年尾矿库培训课件.pptx

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1、遵义氧化铝赤泥堆场安全生产知识培训,2,主要内容,遵义氧化铝有限公司赤泥堆场安全专篇,2,赤泥堆场在线监测系统,4,关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见,3,尾矿库安全技术规程,1,3,4,尾矿库基本特征表其中一项要求填写尾矿库形式：1、山谷型；2、傍山型；3、河谷型；4、平底型；5、其它（写出名称）遵义氧化铝赤泥堆场为盆地型尾矿库,关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见,5,术语和定义 库容1、全库容 尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积。2、有效库容 某坝顶标高时，初期坝内坡面、堆积坝外坡面以里（对下游式尾矿筑坝则为坝内坡面以里），沉积滩面以下，库底以上的空间，即容纳尾矿

2、的库容。 3、调洪库容 某坝顶标高时，沉积滩面、正常水位以上的库底、正常水位三者以上，最高洪水位以下的空间。4、总库容 设计最终堆积标高时的全库容。,尾矿库安全技术规程,6,7,术语和定义 坝高坝高 对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴线处坝底的高差;对上游式筑坝则为堆积坝坝顶与初期坝坝轴线处坝底的高差。总坝高 与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。堆坝高度（堆积高度）尾矿堆积坝坝顶与初期坝坝顶的高差。,尾矿库安全技术规程,9,术语和定义 超高、滩长沉积滩 水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水面部分。 滩顶 沉积滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩的最高点。滩长 由滩顶至库内水边线的水平距

3、离。最小干滩长度设计洪水位时的干滩长度。最小安全超高规定的安全超高最小允许值。,尾矿库安全技术规程,2013年7月18日,11,术语和定义 尾矿坝尾矿坝 挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物，常泛指尾矿库初期坝和堆积坝的总体。初期坝 基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。堆积坝 生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填堆筑而成的坝。,尾矿库安全技术规程,初期坝的坝型： （1）均质土坝 （2）透水堆石坝 （3）废石坝 （4）砌石坝 （5）混凝土坝 （6）混合料坝,关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见,14,术语和定义 尾矿坝筑坝法上游式（尾矿筑坝法）在初期坝上游方向充填堆积尾矿的筑坝方式。中线式（尾矿筑坝法

4、） 在初期坝轴线处用旋流分级粗砂冲积尾矿的筑坝方式。下游式（尾矿筑坝法） 在初期坝下游方向用旋流分级粗尾砂冲积尾矿的筑坝方式。,尾矿库安全技术规程,堆积坝型式（1）上游式缺点：细粒夹层多渗透性能差浸潤线高坝体稳定性差 优点：筑坝工艺简单管理方便运营费用国内外均普遍采用,（2）下游式优点：坝体质量可控渗透性强浸潤线低坝体稳定性好缺点：筑坝工艺复杂管理复杂受地形限制运营费用高国内采用少,（3）中线式优点：坝体质量可控渗透性较强浸潤线低坝体稳定性较好缺点：筑坝工艺较复杂管理较复杂受地形限制运营费用高国内采用少,18,尾矿库等别、构筑级别 尾矿库根据坝高和库容的大小分为五个等别。 尾矿库各使用期的设计

5、等别应根据该期的全库容和坝高分别按下表确定。当两者的等差为一等时，以高者为准；当等差大于一等时，按高者降低一等。尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭受严重灾害者，其设计等别可提高一等。,尾矿库安全技术规程,19,尾矿库等别,尾矿库安全技术规程,Go！,尾矿库排洪设施 排洪设施是尾矿库必须设置的安全设施，其功能在于将汇水面积内洪水安全地排至库外，保证尾矿库在洪水运行期的安全运行。它的安全性和可靠性直接关系到尾矿库防洪安全。,排洪方式1.井(塔)管(洞)式2.斜槽管(洞)式3.截洪沟4.溢洪道5.截洪坝管(洞)式,关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见,2013年7月18日,2013

6、年7月18日,尾矿库最严重事故是溃坝。造成尾矿库溃坝事故的直接原因： 1.坝体失稳 2.洪水漫顶,27,遵义氧化铝赤泥堆场,一、降水遵义地区年平均降水1030mm。日最大降水多年平均值108.4mm，日最大降水量多年最大值141.3mm。1#坝下游设置回水池及回水泵房。回水池有效容积20000m3，可容纳一次连续降雨量40mm的暴雨,赤泥堆场安全专篇,二、堆场规划赤泥堆场征地面积约80ha，规划分为三期实施。第一期，先实施820m标高以下面积的防渗工程，建设坝顶标高为820m的初期坝，当初期坝堆满后用赤泥按上游法加筑4级子坝至844标高（1、2主坝先用下游法建两级子坝后再用上游法加高），本期工

7、程获得库容为1252万方；第二期，对堆场周边山体进行防渗处理后，对一期的各级坝体进行适当延伸，然后在赤泥堆积体与山体之间形成的V形谷地进行赤泥堆放作业，到844m标高止，本期工程获得库容为400万方；第三期，整个堆场从844m标高开始继续以上游法堆存，至880m标高止，本期工程获得库容1014万方。一二三期总库容为2684万方，赤泥堆积干容重暂按平果数据1.39t/m3计，约可使用33年。,赤泥堆场安全专篇,三、一期设计规模初期坝坝高： 918m (坝顶标高820m)一级子坝高度：6 m (坝顶标高826m)二级子坝高度：6 m (坝顶标高832m)三级子坝高度：6 m (坝顶标高838m)四

8、级子坝高度：6 m (坝顶标高844m)一期设计总坝高：42 m 一期设计库容(用至844m高程)：1252万m3一期设计使用年限：1252/80=15.6年,赤泥堆场安全专篇,2013年7月18日,赤泥堆场安全专篇,四、防渗设计根据危险废物鉴别标准(GB5085.1.3-2007)和国家危险废物名录(2008年6月6日发布)，干赤泥主要成分是二氧化硅、氧化钙、氧化铁、氧化铝等，基本不含对环境有特别危害的重金属等污染物。干赤泥浸出液PH值为11.5(大于9，但小于12.5)，故干赤泥不属危险废物，而属于II类一般固体废物。按一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599)，干法赤泥堆

9、场防渗层渗透系数应小于110-7cm/s。而根据本项目环评报告，由于本赤泥堆场距离乌江较近，为保护环境，本堆场防渗层渗透系数应小于110-12cm/s。设计中按照环评要求进行了防渗设计。,赤泥堆场安全专篇,五、遵义氧化铝赤泥堆场等别根据选矿厂尾矿设施设计规范(ZBJ1-90)第2.0.4、2.0.5条以及尾矿库安全技术规程(AQ2006-2005)第4.1、4.2条，堆场一期设计总坝高42 m，库容1252万立方米，应属于三等尾矿库。但考虑到1#、2#坝下游有厂区，为保证安全，按照规程要求将堆场提高1个等别，即按二等库标准进行设计，坝体级别为2级。最小安全超高1.0m。最小滩长为100m。 按

10、二等库的防洪标准，使用初期(35年)为100200年，中后期为5001000年。堆场本期使用年限为15年，为保证安全，防洪标准从初期至后期均按上限1000年一遇取值。,赤泥堆场安全专篇,Go！,六：平果铝与遵义氧化铝公司赤泥试验数据： 界限含水量为：液限，43.8%；塑限，34.96%。界限含水量为：液限，49.4%；塑限，38.3%。击实特性：最大干容重，1.78g/cm3；最佳含水量，19.22%。击实特性：最大干容重，1.33g/cm3；最佳含水量，40.4%（干基）。击实赤泥渗透系数：25击，110-6cm/s；50击，510-7cm/s。击实赤泥渗透系数：95%压实度，5.1710-

11、5cm/s。膨胀和湿化：大量试验表明，堆场自然干燥赤泥、碾压赤泥和控制含水量筑坝碾压赤泥遇水后均不膨胀和湿化。,赤泥堆场安全专篇及赤泥性能试验,七、滤饼堆存工艺：赤泥的堆存，主要有干法、半干法、湿法三种方式。湿法方式指用泵将含水率67%以上的赤泥浆通过管道送到赤泥堆场堆存的方式。该方式存在环境风险大、水耗大、赤泥固结慢、场地复垦困难等缺点。拜耳法赤泥采用湿法堆存难以构筑子坝，单位面积上获得的库容小。中铝各分公司除广西平果外多采用湿法堆存方式，用烧结法赤泥筑坝，拜尔法赤泥堆存在中部,赤泥堆场安全专篇,半干法方式指用泵将含水率42%48%的赤泥浆通过管道送到赤泥堆场堆存的方式。赤泥在堆场经过晾晒干

12、燥后形成固态的赤泥堆积体。该方式的缺点是需要有较大的晾晒面积。中铝广西分公司采用半干法堆存方式已成功运行十几年。干法方式指将赤泥浆用过滤机进行过滤后，再用皮带或汽车将含水率30%左右的滤饼运送到堆场堆存的方式。该方式对于保护环境最为有利，并且堆场的库容利用率较高，堆场堆满后可以很快进行复垦。,赤泥堆场安全专篇,八、干法滤饼堆存的工艺流程：赤泥滤饼由自卸汽车转运至各堆存小区。各堆存小区自外向里划分为若干区块。各堆存小区赤泥用堆土机等摊铺在各堆存区块表面。摊铺层厚度按400-500mm控制。堆场表面摊铺的赤泥层经适当晾晒后，进一步降低含水率到20%-25，然后用压路机碾压密实。各库区均从外围开始逐

13、渐向中心堆填，始终保持从外坝坡向中心竖井的坡度，保证表面雨排水顺畅。堆场垂直降雨沿堆场坡面汇集到各排水竖井。由排水管道自流至回水池，经泵送回厂区重复使用。变更报告里筑坝技术要求如下：筑坝赤泥最大干密度为1.33g/cm3，最优含水率为40.4%；赤泥滤饼运到现场按1.0m虚铺厚度铺好后让其自然风干10天左右，当达到最优含水率附近（正负误差1%2%）后进行碾压。用20吨振动碾碾压8遍，压实度不小于95%。每层碾压完成经检测合格后方可进行下一层施工。,赤泥堆场安全专篇、安全专篇变更报告,八、干法滤饼堆存的工艺流程：堆场排料应从周边至中间逐渐推进，始终保持赤泥表面具有坡向竖井的大于1%的坡度，不得形

14、成反坡或坑凹。竖井进水口应在周围赤泥面距离进水口底部0.3m时方可关闭，不得提前或推迟。,赤泥堆场安全专篇、安全专篇变更报告,九、总平面布置堆场分为4个堆存小区。各库区分隔的中间坝(也是赤泥运输车辆的主要通道)在运行中用赤泥构筑。堆场每一库区各设置23座排水竖井，收集库区垂直降雨。沿820m标高设置环库道路。赤泥滤饼经入库道路、环库道路、库内主干道、卸料平台运送到堆场内。每个库区底部整平标高坡向排水竖井。堆场底部设置排水管道，主管道为d1800钢筋砼结构（内衬钢管），支管为钢筋砼管，连接各库区排水竖井。1#坝下游设置回水池及回水泵房。回水池有效容积20000m3，可容纳一次连续降雨量40mm的

15、暴雨(相当于最大小时降雨量均值)。,赤泥堆场安全专篇,十、初期坝及子坝 ：在库区5个垭口分别构筑1#5#共5条坝，其中靠近厂区的为1、2主坝，其余3个垭口为3#5#坝副坝。由于堆场处于厂区上游，为保证厂区安全，位于厂区上游的1、2主坝以土石坝为主体采用同一材料建库，根据场地地形条件和征地范围，构筑坝顶标高832m的土石坝（分三次实施，即坝顶标高820m，826m，832m）。后期坝的构筑，1#、2#主坝先用下游法构筑两级土石坝到832m，再用上游法构筑两级赤泥坝到844m。3#5#副坝则用上游法构筑四级赤泥坝到844m。1#、2#主坝在820m初期坝堆满后原设计采用土石材料加高至832m，再用

16、赤泥加高至844m。现更改为1#、2#主坝在820m初期坝堆满后全部采用赤泥加高至844m，总坝高、库容及内外坡比不变。,赤泥堆场安全专篇、变更报告,变更后1#主坝的坝体剖面,变更后2#主坝的坝体剖面,十、初期坝及子坝 ：筑坝材料为场地整平挖填方平衡后挖方所盈余的土石方，压实度大于95%。 初期坝外坡采用干砌块石护坡，各级子坝外坡采用草皮护坡 投产后须进行赤泥的性能试验，取得赤泥的物理力学性能指标，同时进行赤泥滤饼的晾晒碾压试验，取得干燥周期、作业中碾压遍数、碾压后滤饼的力学指标等参数。如果经检测赤泥的力学指标优于设计和土石料的力学指标，经论证和评审后也可将1和2主坝的一二级后期坝（82083

17、2m）改用赤泥构筑。 坝体：初期坝设计外坡12.5，内坡12，坝顶宽6m；各级子坝设计坝外坡13，内坡13，坝顶宽6m，子坝综合坡比14。,赤泥堆场安全专篇,十一、排洪设施 ：排洪系统由截洪沟、中心排水竖管、库底排水管、库外排水管、回水池组成。截洪沟沿环库道路布置,截流堆场周边山坡雨水，然后分段排向各坝体下游，最终进入乌江。库区共设置11座排洪竖井，以利于将雨水尽快排出库外，减少雨水在赤泥面的停留时间。编号为1A,2A,2B,3A,3B,4A,4B的7座竖井为钢制竖井，内径1200mm，壁厚15mm。钢制排水竖井随赤泥面升高而逐渐加高。使用至二级子坝时即封闭。编号1C,2C,3C,4C的4座竖

18、井为钢筋砼结构，内径34m，从初期坝一直使用至最终844m标高。,赤泥堆场安全专篇,十一、排洪设施 ：各排水竖井上每隔0.8m设置有4个400的排水口，排水竖井和排水口的直径，能满足及时排泄库区垂直降雨的需要。以排水竖井为中心设置直径为6m的调洪池(赤泥堆存过程中形成)，深3m。降雨沿赤泥表面流入调洪池，再通过竖井排出。调洪池底标高随着赤泥堆积面的升高而逐渐抬高，但均保持从坝顶坡向调洪池顶的坡度大于1%，以利于雨水尽快进入调洪池。排水竖井底部连接库底排水管，排水管敷设在库底并穿坝排出库外，流到回水池。经回水泵送回厂区赤泥沉降车间洗涤赤泥用。由于堆场平时为干库，回水池仅收集降落在堆场压实赤泥层表

19、面的垂直降雨，根据类似工程经验，其初期雨水仅受轻微污染，中后期雨水则可以达标排放。因此，回水池考虑了20000m3的储存容积。,赤泥堆场安全专篇,十二、库区防渗 ：堆场底部、边坡、初期坝坝内坡均设置防渗层。防渗材料采用PVC复合土工膜。复合土工膜的规格为：400g/m2-0.8mm-400g/m2， 渗透系数小于110-12cm/s。地下岩溶导排气措施：在地基处理过程设置导排气系统，解决地下水真空吸顶问题。主要措施是：库底设置枝状块石盲沟，疏排地下水；堆场回填区按级配和压实要求回填块石，保证地基稳定性和地下水通道通畅。,赤泥堆场安全专篇,十三、堆场封库 ：堆场服务期满后，需封场复垦，植树造林，

20、恢复植被：在堆场停止使用后顶面覆盖一层粘土(30cm)并压实，这样能减少地表径流进入压实赤泥层，影响赤泥层强度。粘土层上覆盖一层自然土(50cm)，再根据需要覆一层营养土(20cm)，土表面可进行绿化。总覆土厚度1m。23年后，堆场基本固结稳定后可作为城市绿化规划用地，恢复原有生态环境。,赤泥堆场安全专篇,十三、重大危险源辩识 ：根据关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（国家安全生产监督管理局安监管协调字200456号）的有关规定：“全库容100104m3或者坝高30m的尾矿库，属于重大危险源”。堆场本期设计库容为1252104 m3，坝高为42m，属于重大危险源,赤泥堆场安全专篇,十四、

21、主要危险、有害因素分析：坍塌(滑坡)防渗设施失效高处坠落洪水漫顶排水系统失效赤泥运输及作业机械事故伤害粉尘飞扬,赤泥堆场安全专篇,防坍塌措施：赤泥滤饼运送到堆场后，首先进行摊晒，将含水率降低到40.4%（干基）以下后，再进行碾压使之密实。当下层赤泥碾压密实后，才布放上一层赤泥，确保整个库区赤泥都是压实的固体。初期坝外坡放缓到12.5，子坝外坡(总坡比)放缓到13，初期坝外坡设置了块石护坡，子坝边坡设置了草皮护坡，防止雨水冲刷坝体 坝体上设置了位移和变形观测设施，进行定期监测，发现问题及时补救。,赤泥堆场安全专篇,防止洪水漫顶的安全对策措施(1) 场址选择为盆地型堆场，堆场外的山坡雨水被截洪沟截

22、走, 不进入堆场。由于堆场各库区均为四面高中间低的形状，且赤泥层干燥后透水性小，故库区垂直降雨沿赤泥层表面快速流到中心排水竖井，再流到库外回水池，减少了降雨对初期坝和子坝安全性的影响。(2) 初期坝范围内汇水面积为48ha，设计的11座排洪竖井和排洪管道的排洪能力可以满足在规范规定时间内将洪水排出库外的要求。(3) 设计在各库区设置了以竖井为中心的直径6m深3m的调洪池，调洪池满池时竖井的泄洪流量大于洪峰流量，保证设计频率的暴雨发生时最高洪水位不会高于调洪池顶部，以此保证大于1.0m的安全超高和大于100m的干滩长度满足规范对二等库的要求。,赤泥堆场安全专篇,防止洪水漫顶的安全对策措施(4)

23、堆场分隔为4个相对独立的库区，堆场各库区平时为干库，暴雨时仅排水竖井附近的调洪池短时积水。(5) 堆场采用干法滤饼晾晒碾压后进行固态堆存，由于压实赤泥的渗透系数约110-6cm/s(该数据来自平果赤泥试验结果)，雨水短时间内难以渗入堆置体内，即使遭遇特大洪水，不致将大量赤泥带出堆场。(6) 各坝体下游500m以内的居民，全部搬迁。,赤泥堆场安全专篇,十五、 安全控制区域根据贵州省政府2009年12月28日发布的贵州省尾矿库安全管理办法的相关规定，县级以上人民政府安全生产监督管理部门会同国土资源管理部门、环境保护部门、城乡规划部门、水利部门共同划定尾矿库安全控制区域，经征求有关部门、乡镇人民政府

24、、生产经营单位意见后向社会公布。,安全专篇变更报告,十五、 安全控制区域据贵州省有色地勘公司2011年2月对遵义赤泥现场测定，未经压实的松散赤泥滤饼的自然安息角为42.3度，被水浸泡的松散赤泥滤饼的自然安息角为36.5度。堆场堆积至844m高程时的最大坝高为42m。浸泡试验已表明雨水对赤泥层的影响仅限于堆场表面2m深度范围内。考虑极端情形，假定堆场全部为被水浸泡的松散堆积体，以36.5度安息角计算，发生滑坡时赤泥的散落距离为42tg36.531.07m（坡顶至坡脚）。而主坝832m以下的外坡坡比为1：2.5（22度），832844m的外坡坡比为1：4（14度），均远低于赤泥的最小安息角36.5度。即使按松散状态堆积，在设计坡比下也不会发生整体滑坡事故。而按照干法工艺要求，滑弧范围内的堆积体均需碾压至设计要求的压实度指标，其安息角应远大于36.5度，在设计坡比下堆场的安全可靠性是有保障的。,安全专篇变更报告,十五、 安全控制区域综上所述，建议本堆场的安全控制区域按主副坝轴线下游200m划定。建议报请当地政府协调，安全控制区域内禁止建设居民区和人员集中活动的场所。,安全专篇变更报告,2013年7月18日,谢谢！,本堂课到此结束,