论文部分内容阅读
【摘要】我们经常在新闻上看到矿工遇难的消息，其实，这种惨痛完全是可以在施工之前尽力避免的。本文就从尾矿库的水文地质条件、尾矿库本身存在的问题以及解决方法、尾矿库溃坝形式分析以及检测四个方面进行讨论关于尾矿库工程中几个问题。
【关键词】尾矿库工程，问题，讨论
中图分类号：E271文献标识码： A
一、前言
我们都知道矿工是一个高危行业，因为矿洞是十分危险的，随时都有倒塌的可能，尾矿库是矿山日常生产的重要措施，同时也是矿山的安全隐患所在，所以，一定要加强对矿山的地质勘查，详细分析地质结构是否稳定，确保矿工人员的安全。
二、尾矿库的水文地质条件
1、尾矿库地层岩性
尾矿库区堆积物成分复杂，规律性差，尾矿库南部堆积物主要为熔炼渣，北部部分地段原为环卫站垃圾场。渣区地层主要为第四系人工堆积层（Qml）、第四系坡、残积（Qdl+el）粘土、二叠系阳新组（P1y）灰岩。勘探深度范围内未见土洞、溶洞及落水洞等岩溶现象，石芽较发育，基岩起伏面较大。钻孔BP4揭露灰岩中充填一段2.2m的粘土，就是由于石芽发育引起基岩面起伏变化的结果。
2、主要岩土层的渗透性
为查明拟建场尾矿库各岩土层的含水类型和渗透性或吸水率，本次勘察分别进行了钻孔注水试验和压水试验。
根据试验结果，试验地层粘土②的渗透性系数平均值为7.53×10-6cm/s，最大值为9.56×10-6cm/s，最小值为3.77×10-6cm/s，属微透水性岩层。特别说明的是，对熔炼渣①、生活垃圾①2多个钻孔的常水头注水试验，试验时，试验管中水位不能保持稳定（普通汽油抽水机满程流量），根据其单位时间内的降深计算，其渗透系数大于10-2数量级以上，因此可以判熔炼渣①、生活垃圾①2为强透水层；对基岩进行了多个钻孔的压水试验，由于试验时压力表上无压力反应，但压入水量很大（普通汽油抽水机满程流量），估算其渗透系数大于10-2数量级以上，因此可判基岩为强透水性地层。
3、含水层岩组类型及特征
根据地层岩性特征及赋存地下水介质的孔隙特征，将尾矿库地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶水两大类型。各类型地下水含水层（组）及其富水性描述如下：
（一）松散岩类孔隙水含水层岩组（Qdl+el）：赋存于表层的第四系地层，主要受大气降水下渗补给，该层透水性差，富水性弱，所含水量极微；
（二）碳酸盐岩岩溶水含水层岩组（P1y）：灰、灰白、灰黑色中厚层块状灰岩，虎斑状白云质灰岩、白云岩，厚190～598m，整套灰岩富水性强，透水性极强，由于厚度大，补给充足，为尾矿库主要含水层，但地下水位较深，达130～148m。
4、地下水补给、径流、排泄条件
尾矿库内地下水主要类型为松散土类孔隙水和碳酸盐岩岩溶水。大气降水是区内各类型地下水的主要补给来源，通过岩层的孔隙和各种形态岩溶及构造网格接受补给并向深部运移、汇集、储存。孔隙水在区间处于盆地边缘地带，含水性差，含微量上层滞水，一般多为雨季含水，向低基准面迳流，或于沟谷边缘排泄。岩溶水的运动受断裂构造控制，总体上，由北往南运动。
二、尾矿库本身存在的问题以及解决方法
尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的,用以堆存金属或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。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源,存在溃坝危险,一旦失事,容易造成重特大事故。
近年来尾矿库溃坝事故频发,2008年震惊中外的山西省临汾市襄汾县新塔矿业有限公司尾矿库9.8特别重大溃坝事故造成277人死亡,4人失踪,33人受伤。2009年5月14日湖南湘西花恒县兴银锰业公司尾矿库溃坝造成3人死亡,4人轻伤。对此，我们队尾矿库本身存在的问题进行如下分析：
1、没有专业的尾矿库施工队伍,尾矿库建设是一个高风险,高技术含量的工作。以前往往由企业自行设计施工,不按规范和无施工标准及必要的监督机制。解决方法:加强尾矿库设计、施工统一管理。建立尾矿库建设改造的专业队伍和资质审批制度。加强库区建设的事前、事中、事后监督管理。
2、堆积坝坡度陡不符合设计要求;干滩长度不足;排洪、排水系统损坏,坝体渗水。解决方法:按设计进行放坡;分散放矿,保证尾矿砂合理的沉积次序和干滩长度;修复或重建排水、排洪系统,贴坡反滤处理。
3、老尾矿库选址不当,尾矿库位于居民区、工矿企业、文物、景点上游,严重威胁下游生命财产安全;库区位于滑坡、泥石流、岩溶塌陷、采空区等地质灾害危险地段。解决方法:闭库、及時清运;搞好地质灾害治理,闭库、清运。
4、安全检查存在走过场现象,对真正的隐患未能认真查清。解决方法:提高对尾矿库安全的重视,建立健全完整的管理监督制度。加强尾矿库安全知识的培训,及时发现隐患和采取有效的防范措施。
三、尾矿库溃坝形式分析
关于尾矿库溃坝形式的类型，根据尾矿库溃坝规模的大小，可分为局部溃坝和全面溃坝；根据尾矿库溃坝过程的时间长短，可分为逐渐溃坝和瞬时溃坝。因此本文将尾矿库的溃坝形式分为三类。
1、瞬间全面溃坝
瞬时全面溃坝指：在极短时间内，整个大坝都溃崩到坝基的情况。它具有瞬时性和全面性的特点，瞬时释放的高势能人造泥石流将所到之处的人、物洗劫一空，造成不可估量的损失和危害。因此，瞬间全面溃坝是破坏力最强、影响最大的溃坝形式。
2、瞬间部分溃坝
瞬时部分溃坝可分为两种类型，一种是瞬时横向局部溃坝，在极短时间内，沿着大坝长边方向发生部分区域溃坝，而在其垂直方向还余留着部分坝体；另一种是瞬时纵向局部溃坝，在极短时间内，大坝只在局部区域发生溃坝，形成缺口且深度达到坝基。有时也会同时出现这两种类型的尾矿库溃坝，即为瞬时横纵双向部分溃坝。
3、逐渐溃坝
逐渐溃坝是指：经过长时间的水流冲刷，或者不可避免的人为破坏，使坝体受到破坏，从开始破坏到溃决需要一个时间过程的情况。同时，逐渐溃坝多属于溃崩到坝基的纵向部分溃坝。
不管是何种形式的溃坝都会极其严重的影响到人民的生命财产安全和国民经济的发展，因此，加强对尾矿库坝的管理，降低溃坝事故发生的概率，减弱溃坝所带来的危害，是尾矿库坝在设计、修建以及管理上需要考虑的头等大事。
四、检测
1、检测执行标准
检测执行标准：中华人民共和国水利行业标准SL326—2005《水利水电工程物探规程》。
2、检测方法
跨孔弹性波测试对穿距离 基本上保持在20 m，测试点距1 m或2 m。钻孔数字成像检测墙体与基岩、帷幕灌浆效果，智能钻孔数字成像在每个检查孔连续成像。
3、检测孔布置
防渗体整体是 600 m，在混凝土防渗墙成墙完成之后，从防渗墙中安排9个检查孔当成钻孔数字成像，同时从所有检查孔某侧20 m左右选1个灌浆孔组成跨孔开展相应的弹性波测试，钻孔地点往往通过业主、监理、设计进行安排。钻孔数字成像最大深度能够达到68 m，最小深度能够达到18 m；跨孔弹性波波测试最大检测深度能够达到75 m，最小检测深度能够达到18 m。检测过程中要借助能够借助的所有注浆孔，孔径要超过75 mm，推动工作顺利进行。
尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程，我国现有上万座尾矿库，尾矿库事故也是时有发生，严重给工农生产以及下游人民的生命财产造成巨大的灾害和损失。因此，为了更好的保护人民的生命及财产安全，降低溃坝事故所带来的经济、生产损失，在尾矿库溃坝事故发生之前，制定一套系统、高效的应急工程措施是必不可少的。
五、结束语
以上是对尾矿库工程中几个问题的讨论，相信只要在开展尾矿库项目之前，认真做好检测，就一定可以将矿洞的危险系数降到最低，更大程度上保证矿工们的安全。
参考文献：
[1]张继伟 浅析矿区尾矿库坝外地下防渗工程检测方案 世界华商经济年鉴·城乡建设版-2012年9期
[2]邓金元 尾矿库溃坝应急处理工程措施研究 建筑遗产-2013年13期
[3]马海燕 尾矿库的工程水文地质条件分析 科学时代·下半月-2013年9期
[4]纪燕翔 李斌 浅谈尾矿库工程勘察 硅谷-2010年6期
【关键词】尾矿库工程，问题，讨论
中图分类号：E271文献标识码： A
一、前言
我们都知道矿工是一个高危行业，因为矿洞是十分危险的，随时都有倒塌的可能，尾矿库是矿山日常生产的重要措施，同时也是矿山的安全隐患所在，所以，一定要加强对矿山的地质勘查，详细分析地质结构是否稳定，确保矿工人员的安全。
二、尾矿库的水文地质条件
1、尾矿库地层岩性
尾矿库区堆积物成分复杂，规律性差，尾矿库南部堆积物主要为熔炼渣，北部部分地段原为环卫站垃圾场。渣区地层主要为第四系人工堆积层（Qml）、第四系坡、残积（Qdl+el）粘土、二叠系阳新组（P1y）灰岩。勘探深度范围内未见土洞、溶洞及落水洞等岩溶现象，石芽较发育，基岩起伏面较大。钻孔BP4揭露灰岩中充填一段2.2m的粘土，就是由于石芽发育引起基岩面起伏变化的结果。
2、主要岩土层的渗透性
为查明拟建场尾矿库各岩土层的含水类型和渗透性或吸水率，本次勘察分别进行了钻孔注水试验和压水试验。
根据试验结果，试验地层粘土②的渗透性系数平均值为7.53×10-6cm/s，最大值为9.56×10-6cm/s，最小值为3.77×10-6cm/s，属微透水性岩层。特别说明的是，对熔炼渣①、生活垃圾①2多个钻孔的常水头注水试验，试验时，试验管中水位不能保持稳定（普通汽油抽水机满程流量），根据其单位时间内的降深计算，其渗透系数大于10-2数量级以上，因此可以判熔炼渣①、生活垃圾①2为强透水层；对基岩进行了多个钻孔的压水试验，由于试验时压力表上无压力反应，但压入水量很大（普通汽油抽水机满程流量），估算其渗透系数大于10-2数量级以上，因此可判基岩为强透水性地层。
3、含水层岩组类型及特征
根据地层岩性特征及赋存地下水介质的孔隙特征，将尾矿库地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶水两大类型。各类型地下水含水层（组）及其富水性描述如下：
（一）松散岩类孔隙水含水层岩组（Qdl+el）：赋存于表层的第四系地层，主要受大气降水下渗补给，该层透水性差，富水性弱，所含水量极微；
（二）碳酸盐岩岩溶水含水层岩组（P1y）：灰、灰白、灰黑色中厚层块状灰岩，虎斑状白云质灰岩、白云岩，厚190～598m，整套灰岩富水性强，透水性极强，由于厚度大，补给充足，为尾矿库主要含水层，但地下水位较深，达130～148m。
4、地下水补给、径流、排泄条件
尾矿库内地下水主要类型为松散土类孔隙水和碳酸盐岩岩溶水。大气降水是区内各类型地下水的主要补给来源，通过岩层的孔隙和各种形态岩溶及构造网格接受补给并向深部运移、汇集、储存。孔隙水在区间处于盆地边缘地带，含水性差，含微量上层滞水，一般多为雨季含水，向低基准面迳流，或于沟谷边缘排泄。岩溶水的运动受断裂构造控制，总体上，由北往南运动。
二、尾矿库本身存在的问题以及解决方法
尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的,用以堆存金属或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。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源,存在溃坝危险,一旦失事,容易造成重特大事故。
近年来尾矿库溃坝事故频发,2008年震惊中外的山西省临汾市襄汾县新塔矿业有限公司尾矿库9.8特别重大溃坝事故造成277人死亡,4人失踪,33人受伤。2009年5月14日湖南湘西花恒县兴银锰业公司尾矿库溃坝造成3人死亡,4人轻伤。对此，我们队尾矿库本身存在的问题进行如下分析：
1、没有专业的尾矿库施工队伍,尾矿库建设是一个高风险,高技术含量的工作。以前往往由企业自行设计施工,不按规范和无施工标准及必要的监督机制。解决方法:加强尾矿库设计、施工统一管理。建立尾矿库建设改造的专业队伍和资质审批制度。加强库区建设的事前、事中、事后监督管理。
2、堆积坝坡度陡不符合设计要求;干滩长度不足;排洪、排水系统损坏,坝体渗水。解决方法:按设计进行放坡;分散放矿,保证尾矿砂合理的沉积次序和干滩长度;修复或重建排水、排洪系统,贴坡反滤处理。
3、老尾矿库选址不当,尾矿库位于居民区、工矿企业、文物、景点上游,严重威胁下游生命财产安全;库区位于滑坡、泥石流、岩溶塌陷、采空区等地质灾害危险地段。解决方法:闭库、及時清运;搞好地质灾害治理,闭库、清运。
4、安全检查存在走过场现象,对真正的隐患未能认真查清。解决方法:提高对尾矿库安全的重视,建立健全完整的管理监督制度。加强尾矿库安全知识的培训,及时发现隐患和采取有效的防范措施。
三、尾矿库溃坝形式分析
关于尾矿库溃坝形式的类型，根据尾矿库溃坝规模的大小，可分为局部溃坝和全面溃坝；根据尾矿库溃坝过程的时间长短，可分为逐渐溃坝和瞬时溃坝。因此本文将尾矿库的溃坝形式分为三类。
1、瞬间全面溃坝
瞬时全面溃坝指：在极短时间内，整个大坝都溃崩到坝基的情况。它具有瞬时性和全面性的特点，瞬时释放的高势能人造泥石流将所到之处的人、物洗劫一空，造成不可估量的损失和危害。因此，瞬间全面溃坝是破坏力最强、影响最大的溃坝形式。
2、瞬间部分溃坝
瞬时部分溃坝可分为两种类型，一种是瞬时横向局部溃坝，在极短时间内，沿着大坝长边方向发生部分区域溃坝，而在其垂直方向还余留着部分坝体；另一种是瞬时纵向局部溃坝，在极短时间内，大坝只在局部区域发生溃坝，形成缺口且深度达到坝基。有时也会同时出现这两种类型的尾矿库溃坝，即为瞬时横纵双向部分溃坝。
3、逐渐溃坝
逐渐溃坝是指：经过长时间的水流冲刷，或者不可避免的人为破坏，使坝体受到破坏，从开始破坏到溃决需要一个时间过程的情况。同时，逐渐溃坝多属于溃崩到坝基的纵向部分溃坝。
不管是何种形式的溃坝都会极其严重的影响到人民的生命财产安全和国民经济的发展，因此，加强对尾矿库坝的管理，降低溃坝事故发生的概率，减弱溃坝所带来的危害，是尾矿库坝在设计、修建以及管理上需要考虑的头等大事。
四、检测
1、检测执行标准
检测执行标准：中华人民共和国水利行业标准SL326—2005《水利水电工程物探规程》。
2、检测方法
跨孔弹性波测试对穿距离 基本上保持在20 m，测试点距1 m或2 m。钻孔数字成像检测墙体与基岩、帷幕灌浆效果，智能钻孔数字成像在每个检查孔连续成像。
3、检测孔布置
防渗体整体是 600 m，在混凝土防渗墙成墙完成之后，从防渗墙中安排9个检查孔当成钻孔数字成像，同时从所有检查孔某侧20 m左右选1个灌浆孔组成跨孔开展相应的弹性波测试，钻孔地点往往通过业主、监理、设计进行安排。钻孔数字成像最大深度能够达到68 m，最小深度能够达到18 m；跨孔弹性波波测试最大检测深度能够达到75 m，最小检测深度能够达到18 m。检测过程中要借助能够借助的所有注浆孔，孔径要超过75 mm，推动工作顺利进行。
尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程，我国现有上万座尾矿库，尾矿库事故也是时有发生，严重给工农生产以及下游人民的生命财产造成巨大的灾害和损失。因此，为了更好的保护人民的生命及财产安全，降低溃坝事故所带来的经济、生产损失，在尾矿库溃坝事故发生之前，制定一套系统、高效的应急工程措施是必不可少的。
五、结束语
以上是对尾矿库工程中几个问题的讨论，相信只要在开展尾矿库项目之前，认真做好检测，就一定可以将矿洞的危险系数降到最低，更大程度上保证矿工们的安全。
参考文献：
[1]张继伟 浅析矿区尾矿库坝外地下防渗工程检测方案 世界华商经济年鉴·城乡建设版-2012年9期
[2]邓金元 尾矿库溃坝应急处理工程措施研究 建筑遗产-2013年13期
[3]马海燕 尾矿库的工程水文地质条件分析 科学时代·下半月-2013年9期
[4]纪燕翔 李斌 浅谈尾矿库工程勘察 硅谷-2010年6期