尾矿库安全技术规程释义(2006.1.16)

尾矿库平安技术规程释义第一章概述第一节尾矿设施的功能及组成金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿产生砂一样的“废渣”，称作尾矿。这些尾矿不仅数量大(每年以亿吨计)，有些还含有短暂不能回收的有用成分，如随意排放，就会造成资源的流失，更主要的是会大面积覆没农田，淤塞河道，造成严峻的环境污染，因此必需妥当处理。将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存或利用的技术叫做尾矿处理，为尾矿处理所建立的设施系统称作尾矿设施。尾矿设施通常由以下几部分组成：(1)尾矿水力输送系统包括尾矿浓缩池、尾矿输送管槽、输送泵站和尾矿分散管槽等，用以将选矿厂排出的尾矿浆送往尾矿库堆存。(2)尾矿回水系统包括回水泵站、回水管道和回水池等，用以回收尾矿库或浓缩池的澄清水，送回选矿厂供选矿生产重复利用。(3)尾矿堆存系统一般常简称为尾矿库，包括库区、尾矿坝、排洪构筑物和坝的观测设施等，用以堆存选矿厂排出的尾矿。(4)尾矿水处理系统包括水处理站和截渗、回收设施等，用以处理不符合重复利用或排放标准要求的尾矿水，使之达到标准。尾矿设施的重要性表现在：(1)尾矿设施是维持矿山生产的重要设施为爱护环境、爱护资源、节约用水、维持矿山平安生产，国家规定：环保和平安设施必需与主体工程同时设计、同时施工和同时投人运用。尾矿库作为污染源和危急源，同时又是环保设施和平安设施，因此矿山建设必需贯彻“三同时”方针，尾矿设施是矿山不行缺少的必要设施。(2)尾矿设施是矿山建设投资的重要组成部分尾矿设施的基建投资一般约占矿山建设总投资的10％以上，有的甚至与选矿厂投资一样多。尾矿设施的运行成本也较高，一般约占矿山总成本的5％一10％，有的甚至占选矿厂总成本的30％。(3)尾矿设施是重要的污染源尾矿库堆存的尾矿和尾矿水都是重要的污染物，若得不到妥当处理，必定会对四周环境造成严峻污染，因此尾矿库是矿山的重要污染源。(4)尾矿设施是重要的危急源尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危急源，在长达十多年甚至数十年的时间里，各种自然的和人为的不利因素都会干脆威逼着它的平安。事实一再表明，尾矿库一旦失事，必将对下游人民的生命财产造成严峻损失。其次节我国尾矿库平安现状尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的用以堆存金属非金属矿山进行矿石选别后解除尾矿的场所，是维持矿山正常生产的必要设施。同时，由于尾矿库存在溃坝危急，因此它还是重大危急源，威逼下游居民及设施的平安。另外，我国还是发展中国家，经济比较落后，从平安上看，尾矿库还存在以下不利的特点：(1)筑坝尾矿粒度细我国为充分利用矿产资源，对一些品位低的矿石也进行开采，并且我国的矿石品位普遍较低。所以选矿、磨矿粒度很细，产出尾矿不但量大而且粒度普遍较细，甚至还对选矿厂排出的尾矿进行分级处理，将粗尾矿用于井下充填，更细的尾矿送人尾矿库堆存。这种细尾矿的力学强度低、透水性差、不宜固结，造成坝体稳定性较差。(2)上游法筑坝多在尾矿坝筑坝方法中上游法筑坝较下游法和中线法筑坝坝体稳定性差。而我国鉴于上游法筑坝工艺简洁、便于管理、适用性强的特点，95％以上的尾矿库采纳上游法筑坝。(3)尾矿库平安设计标准较低我国是发展中国家，尾矿库防洪、抗震及坝体稳定等建设标准与发达国家相比相对偏低。(4)小型库多我国矿山规模小，四等及四等以下小型尾矿库占90％以上。(5)受地震威逼大我国是多地震国家，尾矿库防震抗震是重要问题；(6)失事后果严峻我国人口众多，尾矿库难以避开居民区和重要的工业、交通设施，一旦失事，损失巨大。经过50多年发展，我国已成为世界矿业大国，目前全国已有非煤矿山13.4万座，其中金属矿山1.45万座，非金属矿山11.7万座，建有尾矿库约4000～5000座，总库容约5×109m3，堆贮尾矿约5.5×109t，基本满意了矿业发展需求，在尾矿库建设和管理方面都积累了丰富阅历。目前坝高100m以上的高坝已有26座，最大设计坝高已达260m，库容超过1×108m3的尾矿库有10座，最大设计库容但另一方面，还必需看到我国尾矿库平安形势不容乐观，尾矿库平安事故常有发生，对人民生命财产造成了重大损失，如：1962年9月25日云锡公司火古都尾矿库溃坝，死亡171人，伤92人，受灾人口13970人；1985年8月25日湖南柿竹园尾矿库溃坝，死亡49人；1986年4月30日安徽黄梅山尾矿库溃坝，死亡19人，受伤100人；1992年5月24日河南栾川赤土店乡钼矿尾矿库抢修排洪洞时发生塌方，死亡12人；1994年7月13日湖北大冶有色金属公司龙角山尾矿库溃坝，死亡28人，失踪2人；2000年10月18日广西南丹宏图选厂尾矿库垮塌，死亡28人，受伤56人；依据近年来调查和2004年对全国2762座尾矿库统计，可以看出我国尾矿库在建设和平安生产管理方面的特点和存在的突出问题。(1)部分企业领导和尾矿库管理人员“以人为本，平安第一“的意识薄弱，存在侥幸和麻痹思想，未完全履行管理职责。(2)尾矿库生产管理人员缺乏技术培训，对国家有关尾矿库平安方面的法律、法规、标准、规定等不了解、不熟识；规章制度不健全，尾矿库平安管理尚处于低水平阅历化阶段，与科学化、标准化和规范化管理的差距较大。(3)尾矿库数量多、规模小。在已确定等别的2405座尾矿库中，二等库18座，仅占总数的0.7％；三等库211座，占总数的8.8％；四等库550座，占总数的22.9％；五等库l626座，占总数的67.6％。(4)尾矿库平安度较低，非正常库比例较高。依据统计，在已确定了平安度的1035座尾矿库中，正常库643座，占62.1％；非正常库392座，占37.9％。其中危库61座，占总数的5.9％；险库69座，占总数的6.7％；病库262座，占总数的25.3％。须要说明的是，在已确定了平安度的l035座尾矿库中仅有206座是经过平安评价后确定其平安度的，大部分未经平安评价，仅依据平安检查确定，其牢靠度较差。另据1996年原中国有色金属工业总公司对直属矿山在用的149座尾矿库调查，正常库占52％，非正常库占48％。重点黑色冶金矿山尾矿库平安运行状况较好的约占70％，有肯定问题和问题较多的约占30％。原化工部直属企业中的18个尾矿库中，正常运行的占6l％，超期运行的占17％，病库占22％。目前全国尾矿库中非正常库约占35％～45％。(5)尾矿库是矿山企业重大危急源之一，关系到矿山企业、下游居民以及工农业设施的平安，一旦出现溃坝事故，必将造成人员伤亡和经济损失，因此，尾矿库应进行正规设计，并经相关部门审查。依据2762座尾矿库的统计材料，全国半数以上尾矿库没有经过有资质的设计单位进行设计，经过设计单位设计的尾矿库1250座，仅占总数的45.3％，且其中绝大部分尾矿库平安设施设计未经过相关部门的审查。尤其民营中小型矿山的尾矿库基本上未经正规设计，这些未经正规设计的尾矿库大部分不符合有关规范要求，在平安上存在“先天不足”。(6)依据《平安生产许可证条例》(国务院令第397号)、《非煤矿矿山企业平安生产许可证明施方法》(国家平安生产监督管理局令第9号)和《尾矿库平安管理规定》(原国家经贸委第20号令)的要求，全部尾矿库应当经过有相应资质的中介技术服务机构进行平安评价。统计材料显示，在2762座尾矿库中绝大多数尾矿库没有开展平安评价，进行过平安评价的尾矿库只有206座，仅占总数的7.5％；截至2006年5月,全国尾矿库经平安评价后取得平安生产许可证的只占8％。(7)目前，大多数尾矿库平安评价不能满意或不完全满意尾矿库专项平安评价要求，评价结论未反映尾矿库实际。其主要表现是：①尾矿库现状平安评价缺少对尾矿坝和尾矿库防洪实力的定量分析，致使评价结论不能精确反映尾矿库实际平安状况，甚至个别的在其结论中提高了尾矿库平安度，起到误导作用，这是特别危急的。②尾矿库建设项目的平安预评价不能对尾矿库设计方案平安性进行分析、复核和评价。③个别平安评价结论完全不符合实际。如对排洪设施存在严峻问题的某一尾矿库平安评价结论中，其平安度竟定为正常库。④验收平安评价未对施工记录尤其是隐藏工程记录进行逐项检查，评价深度不满意要求。⑤平安评价报告一般化，缺乏针对性。一个评价报告版本可用于多座尾矿库，不能反映出所评价的尾矿库的特点。⑥目前，已取得尾矿库平安评价资质的中介机构都严峻缺少专业技术人员，这是造成尾矿库平安评价质量较低的重要缘由。(8)在尾矿库建设上违反建设程序，不进行必要的勘察、设计、平安预评价、验收平安评价及正规工程验收；设计单位无合格资质，缺乏尾矿库设计阅历或不按规范设计，致使尾矿库“先天不足“；施工单位无合格资质，不按有关规程施工，施工质量达不到设计要求，给工程留下先天平安隐患。(9)在尾矿库生产运行中不按或不完全按设计和技术规定要求进行生产。目前较普遍存在问题是：①土坝类初期坝浸润线过高或逸出，坝面沼泽化，稳定性不足。②堆石类初期坝渗漏浑水。③浆砌石类初期坝不匀称沉陷，坝体裂缝，漏沙漏水。④生产上违反坝前匀称放矿原则，实行“独头”放矿方式，致使细粒级尾矿集中于一端，此处坝体稳定性降低；或形成隔水的细泥夹层，致使浸润线抬高。⑤为片面追求库容，尾矿坝积累边坡陡于设计边坡，坝体抗滑平安系数不足，甚至发生深层滑坡。⑥尾矿积累坝无排渗设施或排渗设施失效，浸润线高位逸出，坝面沼泽化，坝体稳定性不足。⑦尾矿积累坝坡面无排水系统或排水系统不完善，造成坝面冲刷严峻，威逼坝体平安。⑧为增加蓄水量，片面提高库内水位，造成尾矿库平安超高和平安滩长不足，降低坝体稳定性；甚至在汛期也保持高水位运行，造成调洪库容不足，降低防洪实力，严峻者，遇大洪水时必溃坝。⑨排洪设施不完善，排洪实力不足。⑩排洪设施施工质量不满意设计要求，运行中出现排水井倾斜或倒塌、排水涵管断裂漏砂或淤堵、排洪隧洞片帮冒顶等事故。⑩未按规定对尾矿库进行定期观测、巡察，发觉异样未刚好处理，致使隐患不断扩大；对历史遗留的工程隐患也未刚好处理，运行中酿成严峻事故。⑩尾矿库未经论证、设计和评价自行超期服役，无平安技术保证。据1996年原中国有色金属工业总公司对直属矿山在用的149座尾矿库调查，超期服役的尾矿库占9％。⑩停用的尾矿库未按规定进行平安评价和闭库设计，处于无人管理状态，无平安技术保证。据1996年原中国有色金属工业总公司对直属矿山的204座尾矿库调查，已停用的尾矿库55座，占27％。⑩未按规定对停用尾矿库重新再利用进行论证、设计和评价，并未经批准擅自进行乱采滥挖，使尾矿坝和排洪设施受到破坏，严峻威逼尾矿库平安。⑩在尾矿坝坝面及下游违章建筑，在尾矿库周边非法采掘，尾矿库周边环境恶化，严峻影响尾矿库平安。第三节《尾矿库平安管理规定》的修订背景与重要性尾矿库是维持矿山正常生产的必要设施，同时，尾矿库存在溃坝危急，它还是重大危急源，因此，做好尾矿库平安生产监督管理是特别重要的。我国政府特别重视尾矿库平安生产监督管理，尤其自改革开放以来国家有关部门和行业总公司先后制定、颁布了有关尾矿库建设、生产和闭库等法规、标准、规定，主要有《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZDJl—1990)、《冶金矿山尾矿设施管理规程》)(1990冶矿字第185号)、《上游法尾矿库工程地质勘察规程》(YBTll一1986)、《选矿厂尾矿设施施工与验收规程》(YS5418—1995)、《铀水冶厂尾矿库平安设计规定》(EJ794—1993)、《尾矿库平安管理规定》(原国家经贸委令第20号)、《尾矿库闭库平安监督管理规定》(安监一字第112号)等。原国家经贸委于2000年11月6日以第20号令颁布《尾矿库平安管理规定》，自2000年12月1日起实施，经过5年的实施，对于加强全国尾矿库平安生产起到重要作用。鉴于下述理由，应对《尾矿库平安管理规定》内容进行修订。(1)原国家经贸委已撤销，平安生产监督管理机构有所改革，相关立法工作逐步完善，《尾矿库平安管理规定》中部分条款已不适应新形势的须要，应进行修改和补充。(2)尾矿库作为金属与非金属矿山的重大危急源，其闭库后的平安管理应纳入平安监管范畴，应将《尾矿库闭库平安监督管理规定》的内容纳入到新修订的管理规定中，以加强对尾矿库闭库平安监督管理规定的法律效力。(3)随着《平安生产法》的颁布和相关法规的健全，特殊是平安生产许可制度的施行，迫切要求将尾矿库平安生产监管工作与金属与非金属矿山的市场准人、平安条件论证、危急源监控、平安设施“三同时”等相关规定进行连接，做到依法实施尾矿库平安生产监督管理。(4)《尾矿库平安管理规定》综合规定了政府对尾矿库平安生产监督管理的要求和企业应遵守的技术标准，为便于操作，做到依法实施尾矿库平安生产监督管理，应将政府对尾矿库平安生产监督管理的要求与尾矿库平安技术标准分别修订，前者属行政法规，后者属平安行业技术标准。(5)依据当前全国尾矿库在平安生产和平安监督管理方面存在的问题，完全有必要在对《尾矿库平安管理规定》修订的基础上制定符合我国国情的《尾矿库平安监督管理规定》和《尾矿库平安技术规程》，以推动尾矿库平安生产监督管理工作科学化、规范化和标准化进程。第四节新《规程》、《规定》的修订过程及基本框架一、修订过程2005年1月6日国家平安生产监督管理总局发出“关于开展《尾矿库平安生产管理规定》修订调研的函“(安监管司管一函字[2005]1号)，征求看法。截止到2月底，共有16个省(直辖市、自治IX)和7个集团公司返回看法。7月完成《尾矿库平安监督管理规定》和《尾矿库平安技术规程》初稿，并发给部分专家征求看法。8月完成征求看法稿，由国家平安监督管理总局发至各省市和中心有关部委、公司及部分企业，并在网上公布，广泛征求看法。截止到2005年8月底，共20个单位返回看法。2005年9月完成送审稿，2005年10月国家平安监督管理总局邀请部分地方局、企业代表和国内各行业尾矿库专家对送审稿进行审查。11月完成最终稿报国家局。2005年12月7日国家平安监督管理总局正式批准公布《尾矿库平安技术规程》(AQ2006—2005)，自2006年3月1日起实施。2006年4月21日国家平安监督管理总局公布《尾矿库平安监督管理规定》(第6号令)，于二、《尾矿库平安技术规程》(AQ2006—2005)基本框架(一)修订的主要内容《尾矿库平安技术规程》属平安行业技术标准。由于尾矿库平安管理应贯彻全过程，因此本规程总体上依据时间j顷序分别对尾矿库建设(勘察、设计、施工)、生产运行(包括平安检查)、闭库和闭库后再利用等不同阶段的平安技术要求和技术标准作了规定，同时还对尾矿库平安评价的要求和尾矿库平安度的划分作了规定。修订的主要内容及特点：(1)为保证尾矿库平安，本规程对尾矿库的建设、运行、闭库及闭库后再利用等全过程都作了规定，体现了对尾矿库的平安性进行全过程限制。(2)本规程对尾矿库的设计、运行、平安检查等方面规定较详尽，具有较强的可操作性。(3)本规程首次分别对尾矿库平安予评价、平安验收评价和平安现状评价的内容及要求作了规定，对于规范当前尾矿库平安评价和提高评价水平具有现实的指导作用。(4)规程适用范围增加了氧化铝厂赤泥库，并对其他湿式堆存工业废渣库和电厂灰渣库可参照执行。(5)本规程在设计方面主要引用了《选矿厂尾矿设施设计规范》有关尾矿库平安方面的条款，并对部分内容作了修改，更符合国情。同时，还增加了设计单位编制平安专篇的要求和在设计文件中应给出尾矿库在生产运行中平安限制参数的规定。在尾矿坝稳定计算中增加了可用简化毕肖普法与瑞典圆弧法进行比较的规定。增加了对停采的露天采矿场或地下采矿塌陷区改作尾矿库的有关规定。(6)在尾矿库生产运行的内容中增加了应急救援预案的种类和主要内容。(7)在尾矿库平安检查内容中，对原规定的部分条款进行了修正，如尾矿积累坝坡比检查的规定等。(8)将《尾矿库闭库平安监督管理规定》(国家局监管一字[2003]112号)有关内容纳入本规范，并有所补充。(9)增加了在用尾矿库回采利用和闭库后尾矿库回采再利用的规定。(二)主要内容概述《尾矿库平安技术规程》包括前言、正文12章及附录2个。1.适用范围规程的适用范围，也称标准的效力范围。在范围一章中有明确说明：本规程规定了尾矿库在建设、生产运行、平安检查、平安度、闭库、再利用、平安评价等方面的平安要求。适用于中华人民共和国境内金属非金属矿物选矿厂尾矿库、氧化铝厂赤泥库。其他湿式堆存工业废渣库、电厂灰渣库和干式处理的尾矿库可参照执行。其中金属非金属矿物选矿厂指冶金、有色、黄金、建材、化工及核工业等行业矿山选矿厂；尾矿库建设包括尾矿库可行性探讨(方案)、初步设计、施工设计、施工及竣工验收等；其他湿式堆存工业废渣库系指如磷肥厂石膏库、冶炼厂渣库等；火电厂湿式堆存的灰渣库同矿山尾矿库类似，故可参照执行；有的矿山尾矿经脱水后送人尾矿库干式堆存，有其特殊性，可参照执行；核工业尾矿库除执行本规程外还应执行行业有关规定。2.规范性引用文件本规程在规范性引用文件一章中所列明的引用规范性文件的大部分或部分条款引用为本规程的必需条款，并引用文件最新版本以及其后的修订版。3.术语和定义规程中的术语和定义事实上是规程适用范围或规程中某特定事项的适用范围的再次界定。本章中共列出23个术语的定义。4.尾矿库等别及构筑物级别本规程完全引用《选矿厂尾矿库设计规范》条文，尾矿库等别分为五等，构筑物级别分为五级。5.尾矿库建设本规程规定了尾矿库工程地质及水文地质勘察一般要求，要求查明尾矿库及各构筑物稳定性的不利因素，并提出工程措施建议，为设计供应牢靠依据。本规程中关于尾矿库设计规定除主要引用《选矿厂尾矿库设计规范》条文外，还规定了设计单位编制平安专篇的要求和设计文件应给出尾矿库在生产运行中平安限制的参数。在尾矿坝稳定计算中增加了可用简化毕肖普法与瑞典圆弧法进行比较的规定。增加了对停采的露天采矿场或地下采矿塌陷区改作尾矿库的有关规定。关于尾矿库平安设施的施工及验收，仅规定了应执行《尾矿设施施工及验收规程》和其他有关规程，未引用具体条文。6.尾矿库生产运行本规程对尾矿库平安管理职责、尾矿排放与筑坝、水位限制与防汛、渗流限制、防震与抗震、库区及周边条件限制等作了规定，并对出现不符合平安要求工况时应实行的对策也作了规定。7.尾矿库平安检查本规程对尾矿库防洪平安检查、尾矿坝平安检查、库区平安检查的内容、标准和技术要求作了规定。8.尾矿库平安度尾矿库平安度仍分为四等：危库、险库、病库、正常库，本规程对尾矿库平安度划分的基本原则和标准作了规定。9.尾矿库闭库本规程对闭库设计、闭库整治工程施工及验收、闭库后维护及管理等作了规定。10.尾矿再利用及尾矿库闭库后再利用本规程对在用尾矿库的尾矿再利用和尾矿库闭库后再利用的执行程序及平安技术要求作了规定。11.尾矿库平安评价本规程规定了尾矿库平安评价的种类，即尾矿库建设阶段的平安预评价和平安验收评价、生产运行阶段和闭库时的平安现状评价。同时还对各种平安评价的目的、内容及要求等也作了规定。12.尾矿库工程档案本规程对尾矿库建设档案、生产运行档案和闭库及闭库后再利用档案的内容及要求等作了规定。三、《尾矿库平安监督管理规定》基本框架《尾矿库平安监督管理规定》是尾矿库平安生产监督管理行政法规，规定了尾矿库在建设、生产运行、闭库以及闭库后再利用等平安监督管理方面的职责、内容和要求。《尾矿库平安监督管理规定》共29条，主要内容由以下几部分组成。1.编制依据、适用范围本规定的编制依据为《平安生产法》、《矿山平安法》和有关法律、行政法规。适用范围为尾矿库建设、运行、闭库及闭库后再利用等全过程的平安生产监督管理。核工业矿山和其他具有放射性物质的尾矿库平安监督管理工作，不适用本规定。2.执行的平安技术标准尾矿库建设、运行、闭库及闭库后再利用的有关平安技术要求应执行《尾矿库平安技术规程》(AQ2006—2005)。3.尾矿库平安监督管理原则、各级平安监管部门管辖范围尾矿库平安监督管理实行分级、属地监管的原则。本规定对国务院平安生产监督管理部门和地方县级以上人民政府平安生产监督管理部门对尾矿库平安生产监督管理的权限作了明确划定。4.尾矿库企业平安管理职责本规定规定了尾矿库生产经营企业及主要负责人对尾矿库平安生产管理职责，同时还规定从事尾矿库特种作业人员必需取得特种作业人员操作资格证书，方可上岗作业。5.对尾矿库勘察、设计、平安评价、施工及施工监理单位的要求本规定明确规定尾矿库的勘察、设计、平安评价、施工及施工监理等应当由具有相应资质的单位担当，并规定了尾矿库建设项目平安设施的设计审查与竣工验收的管理方法。6.尾矿库闭库本规定对尾矿库闭库工作及闭库后的管理作了规定。7.尾矿库平安评价本规定对尾矿库平安评价的程序、人员要求等作了规定。8.不同平安度尾矿库的整治和监督管理规定本规定规定尾矿库平安度分为危库、险库、病库和正常库四级，并规定了对危库、险库和病库的整治及监管要求。9.罚则依据《矿山平安法》、《矿山平安法实施条例》和《非煤矿矿山建设项目设计审查及竣工验收规定》等有关规定制定了违反本规定行为的惩处规定。第五节尾矿库平安生产监督管理的重要性一、尾矿库是重要危急源，必需加强平安生产监督管理尾矿库是矿山尾矿设施主体构筑物，从平安上看，它又是一个人为生产形成的高位泥石流危急源，一旦失事，必将对矿山及下游人民生命财产造成难以弥补的惨重损失。依据国外统计探讨表明，在世界93种事故灾难中，尾矿库事故危害名列第18位，它仅次于核武器爆炸、DDT、神经毒气、核辐射以及其他13种事故灾难，而比航空失事、火灾等70种灾难严峻。事故教训证明，对这种危害严峻的危急源必需严格进行平安监督管理，以防患于未然。二、做好企业平安生产管理是基础矿山企业是尾矿库干脆生产者和管理者，是平安生产的责任主体，尾矿库一旦失事，也是首要受害者，因此企业完全有责任而且必需做好尾矿库平安生产管理。《平安生产法》、《矿山平安法》等国家法律和行政法规都对企业及企业经营者的责任和义务作了规定。企业应增加平安意识，依据有关规定和标准，做好尾矿库科学化、标准化、规范化日常平安生产管理，这是保障尾矿库平安生产运行的基础。三、政府监管是保证尾矿库是一重要危急源，世界各国特别重视尾矿库平安，把尾矿库的平安列为国家平安监察的重要内容。我国也特别重视尾矿库平安，颁布一系列国家法律和政府法规，将尾矿库平安监督管理纳入政府平安生产监督管理部门的监管范围。这种具有法律形式的统一监督管理具有如下基本特征：(1)权威性首先根源于法律是由国家的最高权力机关制定和认可的，它体现的是国家意志。这种对生产平安统一监督的权威是其他种类的监督和其他部门的工作职责中所不具有的。(2)强制性国家的法律都必须要由国家强制力来保证明施。平安生产监督管理部门对矿山平安生产工作实施统一监督，由于是依法行使的监督权，它就是以国家强制力作为后盾的。这种以《平安生产法》、《矿山平安法》为基础的监督关系，决不是以被监督者的自愿为基础建立起来的，而是不管被监督者是否情愿，都必需接受监督，监督部门对被监督对象的违法行为，必要时要依照法定权限作出惩罚或者依照法定程序建议提交法定的机关惩办。(3)普遍的约束性对我国管辖领域内的矿山生产活动，平安生产监督管理部门的监督具有普遍的约束力，各种矿山生产活动中凡属矿山平安的工作都必需接受这种统一的监督，履行《平安生产法》、《矿山平安法》规定的职责。不允许存在超越法律之上的、抗拒或躲避法律所确定的监督。这种普遍的约束性，事实上是法律的普遍约束性在矿山平安生产工作中的具体体现。政府平安生产监督管理部门依法对尾矿库进行平安生产监督管理是完全必要的，企业也应自觉接受监督，这是对尾矿库平安生产的有力保证。四、法规和标准是做好尾矿库平安生产监督管理的依据尾矿库作为人工建立的生产设施，必需保证其平安生产，因此在尾矿库建设、生产运行、闭库及闭库后的全过程中必需遵循规定的平安准则或平安标准。这些准则或标准的制定是有充分科学依据和实践依据的，它们是以国家法律、行政法规和技术标准等形式颁布实施的，这是做好尾矿库平安生产监督管理的依据。企业以此为依据做好尾矿库平安生产管理，平安生产监督管理部门以此为依据做好尾矿库平安生产监督管理。目前，尾矿库平安生产监督管理依据的主要法规除《平安生产法》、《矿山平安法》、《矿山平安法实施条例》、《非煤矿矿山建设项目设计审查及竣工验收规定》外，尚有国家平安生产监督管理总局颁布实施的《尾矿库平安监督管理规定》、《尾矿库平安技术规程》等。其次章尾矿库基础学问第一节尾矿库【条文】3.1尾矿库筑坝拦截谷口或围地构成的、用以贮存金属非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。【释义与学问】尾矿库通常有下列几种类型：1.山谷型尾矿库山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库，如图2—1所示。它的特点是：初期坝相对较短，坝体工程量较小，后期尾矿堆坝相对较易管理维护，当堆坝较高时，可获得较大的库容；库区纵深较长，尾矿水澄清距离及干滩长度易于满意设计要求；汇水面积较大时，排洪设施工程量相对较大。我国现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。图2—1山谷型尾矿库2.傍山型尾矿库傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库，如图2—2所示。它的特点是：初期坝相对较长，初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；由于库区纵深较短，尾矿水澄清距离及干滩长度受到限制，后期坝积累高度一般不太高，故库容较小；汇水面积虽小，但调洪实力较低，排洪设施的进水构筑物较大；由于尾矿水的澄清条件和防洪限制条件较差，管理、维护相对比较困难。国内丘陵地区中小矿山常选用这种类型尾矿库。图2—2傍山型尾矿库3.平地型尾矿库平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库，如图2—3所示。其特点是：初期坝和后期尾矿堆坝工程量大，维护管理比较麻烦；由于周边堆坝，库区面积越来越小，尾矿沉积滩坡度越来越缓，因而澄清距离、干滩长度以及调洪实力都随之削减，堆坝高度受到限制，一般不高；汇水面积小，排水构筑物相对较小。国内平原或沙漠戈壁地区常采纳这类尾矿库，例如金川、包钢和山东省一些金矿的尾矿库。4.截河型尾矿库截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库，如图2—4所示。有的在宽浅式河床上留出肯定的流水宽度，三面筑坝围成尾矿库，也属此类。它的特点是：不占农田；库区汇水面积不太大，但尾矿库上游的汇水面积通常很大，库内和库上游都要设置排水系统，配置较困难，规模浩大。这种类型的尾矿库维护管理比较困难，国内采纳的不多。图2-4截河型尾矿库图2-3平地型尾矿库【条文】3.2全库容尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积，包括有效库容、死水库容、蓄水库容、调洪库容和平安库容5部分。3.3有效库容某坝顶标高时，初期坝内坡面、积累坝外坡面以里(对下游式尾矿筑坝则为坝内坡面以里)，沉积滩面以下，库底以上的空间，即容纳尾矿的库容。3.4调洪库容某坝顶标高时，沉积滩面、正常水位以上的库底、正常水位三者以上，最高洪水位以下的空间。3.5总库容设计最终积累标高时的全库容。【释义与学问】尾矿库的库容有全库容、总库容和有效库容之分。图2—5所示为尾矿库典型断面示意图。图2-5尾矿库库容组成图图中：H1——某一坝顶标高，对应的水平面为AA’；H2——设计洪水水位，对应的水平面为BB’；H3——蓄水水位，对应的水平面为CC’；H4——正常生产的最低水位，亦可称之为死水位，对应的水平面为DD’，由最小澄清距离确定；DE——细颗粒尾矿沉积滩面及矿泥悬浮层面；V1——空余库容：指水平面AA’与BB’之间的库容，它是为确保设计洪水位时坝体平安超高和平安滩长的空间容积，是不允许占用的，故又称平安库容；V2——调洪库容：指水平面BB’和CC’之间的库容，它是在暴雨期间用以调整洪水的库容，是设计确保最高洪水位不致超过BB’水平面所需的库容，因此这部分库容在雨季占用，非雨季肯定不许占用；V3——蓄水库容：指水平面CC’和DD’之间的库容，供矿山生产水源惊慌时运用，一般的尾矿库不具备蓄水条件时，此值为零，CC’和DD’重合；V4-一澄清库容：指水平面DD’和滩面DE之间的库容，它是保证正常生产时水量平衡和溢流水水质得以澄清的最低水位所占用的库容，俗称死库容；V5——有效库容：指滩面ABCDE以下沉积尾矿以及悬浮状矿泥所占用的容积，它是尾矿库实际可容纳尾矿的库容，可依据选矿厂在肯定生产期限内产出的尾矿总量W(t)和尾矿平均积累干密度d(t／m3)按式(2—1)计算得到。V5＝W／d(2—1)假如W是选矿厂在全部生产期限内产出的尾矿总量，相应算出的V5就是该尾矿库的总有效库容。尾矿库的全库容y是指某坝顶标高时的各种库容之和，用式(2—2)表示：V＝Vl+V2+V3+V4+V5(2—2)尾矿库的总库容是指尾矿堆至最终设计坝顶标高时的全库容。尾矿库的库面面积、全库容、有效库容和汇水面积都将随坝体积累高度的变更而变更。为了清晰地表示出不同堆坝高度时的具体数值，可绘制出尾矿库的性能曲线，如图2—6所示。图中的H—Fk是高程—库面面积曲线；H-Vq是高程—全库容曲线；H-Vy是高程—有效库容曲线；H-Fh是高程—汇水面积曲线(对上游式尾矿坝，随坝顶高程的提高汇水面积随之削减)。依据全库容曲线确定各运用期的尾矿库等别；依据有效库容曲线推算逐年坝顶所达标高，以便制定尾矿筑坝生产支配和运行图；依据汇水面积曲线进行各运用期尾矿库排洪验算。图2-6尾矿库性能曲线图其次节尾矿坝【条文】3.6尾矿坝挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物，常泛指尾矿库初期坝和积累坝的总体。【释义与学问】为了削减尾矿坝的建设投资，大、中型尾矿坝通常都是用当地土石料建一个较矮的坝用以短时期贮存尾矿。堆满后，再利用粗粒尾矿本身逐级向上加高坝体。前者称初期坝，后者称后期坝(又称尾矿积累坝)。对于地形不能满意尾矿堆坝要求的小库，或尾矿颗粒太细无法利用尾矿堆坝者，只好采纳类似水库(无后期坝)的坝型作尾矿坝。习惯称之为一次建坝，或称挡水式尾矿坝。【条文】3.7初期坝基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。【释义与学问】1.初期坝的类型初期坝可分为不透水坝和透水坝。不透水初期坝—用透水性较小的材料筑成的初期坝。因其透水性远小于库内尾矿的透水性，不利于库内沉积尾矿的排水固结。当尾矿堆高后，浸润线往往从初期坝坝顶以上的尾矿积累坝坝坡逸出，造成坝面沼泽化，不利于后期坝坝体的稳定。这种坝型适用于挡水式尾矿坝或尾矿堆坝不高的尾矿坝。透水初期坝一—用透水性较好的材料筑成的初期坝。因其透水性大于库内沉积尾矿，有利于后期坝的排水固结，并可降低坝体浸润线，提高坝体的稳定性。它是比较合理的初期坝坝型。2.初期坝的坝型及其特点(1)均质土坝用粘土、粉质粘土或风化土料筑成的坝，如图2—7所示，它像水坝一样，属典型的不透水坝型。在坝的外坡脚往往设有毛石堆成的排水棱体，以降低坝体浸润线。该坝型对坝基工程地质条件要求不高，施工简洁，造价较低。在早期或缺少石材地区应用较多。图2—7均质土坝若在均质土坝内坡面和坝底面铺筑牢靠的排渗层，如图2—8所示，使尾矿积累坝内的渗水通过此排渗层排到坝外。这样，便成了适用于后期尾矿堆坝要求的透水土坝。图2—8透水土坝(2)透水堆石坝用堆石堆筑成的坝，如图2—9所示。在坝的上游坡面用自然反滤料或土工布铺设反滤层，防止尾砂流失。该坝型能有效地降低后期坝的浸润线。由于它对后期坝的稳定有利，且施工简便，成为20世纪60年头以后广泛采纳的初期坝型。图2—9堆石透水坝(3)砂、石透水堆石坝该坝型对坝基工程地质条件要求也不高。当质量较好的石料数量不足时，也可采纳一部分较差的砂石料来筑坝。即将质量较好石料铺筑在坝体底部及上游坡一侧(浸水饱和部位)，而将质量较差的砂石料铺筑在坝体的次要部位，如图2—10所示。图2—10砂、石透水堆石坝(4)废石坝用采矿场剥离的废石所筑的坝。有两种状况：当废石质量符合强度和块度要求时，可按正常堆石坝要求筑坝；另一种是结合采矿场废石排放筑坝，废石不经选择，用汽车或轻巧轨道干脆上坝卸料，下游坝坡为废石的自然安眠角，为平安计，坝顶宽度较大，如图2—1l所示。在上游坡面应设置砂砾料或土工布做成的反滤层，以防止坝体土颗粒透过堆石而流失。图2-11采矿废石透水堆石坝(5)砌石坝用块石或条石砌成的坝，分干砌石坝和浆砌石坝两种。这种坝型的坝体强度较高，坝坡可做得比较陡，能节约筑坝材料，但造价较高。可用于高度不大的尾矿坝，但对坝基的工程地质条件要求较高，坝基最好是基岩，以免坝体产生不匀称沉降，导致坝体产生裂缝。(6)混凝土坝用混凝土浇筑成的坝。这种坝整体性好，强度高，因而坝坡可做得很陡，筑坝工程量比其他坝型都小，但工程造价高，对坝基条件要求高，采纳者比较少。【条文】3.8积累坝生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填堆筑而成的坝。【释义与学问】选矿厂投产后，在初期坝坝顶敷设放矿主管和放矿支管向库内排放尾矿，排满后再用尾砂筑成小子坝，用以形成新的库容。将放矿主管和放矿支管移升到子坝顶，接着向库内排放尾矿，如此循环，渐渐加高坝体。子坝连同尾矿沉积体统称为后期坝(也称尾矿积累坝)。称它为坝，实质上是尾矿沉积体，这种水力充填沉积的砂性土边坡稳定性能较差。大、中型尾矿积累坝最终的高度往往比初期坝高得多，是尾矿坝的主体部分。积累坝一旦失稳，灾难惨重，所以如何确保积累坝的平安历来是设计和生产部门特别重视的一项工作，也是平安生产管理和平安监督管理工作的重点之一。尾矿积累坝的筑坝方式有上游式、中线式、下游式和浓缩锥式等类型。【条文】3.9上游式(尾矿筑坝法)在初期坝上游方向充填积累尾矿的筑坝方式。【释义与学问】上游式筑坝的特点是子坝中心线位置不断向初期坝上游方向移升，坝体由流淌的矿浆水力充填沉积而成，如图2—12所示。该坝型受排矿方式的影响，往往含细粒夹层较多，渗透性能较差，浸润线位置较高，故坝体稳定性较差。但它具有筑坝工艺简洁，管理便利，运营费用较低等突出优点，所以国内外均普遍采纳。图2-12上游式尾矿坝【条文】3.10中线式(尾矿筑坝法)在初期坝轴线处用旋流分级粗尾砂冲积尾矿的筑坝方式。【释义与学问】中线式尾矿筑坝工艺用水力旋流器将尾矿分级，溢流部分(细粒尾矿)排向初期坝上游方向沉积，底流部分(粗粒尾矿)排向初期坝下游方向沉积。在积累过程中保持坝顶中心线位置始终不变，如图2—13所示。其优缺点介于上游式与下游式之间。江西德兴铜矿4号尾矿库采纳此法筑坝。图2-13中线式尾矿坝此外，还有的尾矿坝，在加高增容时为增加坝体稳定性，将原来采纳的上游法筑坝改为中线法筑坝，称作改良式中线法筑坝。山西峨口铁矿尾矿坝采纳此法筑坝。【条文】3.11下游式(尾矿筑坝法)在初期坝下游方向用旋流分级粗尾砂冲积尾矿的筑坝方式。【释义与学问】图2-14下游式尾矿坝下游式尾矿筑坝用水力旋流器将尾矿分级，溢流部分(细粒尾矿)排向初期坝上游方向沉积，底流部分(粗粒尾矿)排向初期坝下游方向沉积。其特点是子坝中心线位置不断向初期坝下游方向移升，如图2—14所示。由于坝体尾矿颗粒粗，抗剪强度高，渗透性能较好，浸润线位置较低，故坝体稳定性较好。但管理困难，且只适用于颗粒较粗的原尾矿，又要有比较狭窄的坝址地形条件。国外运用较多，国内运用较少。关于浓缩锥式筑坝法是将尾矿浆浓缩至75％左右在尾矿库内集中放矿，尾矿依据强迫沉降规律(不出现自然分级)呈锥形体状积累，周边建有很低的围堤，拦截析出的尾矿水和雨水，排出库外。此种尾矿库具有较高的平安性，但占地面积大，，管理困难，国外仍处于摸索试验阶段，尚未推广。此外，有些尾矿库在运用过程中，其四周需在多处接连建坝。通常将坝基标高最低处也是最先建的坝称作主坝，后建的称作l号副坝、2号副坝等等。副坝的类型及筑坝要求与主坝相同。较矮的副坝可采纳挡水式坝型，无需积累坝；较高的副坝可采纳既有初期坝，又有积累坝的坝型。必需提示：有积累坝者应适当提前在坝前放矿，为积累坝创建堆坝的条件。【条文】3.12沉积滩水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水面部分。3.13滩顶沉积滩面与积累坝外坡的交线，为沉积滩的最高点。【释义与学问】图2—15滩顶、子坝顶示意图通常说坝顶很简洁理解为子坝顶，而子坝由松散尾砂堆成，一般是不能拦挡洪水的，在评价平安超高和平安滩长时自然也不能以子坝顶作依据。为此，现行的《选矿厂尾矿设施设计规范(ZBJl—90)》首次引进了滩顶的概念，用滩顶代替坝顶较为准确。也就是说，坝顶一般是指滩顶，而不是指子坝顶。从图2—15中可以看出，滩顶和子坝顶二者在一般状况下是有区分的。在防洪平安检查时，或事故分析时是不能通用的。只有在滩顶达到子坝顶时，二者才是一样的。【条文】3.14滩长由滩顶至库内水边线的水平距离。3.15最小干滩长度设计洪水位时的干滩长度。3.16平安超高尾矿坝沉积滩顶至设计洪水位的高差。3.17最小平安超高规定的平安超高最小允许值。【释义与学问】必需提示一点：《选矿厂尾矿设施设计规范(ZBJ一90)》规定的平安超高最小允许值(见《尾矿库平安技术规程》5.【条文】3.18坝高对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴线处坝底的高差；对上游式筑坝则为积累坝坝顶与初期坝坝轴线处坝底的高差。3.19总坝高与总库容相对应的最终积累标高时的坝高。3.20堆坝高度或积累高度尾矿积累坝坝顶与初期坝坝顶的高差。【释义与学问】坝高、堆坝高度的意义如图2—16和图2—17所示。图2—16上游式尾矿坝坝高、堆坝高度示意图【条文】3.21尾矿库挡水坝长期或较长期挡水的尾矿坝，包括不用尾矿堆坝的主坝及尾矿库侧、后部的副坝。【释义与学问】有的尾矿库采纳坝后放矿，细尾矿及尾矿水集中在坝前，要求建立挡水型尾矿坝。有的尾矿库受地形条件限制，需建立一座或若干座副坝，凡干脆挡水者，应均按挡水坝设计。图2-17中线式尾矿坝坝高、堆坝高度示意图【条文】3.22尾矿库平安设施干脆影响尾矿库平安的设施，包括初期坝、积累坝、副坝、排渗设施、尾矿库排水设施、尾矿库观测设施及其他影响尾矿库平安的设施。【释义与学问】尾矿库平安设施中的初期坝、积累坝、副坝等已在本节作了介绍，尾矿库排水设施和尾矿库观测设施见本章第三节和第四节。尾矿库平安设施是尾矿库平安设施设计、审查、平安预评价、验收平安评价和竣工验收的重点。【条文】3.23尾矿工指从事尾矿库放矿、筑坝、排洪和排渗设施操作的专职作业人员。【释义与学问】由于尾矿工是从事尾矿库平安设施生产作业的人员，干脆关系尾矿库的平安，故尾矿工属特种作业人员，必需经平安生产监管部门培训合格并取得特种作业许可证方得上岗。【条文】4.1尾矿库各运用期的设计等别应依据该期的全库容和坝高分别按表l确定。当两者的等差为一等时，以高者为准；当等差大于一等时，按高者降低一等。尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭遇严峻灾难者，其设计等别可提高一等。表1尾矿库等别【释义与学问】尾矿库的等别从高到低分为五等。设计规范对等别不同的尾矿库采纳的防洪标准和坝体平安系数也是不同的，一等最高，五等最低。尾矿库失事造成灾难的大小与库内尾矿量的多少以及尾矿坝的凹凸成正比。尾矿库运用的特点是堆存的尾矿量由少到多，尾矿坝由低到高，在不同运用期失事，造成危害的严峻程度是不同的。因此，同一个尾矿库在整个生产期间依据库容和坝高划分为不同的等别应是合理的；再者，尾矿库运用过程中，初期调洪实力较小，后期调洪实力较大，同一个尾矿库初期按低等别设计，中期及后期渐渐将等别提高，这样一次建成的排洪构筑物就能适应各运用期的防洪要求，设计更加经济合理。依据上述原则，我国现行设计规范允许对同一个尾矿库在生产期间采纳不同的尾矿库等别进行设计。*为便利引用，此处保留《尾矿库平安技术规程》中的原表序号不变，全书同。【条文】4.2尾矿库构筑物的级别依据尾矿库等别及其重要性按表2确定。表2尾矿库构筑物的级别【释义与学问】尾矿库构筑物的结构型式(土石坝、堆石坝、混凝土坝、砖石结构、钢筋混凝土结构、钢结构等)很多，结构设计时，首先要确定该构筑物的级别，再按各种结构设计规范对不同级别的构筑物采纳不同的平安系数。第三节尾矿库排洪设施本节针对“3.22尾矿库平安设施”中的条文规定进行释义和相关学问点的扩展。排洪设施是尾矿库必需设置的平安设施，其功能在于将汇水面积内洪水平安地排至库外，它的平安性和牢靠性干脆关系到尾矿库防洪平安。排洪构筑物的类型及其特点尾矿库库内排洪构筑物通常由进水构筑物和输水构筑物两部分组成。尾矿坝下游坡面的雨水用排水沟解除。排洪构筑物型式的选择，应依据尾矿库排水量的大小、尾矿库地形、地质条件、运用要求以及施工条件等因素并经技术经济比较确定。1.进水构筑物进水构筑物的基本型式有排水井、排水斜槽、溢洪道以及山坡截洪沟等。排水井是最常用的进水构筑物。有窗口式、框架式、井圈叠装式和砌块式等型式，如图2—18所示。窗口式排水井整体性好，堵孔简洁，但进水量小，未能充分发挥井筒的作用。早期应用较多。框架式排水井由现浇梁柱构成框架，用预制薄拱板逐层加高。框架式排水井结构合理，进水量大，操作也较简便。从20世纪60年头后期起，广泛采纳。叠圈式和砌块式等型式排水井分别用预制井圈和预制砌块逐层加高。虽能充分发挥井筒的进水作用，但加高操作要求位置精确性较高，整体性较差，应用不多。（a)窗口式(b)框架式(c)砌块式(d)叠圈式图2-18排水井类型排水斜槽既是进水构筑物，又是输水构筑物。随着库水位的上升，进水口的位置不断向上移动。它没有困难的排水井，但终归进水量小，一般在排洪量较小时常常采纳。溢洪道常用于一次性建库的排洪进水构筑物。为削减过水深度，常采纳宽浅式溢洪道。山坡截洪沟也是进水构筑物兼作输水构筑物，沿全部沟长均可进水。在较陡山坡处的截洪沟易遭暴雨冲垮，牢靠性差，管理维护工作量大。2.输水构筑物尾矿库输水构筑物的基本型式有排水管、隧洞、斜槽、山坡截洪沟等。排水管是最常用的输水构筑物。一般埋设在库内最底部，因承受荷载较大，一般采纳钢筋混凝土结构，如图2—19所示。图2—19排水管类型斜槽的盖板采纳钢筋混凝土板，槽身有钢筋混凝土和浆砌块石两种。钢筋混凝土管整体性好，承压实力高，适用于堆坝较高的尾矿库。但当净空尺寸较大时，造价偏高。浆砌块石涵管是用浆砌块石作为管底和侧壁，用钢筋混凝土板盖顶而成，整体性差，承压实力较低，适用于堆坝不高、排洪量不大的尾矿库。隧洞需由特地凿岩机械施工，故净空尺寸较大。它的结构稳定性好，是大、中型尾矿库常用的输水构筑物。当排洪量较大，且地质条件较好时，隧洞方案往往比较经济。3.坝坡排水沟坝坡排水沟有两类：一类是沿山坡与坝坡结合部设置浆砌块石截水沟，以防止山坡暴雨汇流冲刷坝肩。另一类是在坝体下游坡面设置纵横排水沟，将坝面的雨水导流排出坝外，以免雨水滞留在坝面造成坝面拉沟，影响坝体的平安。第四节尾矿库观测设施本节针对“3.22尾矿库平安设施”中的条文规定进行释义和相关学问点的扩展。观测设施的功能在于监测尾矿库运行状态的各种参数，尾矿库运行状态是否正常须依据尾矿库观测设施实测数据进行定量判别。尾矿库观测设施主要有库水位观测、坝体位移观测、浸润线观测、构筑物变形观测、渗流水观测等。也有少数尾矿坝曾埋设过孔隙水、坝体固结等观测设施。由于尾矿库往往远离厂区，又处于野外露天状态，范围较广。一些精密自动观测仪器易受各种自然或人为因素损坏，所以尾矿库观测设施的设置应以简便有效、能刚好正确指导生产管理为原则。《尾矿库平安技术规程》5.3.261.库水位观测设施一项完善的尾矿库设计必需给生产管理部门供应当库在各运行期的最小调洪深度[Ht]、设计洪水位时的最小干滩长度[Lg]和最小平安超高[Hc]，以作为限制库水位和防洪平安检查的依据。库水位观测的目的正是依据现状库水位推想设计洪水位时的干滩长和平安超高是否满意设计的要求。但至今大多用目测估计的现有干滩长来推想洪水位时的干滩长，这是极不精确的。下面介绍一种简便牢靠的检测法。（1）平安滩长检测法如图2—20所示，设现状库水位为片Hs先在沉积滩上用皮尺量出[Lg]，并插上标杆a，用仪器测出a点地面标高片Ha。当Ht＝Ha-Hs≥[Ht]时，即认为平安滩长满意设计要求；否则，不满意。(2)平安超高检测法如图2—2l中所示，设现状库水位为Hs，先在沉积滩上用水准仪依据[Hc]找出b点，并插上标杆b，用仪器测出b点地面标高Hb。当Ht＝Hb一Hs≥[Ht]时，即认为平安超高满意设计要求。否则，不满意。图2-21平安超高检测图对于坝前干滩坡度较大者，只要平安滩长满意要求，平安超高一般都能满意要求，而无需检测平安超高；对于坝前干滩坡度较缓者，只要平安超高满意要求，平安滩长一般都能满意要求，而无需检测平安滩长。马钢南山铁矿凹山尾矿库已运用上述方法检测了5年，为生产管理刚好供应了需调控干滩的具体部位，从而使长达4km的堆坝滩面每年汛期都能全线满意平安要求。2.浸润线观测设施浸润线的位置是分析尾矿坝稳定性的最重要的参数之一，因而也是判别尾矿坝平安与否的重要特征。不少尾矿坝需通过降低浸润线以增加稳定性，也必需事先了解浸润线现状的位置。因此，准确测出浸润线的观测设施是必需细致对待的一项工作。尾矿坝浸润线观测通常是在坝坡上埋设水位观测管。观测管的开孔渗水段的长度取lm左右为宜。观测管埋设深度是个关键。浅了测不到水位；深了所测得的水位往往低于实际浸润线。为此，事先必需了解设计者为确保坝体稳定所须要的浸润线深度，这从初步设计文件的坝体稳定计算剖面图中可以找到。生产过程中浸润线的位置还会受放矿水、干滩长度、雨水以及坝体渐渐上升等因素的影响，常常有些变动。因此，观测管渗水段设置在设计所需浸润线的下面1～1.5m值得一提的是，盲目将观测管的渗水段埋设得很深，或将观测管从上到下都开孔渗水，这样测得的水位往往比实际浸润线低得多，使人误认为浸润线很深，坝体很平安。这是特别危急的。有些尾矿坝曾试用过内装传感器的金属测头取代观测管，运用高级绝缘导线引至室内仪表上，进行半自动或自动检测浸润线。这在技术上已不成问题，但用于尾矿坝受到诸多因素的制约，尚未能推广。3.坝体位移观测设施目前我国尾矿坝位移观测仍以坝体表面位移观测为主，即在坝体表面有组织地埋设一系列混凝土桩作为观测标点，运用水准仪和经纬仪观测坝体的垂直(沉降)和水平位移。标点的布置以能全面驾驭坝体的变形态态为原则。一般可选择最大坝高剖面、地基地形变更较大的地段布置观测横断面。每个观测横断面上应在不易受到人为或自然因素损坏的地点选择几处建立观测标点，此外在坝脚下游5—10m范围内的地面上布置观测标点，并同时记录下其最初的标高和坐标。为便于观测，还需在库外地层稳定、不受坝体变形影响的地点建立观测基点(又称工作基点)和起测基点。生产管理部门定期在工作基点安装仪器，以起测基点为标准，观测各观测标点的位移。目前由于设计规范尚未对坝体最大位移作出限量规定，一旦发觉观测的位移出现异样时，应刚好通报有关部门“会诊”分析坝体变形的发展趋势，判别坝体的平安状态，进而确定是否须要实行治理措施。4.排水构筑物的变形观测设施较高的溢水塔(排水井)在运用初期可能受地基沉降而倾斜，用肉跟或经纬仪观测；钢筋混凝土排水管和隧洞衬砌常见的病害为露筋或裂缝，前者用肉眼检查，后者可用测缝仪测量裂缝宽度，以推断是否超标。第三章尾矿库建设第一节尾矿库勘察【条文】5.5.【释义与学问】一、尾矿库勘察的目的及重要性尾矿库勘察的主要目的概括如下：(1)从地质条件方面论证所选尾矿库库址的可行性。(2)为拟建的构筑物(如初期坝、排洪系统等)供应设计所需的坝材及地基土层的物理力学指标。必要时，须对地质条件不良地段提出治理措施的建议。(3)对尾矿筑坝坝体进行勘察为坝体稳定性分析供应坝体土层分布及各土层的物理力学性能等基础资料。由于未经勘察或勘察深度不够的缘由而造成坝体和排洪构筑物严峻变形，不能正常运用，甚至垮坝的事故时有发生。可见尾矿库勘察在尾矿库建设的全过程中都是必不行少的重要一环，必需赐予充分重视。二、尾矿库勘察的内容及要求尾矿库勘察的内容及要求依据设计阶段而定，一般在尾矿库建设前期有初步设计阶段勘察和施工图设计阶段勘察之分。对于用尾矿堆坝的尾矿库，在建成运行一段时间后，还须对积累坝体进行中期勘察。勘察任书务通常由设计单位提出，由业主托付有相应资格的勘察单位进行勘察。1.初步设计阶段勘察在尾矿库库址进行方案比较阶段中，勘察要求取得对这几个尾矿库库址的主要工程、水文地质条件进行评价的资料，对能影响场地取舍的不良地质问题作出明确的结论，以作为选定库址的依据。勘察的主要内容如下：可致滑动的懦弱土层的分布，地质岩性构成，断裂破裂带的宽度及其岩性特征；滑坡、崩坍、岩溶渗漏、人工洞窟等不良地质现象对场地的影响程度、地震等级；透水层的分布状况、性质及埋藏条件，地下水的类型、动态及对混凝土的侵蚀性；对场地的工程水文地质评价等。2.施工图设计阶段勘察施工图设计阶段要求针对已选定的库址取得建(构)筑物地基的稳定性、渗透性、压缩性等方面的资料，以作为建(构)筑物的设计依据。勘察的主要内容如下：(1)尾矿库在初步设计阶段勘察基础上进一步深化。特殊是对被水沉没后可能不稳定的地段，应供应土层的物理力学指标，并提出防治措施的建议。(2)尾矿坝在设计的尾矿坝坝基及其影响范围内进行详勘，供应坝址工程地质纵、横剖面图和钻探点的工程地质柱状图。对坝基各土层都要做原位测试以及取样试验，供应物理力学及渗透性指标，并依据设计要求供应初期坝筑坝材料的开采位置、数量及坝材性能。(3)排洪系统依据设计的排洪系统布置，沿线进行详勘。供应沿线工程地质纵剖面图及钻孔柱状图；供应各构筑物下卧土层的物理力学性能；对不良地质地段提出防治建议。(4)尾矿输送管槽一般应供应沿线的工程地质描述；遇到较大的管桥桥墩或固定支墩，还应供应其地基的强度及压缩性指标。3.尾矿积累坝的中期勘察对于新建的尾矿库，一般在初步设计中尾矿堆坝稳定性只能参考类似尾矿堆坝的指标进行分析。待正式投产一段时间后，应通过尾矿堆坝的中期勘察的资料复核验证尾矿堆坝的稳定性。勘察要求：(1)查明尾矿积累体的土层组成、分布、密实程度；(2)查明尾矿积累体的物理力学性质：(3)查明尾矿积累体在勘察期间浸润线的位置；(4)查明影响稳定性的不利因素，并提出相应的工程治理措施建议。最终必需提示：尾矿堆坝在矿山企业既是一项大型特种构筑物，又是一个重大危急源。为此，我国于1987年特地颁发了《上游法尾矿积累坝工程地质勘察规程(YBJ11—1986)》供勘察部门试行。2001年和2004年相继颁布的《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)、《岩土工程勘察技术规范》(YS5202—2004)都对尾矿坝的勘察作了一些修订和补充。由于尾矿积累坝勘察的技术难度和要求相当高，必需由对尾矿堆坝有勘察阅历的勘察单位担当。其次节尾矿库设计【条文】5.a)不宜位于工矿企业、大型水源地、水产基地和大型居民区上游；b)不应位于全国和省重点爱护名胜古迹的上游；c)应避开地质构造困难、不良地质现象严峻区域；d)不宜位于有开采价值的矿床上面；e)汇水面积小、有足够的库容和初、终期库长。【释义与学问】尾矿库库址的选择应有两个或两个以上库址方案，经技术经济比较综合确定。原则a)和b)是为了尽量避开和削减尾矿库一旦失事对下游造成重大灾难。同时，也是为了尽量避开和削减尾矿库的扬尘及尾矿水对下游人群和设施带来的环境影响，库址宜选在大居民区及厂区最大频率风向的下风侧；原则c)、d)和e)中的“汇水面积要小”是为了削减尾矿库洪水量，降低基建投资。此外，为了降低运营费，库址一般应离选厂较近、尾矿输送能自流或扬程小。原则e)中的“有足够的库容”是要求能容纳选矿厂在设计服务期限内所产出的全部尾矿量。假如须要两座或多座尾矿库储存全部尾矿，应在初步设计期间作出统一考虑和长远规划。原则e)中的“有足够的初、终期库长”是考虑在初期能满意回水水质和排洪系统布置的须要。中、后期库长主要是对上游式(包括下游式和中线式)尾矿坝而言，因为它要求在最高洪水位时还要道有足够的干滩长度。【条文】5.【释义与学问】尾矿库设计应对影响尾矿库稳定性的断层、破裂带、滑坡、溶洞、泉眼、泥石流等不良地质条件进行牢靠的治理，否则将给工程留下严峻隐患。【条文】5.2【释义与学问】有的矿山利用已停采的露天采场改作尾矿库，甚至还存在地下采矿活动，有的利用地下采矿陷落区建设尾矿库，对这类尾矿库的建设应进行特地的技术论证，并实行牢靠的平安措施，保证尾矿库和地下采矿活动的平安。【条文】5.a)尾矿库设计最终积累高程、最终坝体高度、总库容；b)尾矿坝积累坡比；c)尾矿坝不同积累标高时，库内限制的正常水位、调洪高度、平安超高及最小干滩长度等；d)尾矿坝浸润线限制。【释义与学问】本条文中各个参数是设计单位为保证尾矿库平安运行，依据牢靠的基础资料经分析计算后确定的，也是生产企业在尾矿库平安生产中必需严格遵循和限制的依据，不应自行修改，因此规定设计单位在提交的设计文件中应明确给出本条规定的参数。为保证尾矿库设计的牢靠性，应具备充分的设计依据和基础资料。设计基础资料一般应有下列内容：(1)尾矿日产量、设计服务年限内的尾矿总量；(2)尾矿颗粒分析及其加权平均粒径；(3)尾矿及尾矿水的成分分析；(4)尾矿浆的流量及其浓度；(5)尾矿浆的最小澄清距离；(6)尾矿沉积滩的坡度；(7)尾矿库内平均积累干密度；(8)尾矿库地区的地震设防烈度及气象资料；(9)尾矿库地区的地形图；(10)尾矿库址工程、水文地质勘察报告。以上资料随着今后生产工艺流程的变更而变更，若上述参数发生变更，生产企业须刚好托付设计单位，依据新的参数修改设计。【条文】5.a)尾矿库区存在的平安隐患及对策b)尾矿库初期坝和积累坝的稳定性分析；c)尾矿库动态监测和通讯设备配置的牢靠性分析；d)尾矿库的平安管理要求。【释义与学问】尾矿库事实上是一个处于高势能状态的泥石流危急源，在长达十几年乃至数十年的运行过程中，随时都会受到人为的(管理不善、工农关系不协调等)和自然的(洪水、地震等)不利因素威逼。尾矿库一旦失事，往往造成重大灾难。尾矿库的平安状态有赖于勘察、设计、施工、监理和管理等多个部门的共同重视与协作，但设计属于核心和基础环节，作用尤为突出和重要。因此，设计者应具有高度责任心和过硬的技能，才能胜任。设计的平安要求是多方面的。除了要细致审查勘察报告和基础资料外，在尾矿库设计中主要体现在两个方面：一是要确保设计的尾矿坝具有足够的稳定性，各项稳定平安系数必需符合设计规范的规定；二是要使洪水位能限制在设计规范规定的范围内，确保防洪的平安。对施工质量和运行管理的具体技术参数要求，必需在设计文件中有明确的交代，以便施工和生产部门严格按设计要求进行管理。此外，尚应对库区不良地质条件、周边不利状况提出相应对策，对尾矿库动态监测和通讯设备配置的牢靠性进行分析。第三节尾矿坝设计【条文】5.a)尾矿颗粒很细、粘粒含量大，不能筑坝；b)由尾矿库后部放矿合理；c)尾矿库与废石场结合考虑，用废石筑坝合理。【释义与学问】初期坝之所以举荐采纳透水坝的坝型(如透水堆石坝、透水土坝等)，是为了能尽快自行解除尾矿积累坝内的渗水，以降低后期坝的浸润线，增加坝体稳定性。当地如缺少质量较好的石料或土料，可就地取材，用风化土石料堆筑初期坝。当遇有尾矿本身不具备筑坝条件或用矿山废石筑坝更合理状况，则可采纳当地土石料或废石一次性或分期建设尾矿坝。【条文】5.【释义与学问】初期坝的高度一般应能储存选厂生产半年至一年的尾矿量，同时还要满意初期坝堆满尾矿时调洪、平安滩长和澄清距离的要求，对北方寒冷地区还应满意冬季放矿要求。初期坝的坝顶宽度、坝坡、马道、排水棱体和反滤层可按下列要求确定：1.坝顶宽度为了满意敷设尾矿输送主管、放矿支管和向尾矿库内排放尾矿操作的要求，初期坝坝顶应具有肯定的宽度。一般状况下坝顶宽度不宜小于表3－l所列数值。当坝顶须要行车时，还应按行车的要求确定。生产中应确保坝顶宽度不被侵占。表3—1初期坝坝顶最小宽度坝高／m坝顶最小宽度／m<102.510—203.020～303.5>304.02.坝坡坝的内、外坡坡比的确定，应通过坝坡稳定性计算来确定。土坝的下游坡面上应种植草皮护坡，堆石坝的下游坡面应干砌大块石护面。3.马道当坝的高度较高时，坝体下游坡每隔l0～15m高度设置一宽度为1～2m的马道，以利坝体的稳定，便利操作管理。4.排水棱体为排出土坝坝体内的渗水和爱护坝体外坡脚，在土坝外坡脚处设置毛石堆成的排水棱体。排水棱体的高度为初期坝坝高的1／5—1／3，顶宽为1.5～2.0m，边坡坡比为1：1～1：1.5.反滤层为防止渗透水将尾矿或土等细颗粒物料通过堆石体带出坝外发生渗透变形，在土坝坝体与排水棱体接触面处以及堆石坝的上游坡面处或与非基岩的接触面处都须设置反滤层。早期的反滤层采纳自然砂、砾料或卵石等组成，由细到粗顺水流方向敷设。反滤层上再用毛石护面。因对各层物料的级配、层厚和施工要求很严格，反滤层的施工质量要求较高。现在普遍采纳土工布(又称无纺土工织物)作反滤层。在土工布的上下用粒径符合要求的碎石作过滤层，并用毛石护面。土工布作反滤层施工简洁，质量易保证，运用效果好，造价也不高。【条文】5.a)透水性较大的厚层砂砾石地基；b)易液化土、软粘土和湿陷性黄土地基；c)岩溶发育地基；d)采空区地基。【释义与学问】当尾矿坝建于工程地质条件不利地基时，为满意坝体静、动力稳定性和渗流稳定性要求，应进行特地的探讨处理。【条文】5.3.【释义与学问】后期坝坝型主要由后期坝的高度、库址的地形、尾矿粒度组成和地震设防烈度等条件综合分析确定。一般坝高大于100m、山谷型尾矿库且坝址狭长、尾矿颗粒较粗、地震设防烈度为8度及8度以上的地区，宜采纳下游式或中线式后期坝；其他状况均可采纳上游式后期坝。不论采纳哪种坝型，最终都必需通过坝体稳定分析满意平安要求，才能最终确定。由于上游式筑坝坝体中还夹杂有相当数量的中细粒尾砂，强度较低，稳定性相对较差，实践表明抗震设防烈度为7度及7度以下地区采纳它是完全可行的；下游式或中线式筑坝的坝体是由分级出来的粗粒尾砂构成，强度较高，稳定性相对较好，所以在高烈度地区举荐采纳。当积累坝高度较大，尾矿颗粒较粗，地形条件合适，在7度以下的地区也可采纳下游式或中线式筑坝。【条文】5.【释义与学问】尽管上游式筑坝稳定性相对较差，但它具有运营费用较低，生产管理简洁的优点，目前我国的大、中型后期坝大多数采纳上游式尾矿干脆冲填筑坝。而且在上游式尾矿坝的勘察、设计和生产管理方面的阅历和水平都处于世界领先的地位。对于上游式筑坝，当尾矿颗粒较细时，可采纳旋流器将尾矿进行分级，相对较粗的尾矿置于坝前区域，细尾矿排至库尾部，这种分级充填上游式筑坝已取得了胜利阅历。【条文】5.3.6【释义与学问】下游式或中线式尾矿筑坝堆筑坝用粗尾砂要求较严，国外要求粗尾砂含量不少于80％一85％，主要目的在于能以抗剪切强度和渗透性较高的材料筑坝。下游式或中线式尾矿筑坝还要求坝址地形较窄，否则，筑坝上升速度满意不了库内沉积滩面上升速度，也是无法筑坝的。我国德兴铜矿原设计的下游式筑坝，虽然具备肯定的地形条件，但仍因筑坝上升速度满意不了库内沉积滩面上升速度而改用中线法。可见，下游式或中线式尾矿筑坝虽然具有较好的稳定性，但也是有其严格适用条件的。在设计上，尤其应对筑坝用粗尾砂数量和堆坝上升速度，进行具体的平衡计算，并且应充分考虑各种不利因素的影响。【条文】5.【释义与学问】下游式或中线式尾矿坝是采纳分级粗尾砂进行堆筑的，为增加尾矿坝渗透性和稳定性，当坝基不具有满意排渗要求的自然排渗层时，应于积累坝底设置牢靠的排渗设施。【条文】5.【释义与学问】尾矿库的挡水坝一般常采纳土石坝和重力坝，其功能和工作条件基本上与水库挡水坝相同，故应按水库坝的要求进行设计。【条文】5.35.表3上游式尾矿坝的最小平安超高与最小滩长当坝体实行防渗斜(心)墙时，坝顶至设计洪水位的高差亦不得小于表3的最小平安超高值。表4下游式与中线式尾矿坝的最小滩长5.3.115.上游式尾矿坝沉积滩顶至正常高水位的高差不得小于表3最小平安超高值与地震壅浪高度之和，滩顶至正常高水位水边线的距离不得小于表3的最小滩长值与地震壅浪高度对应滩长之和。下游式与中线式尾矿坝坝顶外边缘至正常高水位水边线的距离不宜小于表4的最小滩长值与地震壅浪高度对应滩长之和。尾矿库挡水坝坝顶至正常高水位的高差不得小于表3最小平安超高值与地震壅浪高度之和。地震壅浪高度可依据抗震设防烈度和水深确定，可采纳0.5—1.对于全部采纳当地土石料或废石堆筑的尾矿坝，其平安超高按尾矿库挡水坝要求确定。【释义与学问】本条款是对不同坝型不同工况下在设计上对最小平安超高和最小干滩长度的要求，设计上应依据调洪演算和稳定计算确定其具体要求(一般不应小于规定值)，作为生产上限制依据。【条文】5.3.5.3.5.【释义与学问】渗流破坏是尾矿坝破坏的形式之一，故要求应对尾矿坝进行渗流稳定分析，同时渗流分析也是尾矿坝进行静、动力稳定分析的前提。【条文】5.3.16【释义与学问】初期坝与积累坝坝坡的抗滑稳定分析是探讨尾矿坝(包括初期坝和后期坝)的下游坝坡反抗滑动破坏的实力的问题。设计一般要通过计算给出定量的评价。图3—1尾矿坝抗滑稳定计算示意图对于新建尾矿库，计算之前要选定计算剖面，如图3—1所示。后期坝坝坡可依据阅历假定；浸润线位置由渗流分析确定；坝基丰层的物理力学指标通过工程地质勘察确定；后期坝的物理力学指标可参照类似尾矿的指标确定，有条件者应在老尾矿坝上勘察确定。对于运行中尾矿库，进行稳定计算时，应依据现状勘察结果确定其浸润线位置和坝体土层分布及物理力学指标。计算时，假定多个滑动面，依据滑动体的受力状态，计算出各个土条所受的力对滑弧中心的抗滑力矩MK和滑动力矩MH，用式(3—1)求出各个滑动面的抗滑稳定的平安系数K，并找出最危急的滑动面(K＝Kmin)。K＝MK／MH(3—1)设计的作用就是要实行多种措施，确保最小的抗滑稳定平安系数(Kmin)不小于设计规范的规定。我国现行的《选矿厂尾矿设施设计规范》规定的最小的抗滑稳定平安系数见《尾矿库平安技术规程》第5.【条文】5.状况按表5进行组合：一类为筑坝期正常高水位的渗透压力；二类为坝体自重；三类为坝体及坝基中孔隙压力；四类为最高洪水位有可能形成的稳定渗透压力；五类为地震惯性力。5.3表5荷载的组合表6坝坡抗滑稳定最小平安系数5.【释义与学问】简化毕肖普法与瑞典圆弧法都是基于刚体极限平衡理论的条分法。他们的主要区分在于前者计及条块间作用力，后者则没有。因而前者合理些。后者运用了多年，技术处理阅历较多。现行的《选矿厂尾矿设施设计规范》规定的抗滑稳定最小平安系数适用于瑞典圆弧法。所以说，当采纳简化毕肖普法时，最小平安系数可参照现行《碾压式土石坝设计规范》(Sl274—2001)的规定执行(表3—2)。表3—2坝坡抗滑稳定最小平安系数适用条件工程等级1234、5正常运用条件1.501.351.301.25特别运用条件Ⅰ1.301.251.201.15特别运用条件Ⅱ1.201.151.151.101.正常运用条件(1)水库水位处于正常蓄水位和设计洪水位与死水位之间的各种水位的稳定渗流期；(2)水库水位在上述范围内常常性的正常着陆；(3)抽水蓄能电站的水库水位的常常性变更和着陆。2.特别运用条件I(1)施工期；(2)校核洪水位有可能形成稳定渗流的状况；(3)水库水位的特别着陆，如自校核鸿水位着陆、着陆致死水位以下，以及大流量快速泄空等。3.特别运用条件Ⅱ正常运用条件遇地震。【条文】5.35.依据颗粒粗细程度概化分区。各区尾矿的物理力学指标可参考类似尾矿坝或按附录B确定。必要时通过试验探讨确定。对在用尾矿坝进行稳定计算时应依据该坝勘察报告确定概化分区及相应的物理力学指标。强度计算方法土的类别强度指标类别(取得的方法)试验仪器试验起始状态试验方法强度指标总应力法无粘性土固结不排水剪Cu，Φu三轴仪一、坝体材料1．含水量及密度与原状一样2．浸润线以下及水下要预先饱和3．试验应力与坝体实际应力相一样二、坝基用原状土少粘性土固结快剪直剪仪固结不排水剪三轴仪粘性土固结快剪直剪仪固结不排水剪三轴仪有效应力法无粘性土慢剪C'u，Φ'直剪仪固结排水剪三轴仪粘性土慢剪直剪仪固结不排水剪、测孔压三轴仪注：1．少粘性土指粘粒含量小于15％的尾矿。2．懦弱尾粘土类粘性土采纳固结快剪指标时，应依据其固结程度确定；当采纳十字板抗剪强度指标时，应考虑土体固结后强度的增长。表7尾矿