對礦山尾礦庫閉庫設計的思考

程立家 劉明生

摘要：隨著經(jīng)濟發(fā)展和礦產(chǎn)資源開發(fā)，礦物加工等過程中產(chǎn)出大量尾礦被貯存于尾礦庫中，使尾礦庫成為了重大的污染源，如何對尾礦庫進行生態(tài)恢復，以及對尾礦庫所占土地進行二次利用已成為了重要的關注目標。文章分析了礦山尾礦庫的現(xiàn)狀，概述了礦山尾礦庫閉庫的重要性，探討了礦山尾礦庫閉庫設計措施。

關鍵詞：尾礦庫；閉庫；生態(tài)恢復；環(huán)境治理

引言

廢棄尾礦庫恢復和有效利用已成為當今世界呼聲極高的環(huán)境和資源問題。傳統(tǒng)認為，從礦山開發(fā)規(guī)劃與作業(yè)觀點，停止尾礦排放即工程壽命結束，實際上這只是排放和堆積的結束，洪水和地震的威脅仍將長期存在，況且沉積灘面在長期風吹雨淋之下灘面坡度漸趨平緩，調(diào)洪庫容隨之減少，防洪能力自然降低。

1.礦山尾礦庫的現(xiàn)狀

在礦山開采中，尾礦庫是重要的控制性建設工作，其營運的好壞狀況直接影響到礦山開采的經(jīng)濟效益和開采安全，并且對相關人員的生命財產(chǎn)造成威脅。我國全國尾礦庫中有一大部分都處于將要閉庫的建設狀態(tài)，主要是因為有的尾礦庫進入到了服務年限，有的是由于礦產(chǎn)資源的開采到了枯竭狀態(tài)，礦山面臨著停止使用階段，還有的礦山尾礦庫出現(xiàn)了壩體滲漏或排洪系統(tǒng)功能失效等使用問題。

2.礦山尾礦庫閉庫的重要性分析

礦山尾礦庫的閉庫是指將達到設計要求最終堆積高程或者是不能再增高擴容，需進行停止使用的尾礦庫，以及有些在施工過程中出現(xiàn)問題而不得不停止使用的尾礦庫。從整體角度來看，尾礦庫閉庫的重要性體現(xiàn)在以下幾方面：

2.1能夠確保尾礦壩的長久安全和穩(wěn)定

我國大部分尾礦庫采用的技術手段就是上游法尾砂筑壩技術，就是在谷口運用材料構件一個較低高度的初期壩，以便進行短期的貯藏尾礦，等到這一初期庫達到庫容后就利用粗粒尾礦向上逐步堆積，最終形成壩體。這種技術方法較為簡單，利于管理，并且營運操作成本花費較少。但是這種方法也有自身的缺點，很容易受到排礦方式的影響，會引起所含細粒夾層較多，從而導致滲透性能降低，浸潤線水平升高，最終降低了壩體的穩(wěn)定性。每當尾礦庫閉庫時，相關部門的監(jiān)管力度不夠，管理松懈，從而使得尾礦庫因排洪構建物功能失效，甚至尾礦壩體失去穩(wěn)定性，導致尾礦庫發(fā)生事故。

2.2要注意保護尾礦庫的周圍環(huán)境的保護

我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用不斷發(fā)展提高，礦產(chǎn)的開采量不斷增多，使得尾礦量不斷增加，并且每年的尾礦量增加速度不斷增加，產(chǎn)生的大量尾礦只能被存放在尾礦庫中。另一方面，我國選礦工藝水平不斷提高，礦石的磨度越來越高，如果這樣的尾礦未被存儲在尾礦庫而是在外面自然干涸，當大風天氣到來時，尾礦表面的細粉就會被風吹到周圍地區(qū)，使得當?shù)貐^(qū)的土壤受到污染而退化，植被也會遭到不同程度的破壞引起生態(tài)環(huán)境的不平衡，對人類的生存和生活產(chǎn)生不良影響。所以，在對尾礦庫采取閉庫后要采取庫區(qū)覆土和及時恢復植被等有效的措施，從而保護尾礦庫周圍的環(huán)境。

2.3要有效保護資源

由于受到選礦技術工藝的限制影響，我國前階段的礦產(chǎn)資源的整體利用率較低，總體回收率比發(fā)達國家存在很大差距。每年冶金礦山產(chǎn)生的尾礦量都要在1.5億噸以上。我國的礦產(chǎn)資源很豐富，鐵礦石存在的有加成分就有30多種，能回收部分就有20多種，并且有些有價元素還被留在尾礦中。選礦技術的不斷提高使得尾礦越來越多的被用來進行二次利用，有些尾礦將會成為很有價值的原料資源。對尾礦庫進行閉庫后應采取有效地措施，使尾砂被覆蓋保護，或?qū)⑵浠厥占右岳茫鸬匠浞直Ｗo礦產(chǎn)資源的作用。

3.礦山尾礦庫閉庫設計的思考

3.1閉庫前的安全評價

按《尾礦庫閉庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》第七條：企業(yè)應當根據(jù)尾礦庫設計資料，在尾礦庫閉庫前1年，委托具有相應資質(zhì)的評價機構進行尾礦庫安全評價。評價機構向企業(yè)出具的尾礦庫安全評價報告應當包括下列內(nèi)容：尾礦壩安全評價、尾礦庫防洪能力安全評價、尾礦庫的安全度、對非正常級的尾礦庫，提出尾礦庫治理建議。

3.2閉庫的設計

企業(yè)應當根據(jù)尾礦庫設計資料，在尾礦庫閉庫前1年，委托具有相應資質(zhì)的設計單位進行尾礦庫閉庫設計。設計單位在進行尾礦庫閉庫設計時，應當根據(jù)評價機構的安全評價結論和建議，提出相應治理措施，保證閉庫后的尾礦庫符合國家有關法律、法規(guī)、標準和技術規(guī)范的要求。

閉庫設計應按以下層次編寫：尾礦庫的建設、使用、管理等情況介紹。存在問題、設計單位在對現(xiàn)場有所了解的前提下，對照安全評價寫出尾礦庫存在問題。

壩體整治。根據(jù)工程地質(zhì)情況、水文地質(zhì)情況、穩(wěn)定性計算等綜合判斷采取相應的措施。如計算結果為不穩(wěn)定，宜分開進行核算。初期壩不穩(wěn)定常用的處理方法為貼坡，堆積壩不穩(wěn)常采取貼坡、降低浸潤線、削坡等處理方法。

排洪系統(tǒng)。根據(jù)防洪標準復核尾礦庫防洪能力，當防洪能力不足時，應采取擴大調(diào)洪庫容或增加排洪能力等措施；必要時，可增設永久溢洪道。當原排洪設施結構強度不能滿足要求或受損嚴重時，應進行加固處理；必要時，可新建永久性排洪設施，同時將原排洪設施進行封堵。

庫區(qū)整治。通過整治措施達到安全環(huán)保的目的。目前，普遍把植被作為尾礦庫穩(wěn)固和恢復的第一選擇，長久性植被能控制風蝕水蝕，抑制粉塵，能在一定程度上恢復原始景觀和土地利用。

檢測系統(tǒng)。三等庫及其以上要求在線監(jiān)測。

3.3閉庫施工

閉庫施工應當按照批準的閉庫設計進行，并應當執(zhí)行《尾礦設施施工及驗收規(guī)程》（YS5418-95）和國家有關規(guī)范、規(guī)程。施工中需對設計進行局部修改的，應當經(jīng)原設計單位認可；對設計進行重大修改的，應由原設計單位重新設計，并報審批閉庫設計的安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門批準。

3.4閉庫安全驗收

閉庫施工完成后，企業(yè)應當向?qū)徟]庫設計的安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門申請閉庫驗收。

結束語

尾礦庫的閉庫設計，在礦山企業(yè)的管理中起到重要的作用，應對尾礦庫的整個過程進行嚴格管理，尤其是對閉庫工作應究其產(chǎn)生問題的根源，采取有效地解決措施，不斷提高有關人員的思想認識，加大尾礦庫閉庫的建設投入。從整體上對尾礦庫的閉庫進行全面科學的管理。

參考文獻

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（作者單位：昆明有色冶金設計研究院股份公司）