尾矿库工程灾害诊断及控制技术

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1、尾矿库工程灾害诊断及控制技术尾矿库是矿业开发中必不町少的重耍设施，是矿山的重耍组成部分。冃前，由尾矿库（坝）事故造成的灾难吋有报导，且实际发牛:的事故要比公开报导的要多得多。从危害较小的滑动破坏到灾难性的崩溃破坏。尾矿坝发牛溃坝破坏时，尾矿砂往往立即液化，进i步扩人坝的缺口，沿山谷向下游倾泄。其危害程度比水库溃坝严重得多。每次尾矿库事故不仅造成人员伤亡，而且经济损失严垂，并多造成周围环境污染等次生灾害。尾矿库与治山治水、蓄水发电为目的的水库虽有某些相似之处，例如均由拦蓄坝体和库区构成,但尾矿库工

2、程有它自身的特点：尾矿库工程灾害已成为污染环境，危及生命财产安全，制约矿物工业发展的重要因索。我国尾矿库工程多限于经验设计、灾害防御，技术落后。加拿人尾矿管理已成为专门学科、污染控制技术取得突出进展，澳大利亚复垦技术取得显著成效。建立尾矿库工程性态监测、模拟和安全分析系统，为工程行为的判断和评价提供基础性实测数据；建立尾矿库灾害诊断、危险性评价的智能系统；建立尾矿库工程安全分析系统；对发纶灾害可能性和危害程度作出判断和评估,对灾害发展趋势作出科学预测；建立尾矿库工程控制系统，辨别关键性控制因素，

3、以便采取侑效防治措施；建立尾矿库工程灾害治理系统，有针对性选择治理、加固方法。第一节尾矿库系统工程特性一、尾矿库工程的特点尾矿库与治山治水、蓄水发电为目的的水库虽有某些相似z处，例如均由拦蓄坝体和库区构成,但尾矿库工程有它自身的特点:（1）尾矿库工程是一个大系统，它含纳了选厂内尾矿处理、尾矿浆浓密和输送、尾矿坝构筑、尾矿排放、防渗与排渗、防洪与排洪、水循坏、废水处理与污染控制、库区土地恢复与植被、尾矿库监测与管理等子系统。这些子系统相互关联、相互制约。选矿破碎粒度级配关系到尾矿沉积层的渗透性和排

4、水效果，排水效果决定固结程度，固结程度乂决定稳定性；尾矿排放浓度和方法决定尾矿粒级的离析、沉积层结构和渗漏水量：选矿工艺屮硫铁矿分选与否影响未来酸性水的生成和处理扌音施；尾矿坝设计制约闭库后土地恢复工程实丿施，等等。（2）尾矿库工程是复朵反应的综合体，它容集了尾矿库系统内部（尾矿与尾矿废水）、尾矿库系统与环境之间（渗漏水一基础土壤一地下水或地表水体，尾矿库稳定一天然条件）复杂的物理、化学、生物地球化学反应，最终反映出岩土工程问题与环境工程问题的相互交织、渗透、一体化的工程特点。如果我们把溶质迁移

5、过程当作一个黑箱处理，依据输入和输出数据不可能判定地球化学障的形成，难以真确地预测迁移结果，也难以从机理上控制污染。例如，在一定条件下，某些组份形成化合物，沉淀并堵塞孔隙，降低渗透性；而在另一些条件F,沉淀物町能再溶解，甚至造成某些矿物的化学侵蚀，增人渗透性。无论哪种情况都影响迁移率和强度特性。而孤立地解决坝体结构和安全问题，或者孤立地评价尾矿库区生态环境破坏问题，都不可能从总体上认识尾矿库工程的内在关联和实现尾矿库工程的最优化。（3）尾矿库工程跨及尾矿库设计、基建和运营、闭库和土地恢复、后期污

6、染治理、植被和顶极生物演替、生态环境平衡的全过程，少则数十年，多则数百年。因为停止尾矿排放和闭库以后，尾矿的风化作用、溶滤作用和牛物地球化学反应仍在继续进行，特别是放射性核素衰变和重金属离子释放更是因反应环境条件和时间而变化。从这个意义上讲，必须在尾矿库选址、设计、建设和使用过程中为闭库后的十地恢复和生态环境恢复创造条件。二、尾矿库的工程系统（1）尾矿放矿系统。尾矿放矿系统主要指选厂尾矿经管（槽）压力、白流或压力白流联合输送至尾矿库坝而放矿的坝而管道系统。坝而放矿一般采用联接在放矿主管道上的放矿

7、支管来实现坝而分撒放矿。(2)尾矿堆存系统。尾矿堆存系统主要包括初期坝和后期坝。初期坝的坝型可分为不透水和透水两人类。后期坝的筑坝方式有上游式、下游式和中线式三种。(3)尾矿库排洪系统。确保尾矿库的排洪能力和排水通畅是尾矿库安全运行的授主要条件乙一。为排除暴雨洪水及尾矿水尾矿库必须设有排洪系统，排洪系统的型式一般有井(斜槽)-管式、井(斜槽)・洞式和溢洪道等。排洪构筑物主要有：排洪井或排洪斜槽、排洪管、排洪隧洞、溢洪道和截洪沟。(4)尾矿库冋水系统。尾矿库除具备堆存尾矿功能外，还具有为选矿厂提供

8、生产用水的功能，是选矿厂生产用水的重要水源。(5)尾矿水处理系统。尾矿库在使川过程中，尾矿坝会渗出一定数量的水，这些水中会含有一定数量的有害物质。应建立尾矿水处理系统，使之达到排放标准后排放。(6)尾矿库的坝体观测系统。尾矿库投入运行后，将受到自然因素和人为因素的影响，为更合理地使用管理好尾矿坝，使隐患得到及时治理，防止发生事故，必须建立尾矿坝的观测系统。三、尾矿库工程问题归纳起来，尾矿库工程问题主耍来口以下三个方而：(1)尾矿坝破坏或溃坝致使尾矿浆悬泻，固体物迁移，造成下游区的严重灾害。溃坝破