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尾矿库环境风险与应对措施

2019-02-09阮修莉

世界有色金属 2019年1期
关键词:溃坝外排尾矿库

阮修莉

(北京京诚嘉宇环境科技有限公司,北京 100053)

尾矿库是矿山生产的重要组成部分,一般通过筑坝拦截谷口或平地筑坝建成。由于坝内存放有大量的尾矿和水,具有较高的势能[1]。一旦发生管道泄漏或溃坝等事故,不仅污染土地和水体,对环境造成严重污染[2],还会对下游居民的生命和财产造成巨大危害。因此,尾矿库运行状况的好坏,直接关系到矿山的生产安全、环境保护和人民的生命财产安全[3]。

能够及时准确地识别出尾矿库中存在的环境风险隐患,采取有效的处置措施对尾矿库存在的风险隐患进行排查处置,对于预防事故发生、降低尾矿库风险意义重大。因此,本文总结了较常见的尾矿库环境风险来源及处置措施,归纳了环境风险防范措施的主要内容。

1 尾矿库环境风险来源及处置措施

1.1 尾矿库环境风险来源

根据尾矿库事故统计资料,尾矿库风险最大的情况是汛期,特大暴雨使山洪暴发形成洪水,洪水冲刷边坡坡脚,引起边坡滑塌,进而引发尾矿外排。另外,由于坝内排洪设施损坏不能正常泄洪造成漫顶,坝体出现渗漏、管涌、裂缝等处置不及时或管理不善造成的溃坝,均会造成尾矿外排,从而引发环境风险。尾矿输送系统泄漏会造成沿线土壤、水体的污染;地质灾害如地震等,突发性强、破坏性大,对坝体的安全性危害较大,造成尾矿外排引发环境风险。由于尾矿库为抗震设计,且处于地质结构较好区域,发生环境风险首先坚持以人为本,减少风险带来的损失,同时加强预防。

因此,尾矿库环境风险来源主要为尾矿输送系统泄漏、排洪设施堵塞或损坏、渗漏、坝体管涌、裂缝、溃坝,以及地质灾害等引起环境风险。

1.2 处置措施

对于环境风险,一般采取的环境风险处置措施如下:

(1)输送系统泄漏。①泄漏量较小时,立即切断泄漏点,启动备用系统,将尾矿导入事故池,同时启动事故池渣浆泵,将尾矿及时返回到总尾矿管路中,并积极组织对故障系统进行修复。②泄漏量较大时,立即停止尾矿的输送,启用备用系统,现场处置组立即用调用备用编织袋、进行围堵,防止尾矿浆跑到徐家河,污染水源。③在于坝面管道泄漏时,立即停止尾矿的输送,启用备用系统,同时将尾矿导入事故池,并对泄漏点进行抢修,及时恢复正常放矿。

(2)排洪系统堵塞或损坏。①当排洪通道堵塞时,对排洪通道杂物、淤积物等进行清除。②当排水井倒塌时,对排水井入口处进行清理,保证排水畅通,同时进行抢修。③出现排洪隧道塌方,导致排水不畅,可对塌方部位采取支护措施。

(3)渗漏。处理泄漏的原则是“内截、外排”。内截指现场处置人员及时进行坝前放矿,在坝前迅速形成一定长度的干滩,起到防渗作用。外排指现场处置人员在坝的下游采用导渗和滤水措施,使渗水在不带走土颗粒的情况下,迅速地排入集水池,以达到渗透稳定。

(4)坝体管涌。①滤水围井:在地基好,管涌影响范围不大的情况下抢筑滤水围井;在管涌口沙环的外围,用土袋围成一个不太高的围井,用滤料分层铺压,或铺设土工织物,直至稳定,围井内的涌水在上部引出。②蓄水减渗:险情面积较大,地形适合而附近又有土料时,可在其周围填筑土埂或使用土工织物包裹,形成水池,蓄存渗水,控制险情发展。③塘内压渗:若坝后渊塘、积水坑、渠道、河床内的积水水位较低,且水中有不断翻花或间接翻花等管涌现象时,不可任意降低水位,可用芦苇杆或竹子做成竹帘、苇箔围在险处周围,然后在围圈内填放滤料,控制管涌发展。

(5)坝体裂缝。①对于不太深的表层裂缝及防渗部位的裂缝,采用开挖回填处理裂缝。②对于坝内裂缝、非滑动性很深的表面裂缝,采取灌浆处理。③对于中等深度的裂缝,采用开挖回填与灌浆相结合的方法进行处理。

(6)溃坝。①切断矿浆来源,通过安全渠道分水,减轻溃坝处压力。②组织机动车辆投入抢险,向溃坝处填补准备的石料、装满沙石的编织袋、草袋,重叠投入溃坝缺口。③坝外坡采用准备的废石、块石填平补齐、修补坝面。④库内陷坑抛入块石、草袋形成障碍,阻挡水流。⑤及时恢复放矿,形成冲击滩。⑥加固堤坝,加强观测检查。

2 环境风险防范措施

为预防尾矿库事故发生,应做好以下防范措施:

(1)放矿。①按设计要求进行尾矿排放,均匀分散放矿,保持尾矿堆积体均匀上升。沉积滩面不得有积水坑存在。②采用多点放矿,尽量使尾矿分散到整个尾矿堆表面上。③在尾矿堆表面或天然沟谷处,填筑一定高度的矮坝,截断尾矿的流动,使尾矿散布在堆体表面。④对已经形成的较大的沟槽,进行人工回填修复。

(2)渗水防范设施。①尾矿坝通常采用透水坝,已利于降低浸润线高度,从而提高坝体的稳定性。一般在下游建有集水池,收集坝下渗水,在集水池附近建有渗水回水泵站,将产生的渗水泵送至选厂进行再利用。②另一种排渗方式为修建排渗盲沟。通常在尾矿库初期坝内设置排渗盲沟,在堆积坝中不同标高处埋设排渗管。沿坝体外设有排水沟,排渗水通过渗水泵站返回库内。

(3)尾矿输送泄漏防范设施。①建设事故池。为防止尾矿输送过程中尾矿泄漏,通常在选厂内、尾矿库坝前、输送泵站附近建有事故池,用以存放输送过程中尾矿输送管线中的尾矿浆。②启动备用管线。尾矿输送管线一般为一备一用,一旦出现尾矿管线泄漏事故,立即更换备用管路。爆管后的尾矿泄入事故池中,同时启动事故池的渣浆泵,将尾矿及时返回到各泵站矿浆池中或尾矿库中。③管道连接、埋深要求。管道采用衬胶并使用法兰连接,采用特殊设计的金属缠绕丝密封和接口处的衬胶处理以确保法兰连接性能。同时管道埋深应在最大冻土深度以下,避免由于温差作用造成的法兰连接的松动而导致泄露。④加强巡逻。经常巡视检查输送线路,防止堵、漏、跑、冒。寒冷季节加强管、阀的维护管理和防冻措施,尽量避免停产。输送渠、槽磨损严重部位,在停产时及时检修;自流输送渠槽上设置的拦污栅,定期维护和修缮,及时清除杂物。

(4)尾矿在线监测系统。根据《深入开展尾矿库综合治理行动方案》,三等及以上尾矿库要求全部安装在线监测系统,主要对库区水位、干滩长度、浸润线深度、坝体位移、安全超高、库区影像等进行实时监测,一旦发现异常,及时采取应对措施。

3 结语

为降低尾矿库发生环境风险,按照早发现、早报告、早处置的原则,需要定期进行尾矿库环境风险隐患排查与治理,包括尾矿库、排水构筑物、尾矿坝以及尾矿库库区等安全检查。

预防尾矿库发生环境风险,是一项重要任务。应在辨识尾矿库环境风险源的基础上,采取切实可行的防范措施,预防事故发生。一旦发生环境风险事故,及时有效对风险进行处置,降低尾矿库环境风险,保护库区周边的生态环境及居民的健康和生命安全。

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