尾矿库地质灾害预测的防治措施.docVIP

工程建设引发的地质灾害 尾矿库地质灾害的预测、类型及防治措施 一、尾矿库工程的特点 尾矿库作为矿山选矿生产的主要设施，是事故易发部位，也是隐伏巨大安全隐患的危险源．尾矿库占用大量土地，改变和破坏原有生态环境；尾矿中的污染物，通过径流和渗透，污染周围的土地、水体；最严重的当属溃坝事故，尾矿库下游为人口相对集中的居民点．溃坝时，尾矿砂、废水倾泻而下，农田、村镇顷刻间遭受灭顶之灾，其危害比水库更为严重，造成人员伤亡、淤塞拉萨河河道、严重污染土地和水体。 拟建尾矿库分布于矿区帮达浦主沟下游，由于利用自然沟谷地形，筑坝成库，三面环坡，上游汇水面积较大，直接面对暴雨、山洪冲击。尾矿砂颗粒细且饱水．选矿厂为增加矿物提取率，要求磨矿粒度很细，颗粒越细，尾矿库沉积滩面越平缓，库水位逼近坝前，尾矿砂多呈饱水状态，在振动、搅动条件下极易液化。 尾矿库设置有排洪设施．与一般水库不同的是，尾矿库本身不具备储水调洪能力，为排泄上游进库洪水，通常在库底设置排洪斜槽、管道或隧洞等构筑物，或在一侧开挖排水明渠． 尾矿库为极具威胁的污染源．尾矿砂通常含有酸性、碱性、毒性污染物及镉、砷、铅、锌、银、汞等有害重金属，是一个隐伏巨大隐患的“毒场”，其污染影响面远远超过尾矿库本身。 尾矿库服务期就是尾矿坝筑坝期．后期坝随着库区尾矿砂的持续堆高而不断堆填、加高，即尾矿坝的筑坝施工贯穿整个尾矿库的运营、服务期，导致尾矿坝管理、监督难度大． 闭库后仍存在安全隐患．尾矿库最佳恢复利用途径是复垦，即在库区覆土恢复土地或植树、种草，恢复生态，改善矿区环境，但目前由于监管不到位，矿主出于经济考虑，往往简单平整，任其自然．由于坝体、排洪设施等相对简陋，加上尾矿库所处自然环境恶劣，即使闭库后尾矿库仍存在发生安全事故进而引发地质灾害的隐患。 尾矿库主要地质灾害类型及特点 1、泥石流 对尾矿库而言，泥石流主要表现为溃坝次生灾害 ．据统计，70％ 以上的尾矿库垮坝伴生泥石流或泥浆流灾害，正在运行的尾矿库因库区积水则比例更高．尾矿坝高度大，存放的尾矿砂多且饱水，形成大规模泥土石流灾害的可能性较大．．尾矿库溃坝形成的泥石流具有高势能、速度快、前锋高度大的特点，与坝高、坝前地形、尾矿砂堆存量以及含水状态等密切相关．值得注意的是，尾矿库溃坝通常发 生于雨季，平常含水量低的尾矿砂因雨水、山谷洪水的加入，同样易于形成泥石流． 坝前方陡(前倾)、窄的沟谷地形进一步为泥石流增势． 2、滑坡 尾矿库滑坡灾害包括坝体滑坡、诱发库岸滑坡或遭受自然滑坡灾害三个方面． 尾矿库后期坝多采用上游法堆筑，尾矿砂为筑坝材料，坝体强度低，稳定性差，在初期坝与后期堆积坝之间存在一个抗剪能力极低的潜在滑动面．随着库区尾矿砂的不断增高，对坝体的压力逐渐加大，坝体最终因承受不住巨大压力而滑坡破坏，导致坝体垮塌． 尾矿库由于位于帮达浦主沟下游，堆放的尾矿砂多呈饱水状态，库尾积水以便选厂循环利用，因此，同水库一样，尾矿库运行期间，将对库岸坡体产生浸泡、坡脚冲刷等作用，库岸自然地质环境发生变化，如岩土体饱水、强度降低，使得处于平衡状态的岸坡发生破坏，破坏形式包括滑坡、崩塌、塌岸，影响因素主要有库岸形态特征、岩土体性质、冲刷作用强度等，结构松软和对水反应敏感的岩土体，往往容易产生岸坡破坏． 尾矿库建设及运营在诱发库岸滑坡的同时，还可能遭受自然滑坡灾害．大规模库区滑坡可造成涌浪，导致污水、尾矿砂溢坝，甚至垮坝事故．影响库岸滑坡的因素可划归为以下三类：一类是岩土体强度，如岩土体性质、结构、风化等；第二类是斜坡的形态特征，如地形坡度、人工开挖、填土等；第三类则是斜坡内应力状态，如地下水压力、堆载、地震和人工爆破等． 滑坡灾害具有突发性、危害大的特点，溃坝事故往往是先滑坡，后转化为泥石流． 3、塌陷 尾矿库所在地主要塌陷类型为构筑物破坏塌陷。 尾矿库为排泄上游洪水，库区下通常布设排洪管、塔、斜槽、排洪隧洞等构筑物，这些构筑物一旦破坏，将造成库区塌陷、尾矿砂泄漏，污染下游水体、土壤。 4、水体污染 有色金属矿山多为共生或伴生矿，由于选矿工艺技术所限或出于经济考量，选矿厂多仅提取一种或几种金属成分，其他作为尾矿废弃，同时选矿过程要加入各种浮选药剂(有些是剧毒，如选黄金的氰化物)，大量酸性、碱性、毒性和重金属滞存于尾矿库，可以说每一座尾矿库都是一个“毒场”．伴随着尾矿库溃坝、泄漏(岩溶塌陷或排洪构筑物塌陷)或渗漏、流失的尾矿砂堆积于耕地表层，尾矿库污染水用于农田灌溉，均可导致农业耕作层土壤污染，导致农作物减产、绝收，更为严重的是，水土污染具有长期性、隐蔽性的特点，一些农作物对某些重金属具有富集效应，污染农作物进入人类食物链，对人体健康构成极大威胁而农业耕作层、地下水重金属污染具有难以降解性、污染累积性、长期性、后果严重的特点，污染治理需要花费大量资金，而且是