尾矿坝是尾矿库中用于拦挡尾矿浆、堆存矿石选别后所排尾矿的围护构筑物,通常由土石材料修筑的初期坝与利用尾矿逐级堆筑的后期坝组成。[1] 它既是矿山固体废弃物的堆存场所,也承担澄清并回用尾矿水、调蓄库区洪水、保护下游河流与居民区的作用。[2] 尾矿坝一旦失稳溃决,尾矿与水混合可形成泥石流,因此被视为矿山领域的重大危险源。[3]
定义
尾矿坝是尾矿库的围护构筑物,用以拦挡并堆存矿石选别后排出的尾矿,兼有防止尾矿流失和澄清尾矿水的功能。[1] 它通常由用土、石材料修筑的初期坝和用尾矿堆积的后期坝两部分组成,坝高为两者坝高之和。[4] 与之配套的尾矿库还包括排洪回水系统、监测设施等,共同构成完整的尾矿设施。[5]
按筑坝方式,尾矿坝可分为上游式、中线式、下游式和一次建坝式四种基本类型,采用哪一种主要取决于尾矿的粒度组成和坝址地形条件。[1] 尾矿库本身则是筑坝拦截谷口或用围地构成、用来堆存金属和非金属矿山选别尾矿及其他工业废渣的场所,常见类型有山谷型、傍山型、平地型和截河型。[6]
原理
选矿产生的尾矿浆经输送管道送入库内,较粗的颗粒在坝前沉积下来形成沉积滩,细颗粒随水流入库区并在其中澄清。[2] 当沉积滩面上升到一定程度,就在滩面上就地取砂堆筑子坝,把放矿管移到子坝顶部继续排放,如此逐级抬高坝顶,直至达到设计堆积高程。[7]
三种堆坝方式的差别在于坝轴线的移动方向。上游式的子坝不断向库内推进,坝体由流动矿浆中的尾矿颗粒自然沉积而成,沉积体内常夹有细泥层,渗透性和强度较低,浸润线位置偏高;下游式用旋流器把尾矿分级,粗砂排到初期坝下游压实筑坝,坝顶逐级升高并向下游推移,坝体强度较高、抗地震液化能力较强;中线式工艺与下游式相近,但坝轴线位置始终不变,优缺点介于两者之间。[7]
为控制坝内渗流,工程上常在堆积坝中设置水平排渗盲沟、排渗井和反滤层,并在坝面与坝肩布置截水沟、排水沟,把渗水和雨水有序导至下游。[8] 浸润线的高低直接关系到坝体稳定,因此运行中需借助排渗设施把坝内水位控制在较低水平。[9]
发展历程
尾矿坝型式的选择与尾矿粒度和地形密切相关。极细尾矿无法用来堆筑后期坝,必须采用一次建坝;尾矿颗粒较粗且坝址为狭长山谷时,宜采用下游式或中线式;其他场合一般可采用上游式。[1] 上游式因筑坝工艺简单、管理方便、成本较低而被广泛使用,但其沉积滩内细泥夹层较多,坝体稳定性相对较差。[7]
2008 年 9 月 8 日,山西省临汾市襄汾县新塔矿业有限公司一座尾矿库发生特别重大溃坝事故。调查认定,企业非法违规建设生产致使尾矿堆积坝坡过陡,加上库内铺设塑料防水膜、黄土贴坡等错误做法,坝体发生局部渗透破坏并整体滑动;事故共造成 277 人死亡、4 人失踪、34 人受伤,直接经济损失 9619.2 万元。[3] 发生事故的尾矿库总库容约 30 万立方米、坝高约 50 米,溃坝后尾砂流失约 20 万立方米,过泥面积 30.2 公顷。[10] 这一事故之后,国务院办公厅要求各地开展以尾矿库为重点的安全隐患排查治理和专项整治。[11]
国外也发生过严重溃坝事件。2019 年 1 月 25 日,巴西米纳斯吉拉斯州布鲁马迪纽市一座隶属淡水河谷公司的铁矿尾矿坝溃决,尾矿与水形成泥流冲毁矿区办公设施和附近社区。[12] 2015 年 11 月,同一州马里亚纳市附近一座尾矿库溃坝,约 6000 万立方米废料泄漏,19 人死亡。[12] 接连发生的事故使业界更多讨论以脱水后干式堆存替代湿排尾矿的路线。[13]
应用
尾矿坝主要用于堆存金属和非金属矿山选别后排出的尾矿,也可堆存其他工业废渣。[2] 尾矿库运行期间,矿浆由管道送入库内,澄清后的水通过回水系统返回选厂循环使用,从而减少新水取用量。[5]
按最终全库容和最终坝高,尾矿库分为一至五等:一等库对应全库容不小于 50000 万立方米、坝高不小于 200 米,五等库对应全库容小于 100 万立方米、坝高小于 30 米。[14] 判定时若按全库容与坝高分别确定的等别相差一等,以高者为准;相差超过一等时,按高者降低一等确定。[14] 等别决定主要构筑物的级别和相应的防洪标准。[14]
尾矿库堆积到设计标高后进入闭库阶段,治理内容包括坝坡整治、坝面与坝肩排水、覆土植草,以及对原有排洪设施的封堵或保存,目的在于保持坝体长期稳定并防止人畜进入库区。[15] 按安全状况,尾矿库还划分为危库、险库、病库和正常库四类,其中危库指安全没有保障、随时可能发生垮坝的库。[16]
局限
尾矿库与水库的防渗要求相反,它以排渗为主;若坝体水分不能有效排出,溃决时尾矿容易与水混合形成泥石流,扩大灾害范围。[2] 上游式坝体的沉积滩中细泥夹层较多,渗透性与抗剪强度偏低,浸润线位置较高,稳定性和抗地震液化能力都弱于下游式,因此在高烈度地震区或高坝条件下适用性受限。[7]
随着堆积高度增加,坝体所受水压力和自重不断加大,渗流破坏、滑坡和漫顶的风险随之累积。工程上通常要求在尾矿坝堆至最终设计坝高的三分之一至三分之二时,对坝体进行一次全面勘察,并开展渗流稳定与边坡稳定分析。[8] 运行管理上则需控制库内水位、保持足够的干滩长度并维持排洪系统畅通。[7]
尾矿若含有害物质,其尾矿水必须经处理才能排出,否则会污染下游水体并影响地下水源。[2] 此外,坝体与库区的安全状况差别很大,被判定为危库的尾矿库随时可能垮坝,必须立即处置,这也说明尾矿坝的安全依赖持续监测与维护,而非一次建成即可长期可靠。[16]
参见
参考资料
- 尾矿坝-学术百科-知网空间 . cnki.com.cn [引用日期2026-09-29]
- 尾矿坝_百度百科 . baidu.com [引用日期2026-09-29]
- 襄汾“9·8”特别重大尾矿库溃坝事故处置过程回顾与总结\* . ccps.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 相关工具书解释 . cnki.net [引用日期2026-09-29]
- 尾矿库库址选择是围绕着选矿厂周围地形,通过实地踏堪,结合实测1:2000地形图进行的 . qhd.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 涞源县应急管理局关于对全县辖区内尾矿库情况的公示 . laiyuan.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 收藏词条 编辑词条 后期坝 . mysteel.com [引用日期2026-09-29]
- P020241119563865447794(PDF) . mnr.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 尖山选矿厂目前使用的城东沟尾矿库系1994年投产使用,现已接近使用中期 . shanxi.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 党中央国务院严处山西溃坝负有领导责任人员 . sina.com.cn [引用日期2026-09-29]
- 党中央国务院对山西“9·8”特别重大尾矿库溃坝事故负有领导责任人员作出严肃处理 . gmw.cn [引用日期2026-09-29]
- 巴西冻结淡水河谷公司的资金 赔偿尾矿坝溃坝损失-新华网 . xinhuanet.com [引用日期2026-09-29]
- 溃坝显安全隐患 淡水河谷拟撤坝减产 . sohu.com [引用日期2026-09-29]
- P020250905574017566156(PDF) . nmg.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- wKiM92h0r0yANoFzBf0VxWuN4o4566(PDF) . hsq.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 安徽省人民政府关于尾矿库安全监督管理的通告 . ah.gov.cn [引用日期2026-09-29]
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最近更新:2026-09-29T11:56:49Z
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