响水冲闭库安全专篇

1 编制依据21.1 法律、法规21.2 规范与技术标准31.3 委托单位提供的基础资料42尾矿库概况42.1 尾矿库基本概况42.2 尾矿库排洪系统52.3 尾矿库坝体62.4尾矿库现状分析与安全评价结论62.4.3 安全评价结论7 安全状况综述7 结论73 尾矿库闭库治理初步设计概况83.1采砂前临时安全措施设计93.2尾矿库采砂设计113.3尾矿水力输送、充填设计113.4尾矿库闭库复垦设计124 主要安全隐患及对策144.1 重大危险源判定144.2 尾矿库安全隐患及对策分析154.2.1 尾矿库危险有害因素及防范措施154.2.2 尾矿库隐患治理工程危险有害因素及防范措施175.尾矿库区安全分析235.1 库区地质安全分析235.2尾矿库库区环境影响分析246 尾矿库防洪安全分析256.1 尾矿库等别及防洪标准256.2 尾矿库洪水计算266.3 调洪演算286.4 调洪演算结果分析296.5 闭库治理工程结束后尾矿库防洪安全分析307 尾矿库坝体稳定分析317.1计算方法及原理317.2 校核计算工况条件及校核标准317.3 校核计算参数选取327.4计算剖面及计算结果337.5 结果分析338.尾矿库动态监测和通讯设备配置可靠性分析348.1 尾矿库动态监测可靠性分析348.2 尾矿库通信358.3 照明359 安全管理369.1安全管理原则369.2 安全管理要求379.3 安全管理操作细则389.4尾矿库安全检查409.5 尾矿库应急预案411 编制依据1.1 法律、法规（1）中华人民共和国安全生产法 2002年6月29日（2）中华人民共和国矿山安全法 1992年11月7日（3）中华人民共和国矿产资源法 1996年8月29日（4）中华人民共和国劳动合同法 2007年6月29日（5）中华人民共和国矿山安全法实施条例 1996年10月11日（6）安全生产许可证条例 国务院令（2004）397号（7）工伤保险条例 国务院令第375号（8）关于加强金属非金属矿山尾矿库安全生产监管工作的通知 安监总管一字20058号（9）尾矿库安全监督管理规定（国家安监总局第6号令）（10）关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知（国家发改投资20031346号）（11）非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法 （国家安全生产监督管理局18号令）1.2 规范与技术标准（1）尾矿库安全技术规程（AQ2006-2005）（2）选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ 1-90）（3）金属非金属矿山安全规程（GB16423-2006）（4）工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）（5）构筑物抗震设计规范（GB50191-93）（6）水工建筑抗震设计规范（DL5073-2000）（7）土工试验方法标准（GB/T50123-1999）（8）工程岩体试验方法标准（GB/T50266-1999）（9）中国地震动参数区划图（GB18306-2001）（10）水土综合治理规划通则(GB/T15772-1995)（11）碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)（12）土石坝安全监测技术规范(SL60-94)（13）防洪标准(GB50201-94)（14）安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法（安徽省水利水电勘测设计院 1984年）；（15）铜陵市城市防洪规划报告安徽省水利水电设计院 2000年6月1.3 委托单位提供的基础资料（1）铜陵有色铜官山铜矿响水冲尾矿库闭库治理工程初步设计（铜陵有色设计研究院2008年9月）（2）铜陵有色铜官山铜矿响水冲尾矿库闭库安全评价报告（中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 2008年8月）（3）委托方提供的1/1000尾矿库区地形图；（4）铜官山铜矿管委会提供的有关企业概况及尾矿库文字资料；2尾矿库概况2.1 尾矿库基本概况响水冲尾矿库位于铜官山铜矿选矿厂东南侧约1km，有简易公路从库区经过，往西北与矿区公路、长江东路、过境公路相连。往南与新建乡、芜铜高速公路相通，该矿距离宁-铜铁路约3km，矿区有专用线与宁-铜铁路接轨，交通条件非常方便。响水冲尾矿库为北京有色设计总院于1952年设计，1954年7月建成并投入使用，1967年停止使用。尾矿库总库容680×104 m3，矿方于1974年至2003年间断回采，将初期坝内侧300m范围内的尾砂及尾砂堆筑的子坝全部采出，共从库内采出尾砂约220×104m3，已经将坝前尾砂降低到了初期坝顶标高处，经核算响水冲尾矿库现存尾砂量约430×104m3。现状库内地表植被生长茂密，由于年代久远管理不到位，库内非法搭建了多处建筑物及简易公路。表2-1 响水冲尾矿库设计、现状技术参数一览表 技术参数设计规格及描述现状规格及描述初期坝平均坝长（m）150150内坡比1:0.71:1外坡比1:1.21：1.0设计标高（m）76.0080.0-83.0筑坝材料干砌块石堆筑用碎石土压坡坝底标高（m）61.0061.00坝顶宽度（m）2.50410坝高（m）151922堆积坝最终标高（m）106.00102.00堆筑高度（m）30.0019.00筑坝方式上游法堆积坝外坡比沉积滩坡度1:130尾矿坝总体高度（m）45.0041.00尾矿库汇水面积（km2）1.361.36尾矿库排洪系统排水竖井+排洪涵洞5座排水井尾矿库总库容（万m3）680.0680.0尾矿库等别四等库三等库管理2.2 尾矿库排洪系统响水冲尾矿库排洪系统采用排水井+排洪涵洞泄流，库区两侧有简易截水沟，根据已有资料，库内设有窗口式钢筋混凝土排水井5座，排水井高10m，内径1.5m。其中1#井井身已废弃（井座以上部分不能进水，井座下涵洞完好），后矿方对其治理修葺，2#井在初期采砂后露出砂面，3#、4#井还淹没在尾砂中，目前5#井露出砂面约5m，5座排水井通过地下排水管依次连通。地下排水涵洞为钢筋混凝土结构，长1015m，其断面尺寸1.6×1.8m。2#井下段管径1.5m，2#井上段管径1.2m，最后采用砌体涵管将钢筋混凝土排水涵洞由初期坝外坡脚废石压坡段引出，库内洪水经矿区排洪沟引至黑砂河排至长江。2.3 尾矿库坝体响水冲尾矿坝建在沟谷的下游段，初期采用堆石透水坝，后期采用上游法尾砂筑坝，13年间共堆子坝15期，最终尾矿堆积标高106.0m。上世纪几十年的断断续续的尾矿再选已将库内坝前300m范围内尾砂及尾矿堆积坝采完，只剩下初期坝。形成的采砂塘口顶面标高102.0m。尾矿库初期坝坝底标高61.0m，设计坝高15m，坝顶标高76.0m，坝长150m，顶宽2.5m，内坡1:0.7，外坡1:1.2，采用干砌块石堆筑。后期矿山用基建剥离土石进行压坡，并在基坝内侧及顶部卸土，单未进行碾压，形成坝顶标高80.083.0m、顶宽410m不等，由于自然长期侵蚀，坝内坡坡比约1:1。现状坝内滩面标高从69.0m83.0m，初期坝与现状采矿边坡角距离约460m。2.4尾矿库现状分析与安全评价结论2.4.1排洪系统现状分析结论调洪演算在拟定工况下计算结果显示，本尾矿库排洪系统泄流能力不能满足规范要求，现场踏勘还发现，响水冲尾矿库库边未布设截（排）水设施，导致汛期库区周边洪水入库，增加库内排洪压力。而且因前期库内无序取砂，导致库内滩面极不平整，现状调洪库容严重不足，洪水期间干滩不满足要求，极易发生洪水漫坝；现状采用排水井+排洪涵洞泄流，现场踏勘发现排洪构筑物出现淤堵、偏移、裂缝、磨损现象，汛期可能导致洪水不能及时排出。2.4.2 坝体稳定性现状分析结论按照拟定工况，尾矿库坝体稳定性安全系数不满足规范要求，可能发生坝体外坡局部垮塌现象，进而导致溃坝。在计算过程中发现，坝体最危险滑弧出现在初期坝外表面碎石土压坡段。2.4.3 安全评价结论 安全状况综述本尾矿坝下游300m以外是厂矿企业和市民生活区，铜陵市铜官水泥有限责任公司厂房距离尾矿坝仅300m。尾矿坝下游2500m范围内广泛分布居民和道路，居住在地势较低的平地处，人口非常密集，尾矿库一旦溃坝，会造成重大的经济损失，而且社会负面影响巨大。在现状工况下，本尾矿库排洪系统泄流能力不能满足规范要求；经过现场踏勘，现状排洪构筑物出现淤堵、偏移、裂缝、磨损现象，应在闭库设计中应结合取砂工程对尾矿库排洪系统进行维修或重新布设排洪系统。响水冲尾矿库汇水面积较大，库边未布设截（排）水设施，初期坝及后期堆积坝坝肩及坝面排水沟破损、缺失，已经无法发挥截（排）水作用，应在闭库设计中重新布设坝面及坝肩的截、排水设施。依据坝体稳定性计算，在校和工况下坝体稳定性安全系数小于规范规定值，应在闭库设计中对沿坝体外坡设置临时加固工程措施，确保闭库整治工程中的坝体稳定。经现场踏勘，响水冲尾矿库现状未布设监测设施，库内未设置水位监测标识，应在闭库治理设计阶段应结合取砂工程需要按规范要求补充和完善尾矿库监测设施，对失效的监测设施予以维修或重新设置。 结论在现状工况下，尾矿库在最高洪水位时不能满足规范规定的安全超高和最小干滩长度要求，排洪构筑物出现淤堵、偏移、裂缝、磨损现象，尾矿坝整体抗滑稳定性安全系数不满足规范要求。按尾矿库安全技术规程（AQ2006-2005）的规定划分，在现状条件下，相思谷尾矿库安全度为危库。通过分析评价，闭库治理方案技术安全合理、针对性较强。在落实本评价报告提出的各项安全对策措施和建议后，能确保闭库后的尾矿库符合国家有关法律、法规、标准和技术规范的要求。3 尾矿库闭库治理初步设计概况设计闭库治理方案流程为：采砂前临时安全措施 采砂 输送与充填 闭库复垦（1）为确保库区采砂期间的安全，必须在采砂前进行相应地临时排洪系统完善、坝体加固及安全监测设置。（2）尾砂回采设计推荐吸扬式采砂船+机械辅助联合采砂方案。（3）库区尾砂采出后充填天马山井下采空区及铜官山铜矿露天采坑。（4）响水冲尾矿库库内尾砂全部采出后，库区基本恢复到建库前原始地貌形态，进行相应安全及环保闭库工程措施后，消除其对下游安全及库区环境的影响，最终达到融入自然生态系统，恢复土地功能3.1采砂前临时安全措施设计3.1.1 排洪安全隐患治理排洪规划及截洪设计尾矿库淹没线以外库区汇水采用分区截洪排放以减少入库洪水量，降低排洪压力；库区内分区块排洪，水采池至现状尾矿高边坡之间主要靠溢洪道进行泄洪，通过溢洪道将此部分洪水引至拦水坝与高边坡中央区域，拦水坝形成的调洪库容包括水采区的泄洪量，拦水坝与高边坡间依靠1、2号溢流井进行泄洪，并新建溢洪道防止洪水漫坝。改造初期坝为拦水坝针对目前响水冲