尾矿库建设与安全管理技术

章节摘录

版权页：插图：（1）尾矿库日常管理规定①认真贯彻执行国家安全生产监督管理总局公布的《尾矿库安全监督管理规定》，并结合单位的实际，建立完善各环节、各岗位、每个人的安全责任制，建立健全尾矿库安全管理的各项规章制度并严格执行。②尾矿库建设工程必须由具备相应资质的单位进行设计，并报安全监督管理部门进行审查和批复；尾矿库安全设施必须由具备相应资质的施工单位，竣工后须由安监部门竣工验收。③根据《安全生产许可证条例》和《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》等有关法律法规的要求，尾矿库必须由具备资质的中介技术服务机构进行安全评价，并依此申领安全生产许可证。④在尾矿库运行过程中，必须严格按设计和有关技术规定认真做好放矿、筑坝及坝面的维护管理工作。⑤尾矿坝正常运行所需的沉积滩长度、沉积滩坡度、下游坝面坡度与回水所需的澄清距离，必须按设计控制，如不满足，应限期纠正，并记入技术档案。⑥尾矿库水位控制。水位线在远离坝顶的安全位置，与坝轴线保持基本平行，与坝顶距离不宜变化太大，不得逼近坝前，也不得偏于坝端一侧；当回水与坝体安全对滩长的要求相互矛盾时，应确保坝体安全；凡出现尾矿库实际情况与设计要求不符时，应在汛前进行调洪演算，以指导防洪工作。⑦尾矿库的日常管理工作由尾矿库管理车间（工段）或班组负责。当发现坝体局部隆起、沉陷、流土、管涌、渗水量增大或渗透浑浊等异常情况时，应立即采取措施，同时加强观察并报告有关部门；排渗设施在运行中必须按设计要求制定管理、维护和运行细则，以确保设施完好，充分发挥其功能。⑧尾矿库管理车间（工段）或班组每天要对库区进行全面检查，掌握各种设施的工作状态及其变化规律，为正确管理、处理事故、维修等提供依据；及时发现不正常的迹象，分析原因，采取措施，防止事故发生。

前言

金属与非金属矿山是工业生产的高危行业。尾矿库是金属与非金属矿山安全生产的重要环节，也是该领域的重大危险源之一。近年来，尾矿库事故频发，给尾矿库下游人民生命财产造成巨大损失，也给当地环境造成严重污染，给当地经济发展和社会稳定带来严重负面影响。尾矿库作为一门交叉应用型学科，涉及水文学、水力学、土力学、工程地质、水工结构、岩土工程等多个学科，要求理论与实践紧密结合。现行的高校培养模式难以满足尾矿库专业人才的需求，往往需要在涉猎多学科知识后，通过不断的工程实践积累经验。本书旨在为刚入门的技术人员提供抛砖引玉的指导作用。本书内容系统丰富，在介绍了尾矿库相关基础知识与安全技术的同时，对尾矿库在建设和日常运行管理中的最关心问题进行了重点介绍。全书共分为11章，第1章主要介绍了尾矿库的基本现状及各主要安全设施；第2章主要介绍了尾矿库选址及勘察的重要性；第3章主要介绍了尾矿坝的构成及设计；第4章主要介绍了尾矿库排洪系统构成及设计；第5章主要介绍了尾矿干式堆排；第6章主要介绍了安全评价内容；第7章主要介绍了运行过程中的注意事项；第8章主要介绍了尾矿库安全检查及注意事项；第9章主要介绍了尾矿库闭库措施；第10章主要介绍了尾矿综合利用现状；第11章主要介绍了尾矿库事故教训及案例分析；附录主要介绍了目前常用的尾矿库相关技术规范。本书作为一本入门级的读物，适合于刚接触尾矿库安全技术的人员学习，也可作为与尾矿库有关的技术人员、生产管理人员以及相关高校学生参考阅读。本书是由北京矿冶研究总院从事尾矿库相关领域研究和设计工作的全体同仁共同努力下编写完成的，书中汇集了国内尾矿库相关领域的先进理论及北京矿冶研究总院的部分项目实例，同时还引用了部分国内成熟的公开项目实例。本书由周汉民主编并负责统稿和定稿。各章节具体分工如下：周汉民编写第1章、第2章、第8章、第9章，周汉民、刘晓非、翟文龙、张达、王利岗、李小军编写第3章，崔旋、周汉民编写第4章，龙涛、吴鹏编写第5章，张琴、武伟伟、刘恩伟编写第6章，刘晓非、张琴编写第7章、第11章、第12章，郭利杰编写第10章。由于编者水平有限，编写时间仓促，书中难免有不妥之处，敬请广大读者和同仁批评指正。编者

书籍目录

第1章  概述1  1.1 尾矿设施的功能及组成1  1.2 尾矿库类型2  1.3 尾矿坝3  1.4 排洪设施6  1.5 排渗设施7  1.6 尾矿库观测设施8  1.7 尾矿库的安全现状9    1.7.1 我国尾矿库的基本现状9    1.7.2 我国尾矿库的特点9    1.7.3 我国尾矿库主要的安全问题10  1.8 尾矿库的污染现状11第2章  尾矿库选址与工程地质勘察13  2.1 尾矿库建造所需基础资料13    2.1.1 尾矿资料13    2.1.2 水文气象资料14    2.1.3 调查资料14    2.1.4 测量资料16    2.1.5 工程水文地质勘测资料16  2.2 尾矿库的布置21    2.2.1 尾矿库布置类型21    2.2.2 材料有效利用系数的概念23  2.3 水的控制24    2.3.1 正常流入量处理24    2.3.2 洪水处理26  2.4 渗漏控制29    2.4.1 渗漏控制目标29    2.4.2 垫层30    2.4.3 渗流障35    2.4.4 渗漏返回系统36  2.5 库址软土地基问题处理37    2.5.1 软土的概念37    2.5.2 软土地基处理37    2.5.3 软土地基上尾矿堆坝的稳定计算40    2.5.4 软土地基筑坝的观测要求43    2.5.5 地基沉陷计算43  2.6 库区工程地质勘察44    2.6.1 尾矿堆积坝工程地质勘察目的和要求44    2.6.2 尾矿堆积坝工程地质勘察内容46    2.6.3 勘察工作布置47第3章  尾矿坝的设计53  3.1 尾矿坝的坝型与实例53  3.2 初期坝设计54    3.2.1 初期坝设计的一般问题54    3.2.2 透水堆石坝55    3.2.3 不透水堆石坝57    3.2.4 定向爆破筑坝58    3.2.5 土坝59    3.2.6 风化料筑坝61  3.3 后期堆积坝设计62    3.3.1 尾矿的物理力学性质62    3.3.2 尾矿的水力旋流器分级64    3.3.3 后期坝的堆筑65    3.3.4 尾矿堆积坝的构造69  3.4 尾矿坝的稳定性分析71    3.4.1 尾矿坝地下水渗流场分析71    3.4.2 孔隙压力与超孔隙压力72    3.4.3 边坡稳定性分析73  3.5 尾矿坝的地震稳定性分析76    3.5.1 概述76    3.5.2 设计地震的选择77    3.5.3 砂土对循环荷载的响应特性79    3.5.4 地震稳定性分析80  3.6 尾矿坝监测系统85    3.6.1 尾矿坝监测系统的基本概念85    3.6.2 尾矿坝监测系统的建设原则86    3.6.3 尾矿坝监测的核心内容87    3.6.4 尾矿坝监测的常用手段88    3.6.5 尾矿坝安全的分析评价91    3.6.6 尾矿坝在线监测系统91第4章  尾矿库排洪系统设计及排水构筑物93  4.1 尾矿库排洪系统概述93    4.1.1 排洪系统布置原则93    4.1.2 排洪计算步骤简介93    4.1.3 排洪构筑物的类型94  4.2 洪水计算95    4.2.1 一般常用计算方法95    4.2.2 水量平衡法100    4.2.3 截洪沟的排洪流量计算102  4.3 调洪演算102  4.4 排水系统水力计算103    4.4.1 井-管(或隧洞)式排水系统103    4.4.2 斜槽-管(或隧洞)式排水系统106    4.4.3 明口隧洞107    4.4.4 侧槽式溢洪道108  4.5 排水管及斜槽113    4.5.1 排水管的形式113    4.5.2 排水管的构造要求113  4.6 排水隧洞114    4.6.1 隧洞常用断面开头及实例114    4.6.2 隧洞线路布置原则114    4.6.3 隧洞衬砌的作用和形式115    4.6.4 隧洞衬砌的构造要求116    4.6.5 施工方法对隧洞衬砌的影响117    4.6.6 喷锚衬砌简介118  4.7 溢洪道118    4.7.1 尾矿库溢洪道概述118    4.7.2 引水渠119    4.7.3 溢流堰119    4.7.4 陡槽119  4.8 排水井120    4.8.1 简介120    4.8.2 排水井的荷载计算120    4.8.3 排水井的计算与构造122第5章  尾矿干式堆存125  5.1 尾矿浓缩125    5.1.1 浓缩的基本原理125    5.1.2 耙式浓缩机134    5.1.3 高效浓缩机142    5.1.4 深锥浓缩机145    5.1.5 水力旋流器145  5.2 尾矿过滤146    5.2.1 过滤概述146    5.2.2 过滤理论147    5.2.3 过滤机的分类、选择和计算151  5.3 尾矿输送155    5.3.1 带式输送机155    5.3.2 管道输送156  5.4 尾矿堆排及筑坝159    5.4.1 尾矿堆排159    5.4.2 干式尾矿筑坝159    5.4.3 工程实例160第6章  尾矿库安全评价163  6.1 尾矿库安全预评价163    6.1.1 准备阶段163    6.1.2 辨识与分析危险有害因素163    6.1.3 划分评价单元165    6.1.4 选择预评价方法165    6.1.5 定性、定量评价165    6.1.6 提出安全对策措施建议167    6.1.7 评价结论167    6.1.8 编制安全评价报告167  6.2 尾矿库安全验收评价168    6.2.1 准备阶段168    6.2.2 辨识与分析危险有害因素168    6.2.3 划分评价单元168    6.2.4 选择验收评价方法169    6.2.5 定性、定量评价169    6.2.6 安全对策措施建议171    6.2.7 评价结论172    6.2.8 编制安全评价报告172  6.3 尾矿库现状评价172    6.3.1 准备阶段172    6.3.2 辨识与分析危险有害因素175    6.3.3 划分评价单元175    6.3.4 选择现状评价方法175    6.3.5 定性、定量评价175    6.3.6 安全对策措施建议176    6.3.7 评价结论176第7章  尾矿库安全运行177  7.1 安全生产管理职责177  7.2 应急预案178    7.2.1 总则178    7.2.2 事故应急救援组织机构及职责179    7.2.3 建立事故(灾害)应急救援的各种保障181    7.2.4 应急救援运行(响应)程序181    7.2.5 现场恢复182    7.2.6 预案管理与评审改进182    7.2.7 尾矿库的应急处理182  7.3 尾矿库的安全管理184    7.3.1 尾矿库管理的任务、机构与职责184    7.3.2 尾矿库的安全管理制度185    7.3.3 尾矿库的规划186    7.3.4 尾矿库的险情预测187    7.3.5 尾矿库的闭库187    7.3.6 尾矿库的档案工作188  7.4 尾矿库水位控制与防汛188    7.4.1 结构的基本功能189    7.4.2 混凝土建筑物病害的主要现象189    7.4.3 裂缝检查与治理190  7.5 尾矿坝的维护191    7.5.1 尾矿坝的安全治理191    7.5.2 尾矿坝的抢险198    7.5.3 尾矿库的巡检199第8章  尾矿库安全检查200  8.1 防洪安全检查201  8.2 尾矿坝安全检查202  8.3 库区安全检查203第9章  尾矿库闭库204  9.1 闭库设计204  9.2 施工及验收205  9.3 尾矿库闭库后的维护206第10章  尾矿综合利用207  10.1 尾矿综合利用的意义207  10.2 提取有价金属208  10.3 利用尾矿烧制水泥209  10.4 利用尾矿制砖209    10.4.1 铁尾矿制砖210    10.4.2 铅锌尾矿制砖210    10.4.3 铜尾矿制砖210    10.4.4 金尾矿制砖210    10.4.5 钨尾矿制砖211  10.5 利用尾矿制造其他建筑材料211    10.5.1 铸石211    10.5.2 玻璃213    10.5.3 耐火材料214    10.5.4 陶粒214    10.5.5 型砂214    10.5.6 混凝土的掺和料215  10.6 利用尾矿作充填材料216    10.6.1 概述216    10.6.2 全尾砂胶结充填技术217    10.6.3 高水固结尾砂充填技术222  10.7 尾矿土地复垦226    10.7.1 概述226    10.7.2 尾矿复垦规划227    10.7.3 尾矿工程复垦228    10.7.4 生物复垦228    10.7.5 生态农业复垦技术229第11章  尾矿库事故教训231  11.1 因洪水而发生的事故231  11.2 因坝体失稳而发生的事故232    11.2.1 火谷都尾矿库232    11.2.2 鸿图选矿厂尾矿库233    11.2.3 镇安金矿尾矿坝234  11.3 因渗流破坏而发生的事故234  11.4 因排洪设施损坏而发生的事故234  11.5 其他原因造成的溃坝事故236    11.5.1 责任事故236    11.5.2 因地震液化而发生的溃坝237    11.5.3 因坝基沉陷发生的事故237    11.5.4 因非法开采造成的事故237  11.6 事故教训及对策237附录  尾矿库建设与管理相关法规和技术规范240参考文献242

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《尾矿库建设与安全管理技术》一书在介绍尾矿库相关基础知识与安全技术的同时，对尾矿库在建造和日常运行管理中的最关心问题进行了重点介绍：  尾矿库的选址与工程地质勘察  尾矿坝设计  尾矿库排洪系统设计及排水构筑物  尾矿干式堆存  尾矿库安全评价  尾矿库安全运行  尾矿库安全检查  尾矿库闭库  尾矿综合利用  尾矿库事故教训  尾矿库建设与管理中的相关法规和技术规范等。  涵盖了尾矿库从选址、设计、建造、安全评价、安全管理全过程的主要技术内容。      本书既可供矿业领域专业技术人员、尾矿库从业人员和安全监督管理人员参考，也可供矿业工程相关专业的师生参考。

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《尾矿库建设与安全管理技术》在介绍尾矿库相关基础知识与安全技术的同时，对尾矿库在建造和日常运行管理中的最关心问题进行了重点介绍：尾矿库的选址与工程地质勘察；尾矿坝设计；尾矿库排洪系统设计及排水构筑物；尾矿干式堆存；尾矿库安全评价；尾矿库安全运行；尾矿库安全检查；尾矿库闭库；尾矿综合利用；尾矿库事故教训；尾矿库建设与管理中的相关法规和技术规范等。涵盖了尾矿库从选址、设计、建造、安全评价、安全管理全过程的主要技术内容。《尾矿库建设与安全管理技术》既可供矿业领域专业技术人员、尾矿库从业人员和安全监督管理人员参考，也可供矿业工程相关专业的师生参考。

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