尾礦設施
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
尾礦設施的實例教程
<p class="ql-align-justify"><strong>1、背景介紹</strong></p><p class="ql-align-justify">尾礦庫作為重大危險源之一，在國際災害事故排名中位列第18位，根據中國鉬業2019年8月刊《中國尾礦庫潰壩與泄漏事故統計及成因分析》的統計，在46起尾礦庫泄漏事故中，由于排洪設施導致的尾礦泄漏事故占比高達1/3，給人民生命和財產安全造成了巨大損失。</p><p class="ql-align-justify">2015年至2020年五年間，不少于4座尾礦庫發生了排洪系統坍塌事故，甚至引發了次生重大突發環境事件，數十萬人民的正常生活受到影響。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://cdnwww.simapps.com/upload/image/20240207/da32e9df-4d81-4b8c-a22e-4a7a0de625de.jpg" alt="尾礦庫排洪系統結構仿真APP助力尾礦庫本質安全" height="400" width="600"></p><p class="ql-align-center">圖 1 排水豎井坍塌引起的尾礦庫泄漏事故現場（圖片源自網絡）</p><p class="ql-align-justify">《尾礦庫安全規程GB39496-2020》中明確指出，“尾礦庫排洪構筑物應進行結構計算，結構計算應滿足相應水工建筑物設計規范要求，排水井還應滿足 GB 50135 的相關要求”。目前尾礦庫排洪系統結構計算依據的主要資料為《尾礦設施設計參考資料》，專用計算軟件尚為空白。這主要是由于尾礦專業、結構專業、數值仿真模擬等多專業的融合知識體系龐雜，工程經驗依賴性強。
展開 1、背景介紹
尾礦庫作為重大危險源之一，在國際災害事故排名中位列第18位，根據中國鉬業2019年8月刊《中國尾礦庫潰壩與泄漏事故統計及成因分析》的統計，在46起尾礦庫泄漏事故中，由于排洪設施導致的尾礦泄漏事故占比高達1/3，給人民生命和財產安全造成了巨大損失。
2015年至2020年五年間，不少于4座尾礦庫發生了排洪系統坍塌事故，甚至引發了次生重大突發環境事件，數十萬人民的正常生活受到影響。
圖 1 排水豎井坍塌引起的尾礦庫泄漏事故現場（圖片源自網絡）
《尾礦庫安全規程GB39496-2020》中明確指出，“尾礦庫排洪構筑物應進行結構計算，結構計算應滿足相應水工建筑物設計規范要求，排水井還應滿足 GB 50135 的相關要求”。目前尾礦庫排洪系統結構計算依據的主要資料為《尾礦設施設計參考資料》，專用計算軟件尚為空白。這主要是由于尾礦專業、結構專業、數值仿真模擬等多專業的融合知識體系龐雜，工程經驗依賴性強。
尾礦庫排洪系統結構計算軟件是一款專門用于計算和設計尾礦庫排洪系統結構安全的工程設計工具。該軟件支持排水井、排水斜槽、涵管、隧洞等多種排洪系統結構形式計算，為尾礦設計人員更加科學、可靠地進行結構選型與配筋設計提供了有效手段。
該軟件將復雜的框架式排水井有限元仿真流程進行封裝，設計工程師只需輸入形狀和材料參數，無需考慮建模流程及仿真細節，就可輕松掌握框架式排水井受力狀態。大幅度降低了排洪系統結構計算的專業技術門檻，提高了設計與現行規范的融合水平。
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受污染生態的林草地修復工程質量標準
礦山污染場地的類型主要有尾礦庫庫區、堆浸場、赤泥堆場等。為了避免修復耕地后農作物的污染，一般選擇林草地生態修復模式，其相應的質量控制標準參見表4-3。
表4-3 選礦場、堆浸場、尾礦庫等污染場地林草地生態修復質量控制參考標準
注：①尾礦庫必須在編制閉庫報告并經安全生產管理部門的審批、完成閉庫工程并驗收后，方能實施尾礦庫庫區的生態修復。
②根據《尾礦設施設計規范》（GB 50863—2013）要求，尾礦庫閉庫后，“三等及三等以上尾礦庫應設置人工監測與自動監測相結合的安全監測設施”，“監測庫水位、灘頂標高、干灘長度、浸潤線深度、壩體坡度和位移”等，以便及時采取對策，保證尾礦壩安全及穩定。
③對于不含有毒有害物質中小型尾礦庫，無需覆蓋隔離層，可直接修復。在修復模式上可采取人工濕地模式，即在尾砂上直接種植蘆葦等喜水灌草，此方式修復費用低、恢復生態系統快。
④污水排放需符合《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）；具有放射性污染時，工程措施及標準應符合《放射性廢物管理規定》（GB 14500—2002）。
⑤防洪標準根據原尾礦庫安全等級設定，高者取大值，小級取小值。
在進行林草地修復確定覆土厚度時，要考慮沉實土壤厚度，以便留有一定的余量，以滿足植物正常生長的需要（表4-4）。
展開 礦山開采設計簡稱采礦設計，礦山布局是其核心，它是采礦方式、選礦工藝、道路、尾礦庫、排土場、生產生活區、供水供電、排水等在平面和空間的布局設計的體現，它決定了開采規模、礦山生態破壞的位置、類型與破壞的程度，其中開采計劃則決定了生態影響的時序以及生態修復措施的安排，決定了礦山生態修復的年限。
在礦山布局調查中，對于露采礦山，要調查采礦設計中的采礦權范圍是否越界、開采境界位置、保有儲量、開采規模和服務年限；有關采場設計參數、開采方式、開采順序；工程平面布置、礦山排土、分層要素、開采工藝、爆破方法、運輸方式；凹陷開采及自然排水標高。對于露采在生產礦山，注重調查開采境界是否符合設計劃定的范圍和時序，采場底盤標高、臺階和平臺的高度和寬度、邊坡角度，邊坡角是否符合設計要求等。對井采礦山，重點調查開采深度、開采層位(標高)及厚度、頂板管理方式、有無充填及充填方式；井巷工程、礦山通風、給排水設施、礦山機械、選礦和尾礦設施；有關采空塌陷、地表移動帶的預測結論，對塌陷損毀影響區和程度的判定。如果礦山的開采設計或開發利用方案中沒有塌陷損毀的相關預測判定，則需根據?建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程?中預測塌陷的計算公式或其他公式進行計算，預測最終地表移動帶或塌陷等值線。對于井采在生產礦山，重點調查井巷工程是否按設計施工，開采方式、開采時序和回采工藝是否嚴格執行設計，充填系統是否正常運行以及充填率是否達到設計參數，地面塌陷是否在設計預測值范圍內，并建立了地表變形監測網點。
二、開采規模調查
我國現行開采規模，是根據礦種劃分的。
三、開采方式調查
礦山開采是指用人工或機械對有利用價值的天然礦物資源的開采。開采方式基本上決定了生態修復模式。根據礦床埋藏深度的不同和技術經濟合理性的要求，礦山開采分為露天開采和地下開采兩種方式。
展開 在目前的工作中，除了回顧《Independent Expert Engineering Investigation and Review---Mount Polley Tailings Storage Facility Breach(獨立專家工程調查和審查---Mount Polley尾礦儲存設施破壞事件)》之外，還回顧了近期尾礦壩破壞分析的4份研究報告，包括：
(1) Allen Marr(Geocomp, USA): Geotechnical aspects of tailing dams(尾礦壩的巖土工程問題)
(2) Michael Jefferies(Golder Associates, Canada): Improving governance will not be sufficient to avoid dam failures(提高監管不足以避免大壩破壞)
(3) Chad LePoudre(BHP, Canada): Tailings faiulre case studies,statistics and failure modes(尾礦庫的案例研究、統計和破壞模式)
(4) Scott M. Olson (University of Illinois at Urbana-Champaign, USA) The shear strength of liquefied soils-updates and new developments(液化土的抗剪強度-更新和新的發展)
4 波利山尾礦壩數值模型
波利山尾礦壩【能精確預警尾礦壩的潰壩嗎?|波利山(Mount Polley)尾礦壩事故調查】的簡化模型如下圖所示，壩體由5部分組成。
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1、背景介紹
尾礦庫作為重大危險源之一，在國際災害事故排名中位列第18位，根據中國鉬業2019年8月刊《中國尾礦庫潰壩與泄漏事故統計及成因分析》的統計，在46起尾礦庫泄漏事故中，由于排洪設施導致的尾礦泄漏事故占比高達1/3，給人民生命和財產安全造成了巨大損失。
目前尾礦庫排洪系統結構計算依據的主要資料為《尾礦設施設計參考資料》，專用計算軟件尚為空白。這主要是由于尾礦專業、結構專業、數值仿真模擬等多專業的融合知識體系龐雜，工程經驗依賴性強。
在目前的工作中，除了回顧《Independent Expert Engineering Investigation and Review---Mount Polley Tailings Storage Facility Breach(獨立專家工程調查和審查---Mount Polley尾礦儲存設施破壞事件)》之外，還回顧了近期尾礦壩破壞分析的4份研究報告，包括：
(1) Allen Marr(Geocomp
對井采礦山，重點調查開采深度、開采層位(標高)及厚度、頂板管理方式、有無充填及充填方式；井巷工程、礦山通風、給排水設施、礦山機械、選礦和尾礦設施；有關采空塌陷、地表移動帶的預測結論，對塌陷損毀影響區和程度的判定。
特別是當現有的和計劃中的地下礦靠近河流、礦坑、水和尾礦儲存設施時，惡劣的天氣可能導致礦井采空區迅速被水填滿。
②根據《尾礦設施設計規范》（GB 50863—2013）要求，尾礦庫閉庫后，“三等及三等以上尾礦庫應設置人工監測與自動監測相結合的安全監測設施”，“監測庫水位、灘頂標高、干灘長度、浸潤線深度、壩體坡度和位移”等，以便及時采取對策，保證尾礦壩安全及穩定。
③對于不含有毒有害物質中小型尾礦庫，無需覆蓋隔離層，可直接修復。
該尾礦庫工程位于巴彥淖爾市烏拉特前旗沙德格蘇木, 包括尾礦庫位置、初期壩和尾砂堆積壩、尾礦庫排水防洪構筑物、尾礦庫回水設施等。
