使用,按照国家《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)、《尾矿库安全监督管理规定》(20011.7.1)的规定要求,对XX矿业有限责任公司干堆尾矿库项目编制安全专篇。
2.2设计概况
2.2.1设计基础资料情况
1、地形资料
区域1;
10000地形图
库区1:
1000地形图
2、水文资料
《辽宁省水文手册》(1998年版)
3、气象资料
(1)
(2)
(3)
(4)
4、工艺资料
(1)选矿厂年处理原矿量:
20万t;
(2)选矿厂工作制度:
200d/a,3班/d,8h/班;
(3)选矿比:
2;
(4)尾矿干容重:
1.55t/m³
;
(5)选矿厂年排尾矿量:
10万t/a,折合6.45万m³
(6)尾矿平均粒度:
-200目占70%;
(7)尾矿排放方式:
采用压滤干排方式;
(8)滤饼含水量:
20%;
(9)压滤干堆工艺:
选矿厂排出的尾矿浆,通过砂浆泵由尾矿输送管打入压滤车间φ2.4×
2.0m搅拌桶缓冲后,用三台80ZJ-39砂泵压入三台1250箱式压滤机充分挤压成为干片状的尾渣饼,浓度达到80%以上,含水量仅有20%左右,通过皮带输送机运至压滤车间外,再由拖拉机运至尾矿库内分层堆放。
2.2.2尾矿库工程
尾矿库库顶面面积1.96万㎡,坝顶标高+210.00m,坝高29m,累加库容为36.03万m³
,累加有效库容为33.02万m³
,已堆放尾矿约3.5万m³
,剩余有效库容29.52万m³
,年堆放尾砂6.45万m³
,可为选矿厂服务4.58年。
该尾矿坝坝高29m<30m,总库容36.03万m³
,V<100m³
,确定为五等水工建筑物,防洪设施安全等级为五级。
2.2.3坝体工程
根据可研报告和建设单位提供资料,本尾矿坝坝型与结构如下:
①该尾矿坝初期坝坝型为透水堆石坝,坝顶标高+197m,最大坝高H初=16m(+181.00m~+197.00m),最大坝长L=89.47m,坝顶宽B=3m。
坝外坡坡比1:
2.0,内坡坡比1:
2.0;
筑坝材料为选矿厂的甩尾废石,目前已施工完毕。
②尾矿堆积坝外坡比1:
2.0。
目前已施工完毕一级子坝,其坝高4m,坝顶高程+201m;
在+197m高程处设置2m宽的马道,内、外坡坡面铺设0.3m厚的毛石护坡;
筑坝材料为尾矿砂。
本次在+201m、+205m高程处分别新设计二级、三级子坝,二级子坝高4m,,三级子坝高5m。
在+201m、+205m高程处设置2m宽的马道,内、外坡坡面铺设0.3m厚的毛石护坡。
③在尾矿初期坝外坡坝脚处设置排水明沟,防止雨水冲刷坝脚,并将雨水有序导出;
排水明沟采用浆砌块石结构。
另外在各级子坝的马道内侧设置纵向排水沟,排水沟采用浆砌石砌筑,排水沟尺寸均为B×
H=0.3×
0.4㎡,排水沟上加盖板;
坝址排洪明沟可作为排水边沟使用。
2.2.4排洪系统
本区雨量比较充沛,尤其七、八月份降雨强度较大。
尾矿库库区汇水面积较小,本次设计按100年一遇洪水设计(最大洪峰流量Q1%=1.15m3/s),采用“井—管”排洪方式,库内已建2座钢筋混凝土框架式排水井和1条预制钢筋混凝土排水管,其中排水井内径为0.8m,排水管长约110.0m,外径0.7m,内径为0.6m。
本次设计在尾矿库北侧设置3号排水井,并将排水管铺至排水井位置,新铺设排水管约116m。
本次在库案周边设计截洪沟,阻止雨、洪水进库,截洪沟底宽0.6m,沟深0.9m,沟壁坡比为1:
0.15,沟底坡比为0.01。
2.2.5排渗设施
初期坝内坡设置反滤层,反滤层的结构为:
碎石粗砂垫层-二层加筋土工布-粗砂碎石垫层。
坝外坡脚用粒径大于500mm的块石干砌排渗棱体,排渗棱体顶标高+183.00m,顶宽2m,棱体外坡坡比1:
1.6,坝基设置排渗盲沟,棱体外坡脚布置截渗齿墙及回水池。
本设计采用渗水管排渗,在一级、二级子坝上游坡面铺设排渗管,每10m布设一根排渗管;
在子坝坡底布设一根渗水导管,渗水导管按5‰坡度坡向排水井,渗水由排水井排出。
2.3安全设施投资
本次XX矿业有限责任公司干堆尾矿库工程设计概算投资为426.74万元。
其中:
安全设施专项费用30万元,占投资总额7.03%;
本矿山安全费用投入具体情况见表2-1。
安全费用投入
表2-1
序号
项目
费用概算(万元)
备注
1
初期坝安全防范设施
9.0
坝体保护措施
5.0
坝体日常巡视
2.0
库水位观测设施
1.0
日常照明及通讯
2
堆积坝安全防范设施
6.0
道路防护栏(车档、排水沟)
3.0
防尘措施(洒水车)
3
排渗设施
排渗系统日常检查
4
防洪设施
防洪设施检查及清理
5
检测和控制设施费用
挖掘机、装载机、汽车检测
6
职业卫生设施费用
劳动防护用品(口罩、防晒服等)
7
安全教育培训设施费用
8
事故应急措施费用
应急照明及消防疏散警示标识
应急救援设施
9
其他安全费用
10
合计
30.0
本安全专篇以尾矿库初步设计推荐的干堆方法为依据,选择可靠的生产工艺,合理的配置设备,在施工工艺、生产环节、设备选择、安防措施的采取上都最大限度的避免可能产生的不安全因素和危害职工身体健康的诱发因素。
尾矿库在实际生产中应严格执行设计中确定的安全预防措施,并应根据有关法规、规定等结合尾矿库实际情况制定出具体的安全规章制度和操作规程,只要加强安全管理,尾矿干堆可以达到安全生产的预期效果和要求。
3工程地质及水文地质
3.1工程地质条件
本项目大地构造位于华北地台北缘燕山台褶带、燕辽沉陷带,辽西凹陷山海关至北镇隆起之接触带近隆起一侧,即八家子—杨家杖子构造岩浆活动带。
区域上构造活动强烈,主要为断裂构造,近东西向断裂与北东向断裂交切形成“梯子状”构造格架。
区域内褶皱构造不发育,区内地层由于受断裂构造的破坏和岩浆岩的侵蚀,使褶皱呈单斜形式产出,区域内的褶皱构造有笔架山向斜、哑鹿沟向斜等。
区内出露的地层简单,主要有花岗岩及第四系。
库区内岩浆岩十分发育,沉积岩底层仅为奥陶系,石灰系和二叠系花岗岩,区域构造以断裂为主,主要为岩浆岩。
库区地层分布特征如下:
①碎石:
黄褐色,稍湿,中密状态,母岩多为砂岩,一般粒径>
20mm的占60%,由中粗砂、粘性土充填。
层厚0.50~1.40m,层底标高177.20~204.50m,层底埋深0.50~1.40m。
②强风化花岗岩:
红褐色,矿物成分为长石、石英等,粒状结构,块状构造,层厚1.60~2.30m层底标高175.30~202.20m,层底埋深2.10~3.30m。
③中风化花岗岩:
肉红色,矿物成分为长石、石英等,粒状结构,块状构造,揭露厚度5.60~6.50m,控制深度为7.90~9.40m。
根据场地岩土的物理力学性质指标,结合地区经验,《工勘报告》确定的承载力特征值见表3-1。
场地岩土层承载力特征值表
表3-1
土层名称
碎石①
强风化
花岗岩②
中风化
花岗岩③
承载力特征值(KPa)
360
550
2000
通过调查及勘察揭露,在勘察深度内未见地下水,库区地形陡峻,有利于大气降水、地表水的排泄,第四系厚度较薄且分布不广。
碎石层充填物为粘性土及中粗砂等,为中透水层;
强、中风化花岗岩为微透水层。
经过本次调查勘察,库区内未见滑坡、崩塌等不良地质作用。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A:
我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度值地震分组的规定,XX矿业有限责任公司干堆尾矿库区属于抗震设防烈度为Ⅵ度,设计基本地震加速度值为0.05g,为此,该尾矿库的初步设计及施工图设计应严格按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000)的有关要求进行设计与施工。
综上所述,确定本区工程地质条件简单,适合本工程建设。
3.2水文地质条件
一、勘探期间地下水赋存情况、渗透性
根据《工勘报告》,在勘察深度未见地下水,库区地形陡峻,有利于大气降水、地表水体的排泄,第四系厚度较薄且分布不广。
库区碎石①层为中等透水,强风化花岗岩②层、中风化花岗岩③层为微透水层。
综合判断该库区第①层碎石、第②层强风化花岗岩、第③层中风化花岗岩为相对隔水层。
二、地下水的补给、径流和排泄
本项目地处兴城河水系,项目西北方向5公里为女儿河,以南7公里为兴城河。
项目与女儿河之间有山体相隔,与兴城河之间为一条狭长的平坦地带。
女儿河和兴城河是区域内仅有的较大河流。
河流全长均在35公里以上,由分支汇聚大小不等的地表水,河流水量变化较大,据1957年9月测定为51.96~332958.3m³
/h。
河水深度一般为0.2m~0.3m,最深达1.5m,河水随季节变化。
本区位于丘陵区,处地下水补给区地段,降水是地下水的唯一补给源,降水沿山坡迅速汇集谷底,大部分以地表径流方式排泄出区外,且年降水量少,季节分布不均,沟谷发育,径流条件好,使地下水接受补给受到影响。
受气候条件控制,降水总量少,且年内分配不均,地下水动态随季节变化明显,动态变化较大。
据XX市气象局统计,截止2004年日降水量:
春季(3月~5月),平均降水量为83.5毫米;
夏季(6月~8月)平均降水量为196.3~359.9毫米,为大暴雨;
秋季(9月~11月)降水量为47.6~111.3毫米;
12月各地降水量为0.8~4.8毫米。
综上所述,确定本区水文地质条件简单,适合本工程建设。
3.3工程地质勘察报告结论及建议
(1)在建尾矿库地貌为低山沟谷,属山谷型尾矿库,工程地质条件简单,库区未发现塌陷、滑坡、滑移、坍塌、泥石流、液化等不良地质现象,也未发现大的地质构造,区域地质构造相对稳定,属抗震一般地段,场地稳定,适宜本工程建设。
(2)尾矿库区位于山岭沟谷底部,为防止雨季时山洪爆发对库区的破坏,应在库岸周边设截洪沟,防止洪水入库,以确保尾矿库的稳定和安全。
(3)该区地震设防烈度为Ⅵ度。
根据GB18306-2001《中国地震动参数区规划图》,本区所属动峰值加速度分区为0.05g。
(4)根据现场调查所了解的工程地质及水文地质条件看,该场地建设五等尾矿库是可行的。
(5)厂区现有供电线路及相应电气设备齐全、供水系统等外部环境条件优越,均可满足日常生产的需要。
4尾矿库周边环境及相互影响分析
4.1尾矿库的建设和运行与周边环境的相互影响及需采取的措施
4.1.1周边对尾矿库的影响
尾矿库周边山体稳定,无违章建筑、违章施工和违章采选作业等情况。
因此,尾矿库周边环境良好,无影响尾矿库安全的设施及作业。
4.1.2尾矿库对周边的影响分析
1、本工程主要影响与污染因素为:
(1)生态环境影响因素
施工取料、车辆行走碾压等行为对地表植被与土壤的破坏和影响;
尾矿库及上坝道路等占地将改变土地的利用功能;
项目建设对地貌景观的影响等。
(2)环境污染因素
固体废物——尾矿、建设弃土;
粉尘——尾矿库粉尘。
2、污染源治理措施
(1)粉尘
尾矿细小的颗粒可能造成粉尘污染,尾矿颗粒细度达0.074mm左右,遇到干旱大风天气极易被大风吹动,造成污染,预防粉尘污染的办法是,在干旱大风天气应及时对裸露的尾矿滩面进行洒水,尾矿库周边适当位置设置排水沟并用毛石护坡(覆土植被)。
此外,采取尾矿库边分散放矿也可以有效预防尾矿库扬尘。
(2)弃土
尾矿库建设过程中的弃土、废石应规划堆放。
具体可以堆放在标高不够的洼地上,并避开尾矿库排水泄洪设施出口,这样就可以防止弃土、废石被雨水冲刷而流失。
(3)施工取料对地表植被与土壤的破坏和影响
尾矿库建设过程中,防渗黄土料外购,这样不会因为施工取料造成地表植被与土壤的破坏和影响。
生产服务期满后,尾矿坝及尾矿库区植树、绿化。
4.2尾矿库库址选择的合理性及可能产生的危险、有害因素分析
4.2.1坝址安全可靠性分析
在建库区多为荒地,也没有其他居民及产业,库区下游设有回水池,收集汛期雨洪水。
该项目库区周围及四周大部分为山地,植被良好,无任何建构筑物。
已建坝址位于松北松南主沟内的一个分支沟上,已建坝址下游沿沟谷方向约1.1km以外为松北的工人村,村庄与尾矿库相对位置成L走向,村庄高于谷底10m以上,尾矿库一旦溃坝对工人村影响很小。
下游无国家、省重点保护的名胜、自然保护区与军事设施,无民用、公用设施,无通讯、供电线路,无国家级公路、铁路和桥梁等设施。
周边无其他工矿企业、水源地,适合建库。
参照《工勘报告》可知:
“在建尾矿库地貌为低山沟谷,属山谷型尾矿库,工程地质条件简单,库区未发现塌陷、滑坡、滑移、坍塌、泥石流、液化等不良地质现象,也未发现大的地质构造,区域地质构造相对稳定,属抗震一般地段,场地稳定,适宜本工程建设。
”
4.2.2尾矿库可能产生的危险和有害因素分析
1、溃坝
(1)产生原因及危害
勘察因素:
对不良地质情况勘察不明。
设计因素:
设计未遵循设计规范;
设计方案及技术论证方法不当;
选择的坝址、坝型及排洪系统不合理等。
施工因素:
未按规程及设计要求筑坝;
初期坝坝体材料不符合要求;
反滤层铺设不当;
选择的排水构筑物材料强度不够等。
管理因素:
没有专业管理人员;
缺少必要的资金投入;
库内及周边乱挖乱采;
未按规程及设计要求进行放矿;
对达到服务年限的尾矿库,未经过有资质的部门进行设计而继续使用;
没有定期对排洪构筑物进行检查,对检查出的隐患未及时整改等。
自然因素:
超标准的强降雨发生地震等。
溃坝可能造成工作人员伤亡、尾矿库排洪、输送、回水等系统遭到破坏。
(2)防治措施
对库区进行详尽的地质勘察;
按规范要求进行设计,并严格按照设计进行施工;
筑坝及排水构筑物材料应符合要求;
配备专业的管理人员,保证安全资金的投入;
严禁在库内及周边乱挖乱采;
按规程及设计要求进行放矿;
定期进行检查,发现隐患及时整改。
2、漫顶
管理不善、安全超高不足、库内干滩短、排洪设施不完善、排水系统不畅、库内长期处于高水位。
该过程中容易造成人员伤亡,生产系统不能正常工作。
保证安全超高、库内干滩符合规程及设计要求;
保证排洪系统畅通、排洪设施安全可靠;
加强安全管理。
3、滑坡
在勘察时没有查明坝基地质情况、淤泥和高压缩性软土层,设计时未采取相应措施;
坝脚处沉陷过大;
坝基岩石破碎发育,设计未采取防渗措施;
坝体稳定分析选用各项指标偏高,对地震因素考虑不周等。
地震、持续特大暴雨等。
该过程中容易造成人员伤亡,排洪、生产系统不能正常工作。
对库区进行详尽的地质勘察,对不良地质状况采取相应措施;
设置安全可靠的防渗设施;
设计中应对坝体进行稳定性分析,并保证分析结果可靠;
不在冬季进行筑坝等。
4、结构破坏
尾矿坝裂缝:
1)横向裂缝:
①干缩;
②坝体填筑质量差;
③两坝端岸坡过陡,不均匀沉降严重;
④两岸坡和坝下原状黄土未做任何处理;
⑤地震荷载作用。
2)纵向裂缝:
①干裂;
③两岸坡和坝下原状黄土未做任何处理;
④下游坡陡,安全系数不够;
3)排洪构筑物结构破坏:
①设计、施工不符合设计或规范要求,运行过程结构破坏;
②疏忽构筑物的日常检查、维修工作,导致漏砂、漂浮杂物沉积并堵塞进、出水管道;
③废弃的排水构筑物未能处理;
④地形、地质条件导致构筑物变形、沉降,无法发挥正常功能。
1)坝前均匀放矿,维持坝体均匀上升;
2)严格按照设计和规范要求堆筑子坝;
3)严格按设计要求对岸坡进行削坡处理;
4)严格按照设计坡度进行筑坝;
5)震后加强检查,出现异常及时处理。
6)尾矿库运行过程中,应严格按照设计要求对排水井进行施工;
7)定期对排洪设施进行检查、维修和疏浚,确保排洪设施畅通;
8)严格按照设计水位要求,对排水井进行封堵,确保排洪畅通;
9)尾矿库运行期间,加大对排排水管的检查,出现异常情况及时进行加固处理。
5、坍塌
1)违章操作、碰撞、积压所致;
2)因雨水、积雪、积冰等导致附属建筑或坝体荷重超载;
3)疏忽管理、年久失修。
该过程中容易造成人员伤亡。
1.加强管理,严格按生产操作规程开展工作;
2.规范人员个人行为,定期进行安全培训与学习,提高安全意识;
3.严格执行巡视检查制度,发现隐患及时上报并采取措施,加强个人安全防护、设备安全设施的完善、健全工作制度。
6、触电
电气设备漏电及线路绝缘损坏。
该过程中容易造成人员伤亡、设备损坏及财产损失。
经常检查电气设备及线路,保证其完好。
7、淹溺
库区及回水池未设置警示标志、防护设施;
无照明设备。
该过程容易造成人员伤亡。
设置醒目的警示标志、可靠的防护设施和必要的照明设备。
8、机械伤害
设备裸露旋转部位缺少防护罩;
违规操作。
设备裸露旋转部位设置安全可靠的防护罩;
严格执行操作规程。
9、车辆伤害
1)违章驾驶、违章操作施工;
2)运输通道狭窄、交通条件不良。
该过程中容易造成人员伤亡及车辆设备受损。
1)加强管理,严格按生产操作规程开展工作;
2)规范人员个人行为,定期进行安全培训与学习,提高安全意识;
3)严格执行巡视检查制度,发现隐患及时上报并采取措施,加强个人安全防护、设备安全设施的完善、健全工作。
10、泄露
设计时,排水设施结构、强度设计不合理等,导致泄漏事故。
排水设施施工时,质量、强度不能满足设计要求,致使生产过程中发生坍塌、破裂等,从而造成尾矿库内的尾矿水及尾砂泄漏事故。
施工时,未清理排水设施地基至基岩,使排水构筑物地基不稳固;
排水构筑物地基夯实不均,地基发生不均匀沉降时,生产过程中致使排水构筑物受力不均,有发生倾斜、倒塌、破裂、坍塌等事故,进而引发泄漏事故。
生产过程中,管理、维护、检查不及时;
超标准的排放尾矿,致使排水设施承受压力超过设计标准,从而发生坍塌、破裂,导致泄漏事故。
尾砂及尾矿泄露容易造成库区人员伤亡及
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- 尾矿 工程 安全