從礦山開采出的礦石中篩選出有利用價(jià)值的精礦后殘留的“廢渣”就是尾礦。這些尾礦具有數(shù)量巨大、成分多樣等特點(diǎn)。如果任意排放到其他地方,就會(huì)造成資源流失、嚴(yán)重污染環(huán)境,所以應(yīng)集中管理。而尾礦庫(kù)就是由筑壩攔截谷口及圍地構(gòu)成的用以集中管理尾礦的場(chǎng)所。尾礦庫(kù)既是礦山正常生產(chǎn)的重要設(shè)施,又是金屬非金屬礦山的重大危險(xiǎn)來源。尾礦庫(kù)是具有高勢(shì)能的人造泥石流危險(xiǎn)源,存在潰壩的危險(xiǎn)。它的失事將造成尾礦庫(kù)潰壩及有毒物下泄事故,會(huì)給下游人民生活生產(chǎn)造成不可估量的損失,甚至造成巨大人員傷亡。尾礦庫(kù)事故造成的危害難以想象,直接引起百人死亡的事故時(shí)有發(fā)生。因此,針對(duì)我國(guó)尾礦庫(kù)的安全現(xiàn)狀,制定出相應(yīng)的尾礦庫(kù)安全管理措施,采用科學(xué)有效的監(jiān)測(cè)技術(shù),對(duì)防范各類災(zāi)害事故的發(fā)生,礦山的安全生產(chǎn),具有十分重要的意義。
一: 安全隱患
(1)尾礦庫(kù)大都采用上游法筑壩。尾礦壩筑壩方式一般有上游法筑壩、下游法筑壩及中線法筑壩。由于上游法筑壩建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)費(fèi)低、管理方便、適用性強(qiáng)且工藝簡(jiǎn)單,J大數(shù)尾礦庫(kù)采用上游法筑壩(如圖2)。但采用上游法筑壩的壩體,其沉積密度偏低、浸潤(rùn)線高、滲流難控制、穩(wěn)定性不足,導(dǎo)致了許多尾礦庫(kù)潰壩事故的發(fā)生。
(2)尾礦庫(kù)安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,多數(shù)尾礦庫(kù)未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)。根據(jù)調(diào)研,目前全國(guó)有2787座(占總數(shù)的36.19%)尾礦庫(kù)是由企業(yè)建造,未經(jīng)設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)。它們J不規(guī)范,在關(guān)系尾礦庫(kù)的整體安全的壩體穩(wěn)定性、排滲設(shè)計(jì)及防洪能力方面具有嚴(yán)重的安全隱患。尤其是民營(yíng)中小型礦山的尾礦庫(kù)大部分不符合有關(guān)規(guī)范的要求,而我國(guó)尾礦庫(kù)小型庫(kù)居多。如圖3所示,屬于二等及往上的庫(kù),四等及以下小型尾礦庫(kù)占90%以上,這部分尾礦庫(kù)安全J別很低,易發(fā)生事故。
二:自然災(zāi)害
我國(guó)尾礦庫(kù)有相當(dāng)一部分處于易發(fā)生自然災(zāi)害區(qū)域,應(yīng)格外注意自然災(zāi)害的防治。例如:地震是我們無(wú)法控制和消除的地質(zhì)災(zāi)害,它對(duì)尾礦庫(kù)有致命性的破壞,強(qiáng)烈的地震會(huì)導(dǎo)致尾礦壩壩體的滑坡、裂縫以及排洪構(gòu)筑物的錯(cuò)位、變形、倒塌,甚至?xí)饚?kù)內(nèi)水漫頂垮壩,進(jìn)一步發(fā)生潰壩。
三:監(jiān)管不力
(1)多數(shù)尾礦庫(kù)的安全評(píng)價(jià)工作不到位。根據(jù)《尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定至少每3年,各尾礦庫(kù)要進(jìn)行一次安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。但國(guó)內(nèi)一部分尾礦庫(kù)進(jìn)行過安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià),也未對(duì)其壩體穩(wěn)定和防洪能力進(jìn)行定量分析。受諸多因素影響,不能充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的作用,減少事故的發(fā)生的可能,J易出現(xiàn)事故。很大一部分尾礦庫(kù)的安全度低,如圖4所示,這也反映了尾礦庫(kù)的安全評(píng)價(jià)工作的不合格,這些危庫(kù)、險(xiǎn)庫(kù)、病庫(kù)有很大可能會(huì)發(fā)生安全事故。
(2)企業(yè)不能建立有效的事故救援制度,也沒有一套完整的尾礦庫(kù)安全管理體系。不能及時(shí)處理尾礦庫(kù)意外事故。監(jiān)督力量薄弱,大部分尾礦庫(kù)缺乏日常巡查制度,不能及時(shí)把危險(xiǎn)因素扼殺。
四: 安全監(jiān)測(cè)不到位
我國(guó)尾礦庫(kù)大多采用傳統(tǒng)儀器到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量的監(jiān)測(cè)方法,但其觀測(cè)周期很長(zhǎng)、誤差較大、單次信息量小、工作量繁多、易受天氣、人為和現(xiàn)場(chǎng)條件諸多因素影響,并且它的數(shù)據(jù)資料的整理與分析較為滯后、沒有充分利用監(jiān)測(cè)成果為尾礦庫(kù)安全管理服務(wù)。 目前安裝有科學(xué)有效的尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的尾礦庫(kù)大多是3等及3等以上尾礦庫(kù),數(shù)量稀少。
五:選址不合理,環(huán)境問題嚴(yán)重
目前,我國(guó)大部分礦區(qū)缺少統(tǒng)一的尾礦庫(kù)規(guī)劃,一些尾礦庫(kù)選址時(shí)環(huán)保意識(shí)淡薄,J考慮經(jīng)濟(jì)成本,未考慮尾礦庫(kù)環(huán)境影響,導(dǎo)致尾礦庫(kù)選址距離水源地、居民集中區(qū)、江河湖泊、水庫(kù)等區(qū)域較近。它們選址不合理,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)很大,對(duì)土壤和地下水水質(zhì)構(gòu)成J大威脅。
我國(guó)現(xiàn)有尾礦庫(kù)12718座,其中在建尾礦庫(kù)為1526座,截止2007年,全國(guó)尾礦堆積總量為80.5億噸。這些尾礦堆存占用了大量的農(nóng)田、林地,并對(duì)環(huán)境造成巨大的污染。除此之外,尾礦壩的安全問題也日顯突出,據(jù)了解我國(guó)現(xiàn)有的尾礦壩中危、病尾礦庫(kù)比例高達(dá)50%,安全隱患嚴(yán)重,F(xiàn)實(shí)尾礦的干排、干堆迫在眉睫。
現(xiàn)在推出的尾礦干排處理技術(shù):
一. 多金屬伴生鐵礦尾礦有價(jià)元素綜合利用技術(shù)
推廣釩鈦磁鐵礦型尾礦中殘余釩、鈦、鐵及其他有價(jià)金屬元素分離回收的產(chǎn)業(yè)化技術(shù);推廣白云鄂博型鐵尾礦中殘余的鈮、稀土及其他伴生金屬元素的分離回收的產(chǎn)業(yè)化技術(shù);開展尾礦中有價(jià)非金屬礦物的分離提取實(shí)驗(yàn)室及中試關(guān)鍵技術(shù)研究,因地制宜推廣部分成熟技術(shù)。
二.有色多金屬礦尾礦中有價(jià)元素綜合利用技術(shù)
推廣有色多金屬尾礦中有價(jià)元素分離回收的產(chǎn)業(yè)化技術(shù),攻克生物技術(shù)綜合回收有色多金屬礦尾礦中有價(jià)元素的共性關(guān)鍵技術(shù)。攻克多元素回收產(chǎn)業(yè)化過程中的污染源頭減排技術(shù)、流程節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)和有價(jià)組分梯J回收關(guān)鍵技術(shù)。
三. 鐵尾礦老尾礦庫(kù)中可選鐵礦物的分選技術(shù)
推廣大型尾礦庫(kù)尾礦安全回采技術(shù);尾礦的輸送與磁選分離技術(shù)。攻克鐵尾礦低能耗再磨再選工業(yè)試驗(yàn)技術(shù);高鐵難選鐵尾礦聯(lián)選和深度還原再選中試技術(shù),閃速焙燒再選工業(yè)化技術(shù)。解決新藥劑合成、礦物表面作用、硅酸鐵還原與控制及物料與耐火材料粘連等技術(shù)基礎(chǔ)問題。
四.貴金屬尾礦中多元素綜合回收利用技術(shù)
推廣貴金屬尾礦中黃鐵礦及其他單礦物分選與高值利用產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。攻克尾礦中殘余貴金屬提取過程中氰化替代技術(shù),特別是低污染生物選礦關(guān)鍵技術(shù)。攻克貴金屬尾礦中伴生有價(jià)金屬再選工業(yè)生產(chǎn)過程中的短流程技術(shù)、能源梯J利用技術(shù)和廢水循環(huán)利用關(guān)鍵技術(shù)。
五. 赤泥綜合利用技術(shù)
推廣赤泥中回收鐵技術(shù),赤泥生產(chǎn)耐火材料技術(shù),赤泥生產(chǎn)建筑材料和路基技術(shù)。研發(fā)赤泥脫堿關(guān)鍵技術(shù)、赤泥生產(chǎn)充填膠結(jié)劑技術(shù)、循環(huán)流化床鍋爐赤泥脫硫技術(shù)和赤泥生產(chǎn)陶瓷材料、CBC復(fù)合材料技術(shù)并產(chǎn)業(yè)化。
六. 富硅尾礦生產(chǎn)c耐久性尾礦高強(qiáng)混凝土技術(shù)
攻克“微磨球效應(yīng)”優(yōu)化技術(shù);粗細(xì)尾礦分J技術(shù);J配與活性雙重協(xié)同優(yōu)化技術(shù)。攻克c耐久性尾礦混凝土生產(chǎn)成套裝備技術(shù)。攻克富硅尾礦制備c耐久性大跨度橋梁預(yù)制件、c高強(qiáng)鐵路軌枕、地鐵盾構(gòu)管片、管樁和大孔洞率人工魚礁關(guān)鍵技術(shù)。
七. 尾礦生產(chǎn)微晶玻璃技術(shù)
攻克尾礦微晶玻璃大規(guī)模生產(chǎn)過程中的熔料控制技術(shù)、結(jié)晶控制技術(shù)、著色控制技術(shù)。攻克尾礦微晶玻璃一次結(jié)晶連續(xù)生產(chǎn)和能源梯J利用技術(shù)。攻克尾礦微晶玻璃大規(guī)模生產(chǎn)成套裝備技術(shù),特別是自動(dòng)控制技術(shù)。開發(fā)尾礦微晶玻璃在工業(yè)L域及J端科技L域的應(yīng)用技術(shù)及新產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)。
八. 尾礦低成本生產(chǎn)建筑砌塊技術(shù)
推廣生產(chǎn)鋪地砌塊、建筑砌塊過程中減少膠凝材料用量技術(shù);免燒免蒸尾礦砌塊大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)過程中的快硬早強(qiáng)技術(shù)及耐久性改進(jìn)技術(shù)。攻克大孔洞率、低成本和高強(qiáng)尾礦空心砌塊大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。攻克尾礦透水磚的高透水率、高強(qiáng)度和抗凍融技術(shù)。攻克各種尾礦砌塊生產(chǎn)的大規(guī)模成套設(shè)備及自動(dòng)控制技術(shù)。
九. 尾礦回填采空區(qū)技術(shù)
推廣尾礦干排技術(shù)。攻克尾礦回填采空區(qū)大規(guī)模工程化過程中尾礦低成本濃縮技術(shù)、尾礦高濃度大泵量井下輸送技術(shù)、采空區(qū)快速充填關(guān)鍵技術(shù)和井下充填污染控制技術(shù)。攻克選礦尾礦不入庫(kù)、連續(xù)回填采空區(qū)技術(shù)。攻克尾礦回填采空區(qū)成套裝備及自動(dòng)控制技術(shù)。研究尾礦回填采空區(qū)的低下含水層技術(shù)。
十. 尾礦膠結(jié)充填采礦技術(shù)
因地制宜推廣現(xiàn)有全尾砂膠結(jié)充填采礦技術(shù)。攻克尾礦膠結(jié)充填用低成本新型膠凝材料大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)、似膏體膠結(jié)充填料制備技術(shù)、似膏體膠結(jié)充填料大泵量輸送技術(shù)。攻克復(fù)雜采空區(qū)密閉技術(shù)。攻克尾礦膠結(jié)充填料在采空區(qū)快速充填、快速固化技術(shù)。攻克尾礦膠結(jié)充填采礦成套裝備關(guān)鍵技術(shù)。
十一. 尾礦農(nóng)用技術(shù)
研究尾礦大規(guī)模農(nóng)用過程中生態(tài)影響評(píng)價(jià)技術(shù)、尾礦農(nóng)用過程中與其他植物營(yíng)養(yǎng)組分協(xié)同作用關(guān)鍵技術(shù)。攻克尾礦農(nóng)用成套裝備關(guān)鍵技術(shù)。
十二. 尾礦庫(kù)閉庫(kù)后的復(fù)墾技術(shù)
因地制宜推廣現(xiàn)有尾礦庫(kù)復(fù)墾生態(tài)相容性快速植被技術(shù)、干旱及半干旱地區(qū)復(fù)墾保水技術(shù);生態(tài)相容性經(jīng)濟(jì)林復(fù)墾技術(shù)。研究開發(fā)復(fù)墾安全評(píng)價(jià)技術(shù)、復(fù)墾生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)技術(shù);尾礦庫(kù)表層土壤增肥增效技術(shù)、污染物生物控制技術(shù)及生物水土保持技術(shù)。
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