尾礦庫是指築壩攔截谷口或圍地構成的，用以堆存金屬或非金屬礦山進行礦石選別後排出尾礦或其他工業廢渣的場所。尾礦庫是一個具有高勢能的人造土石流危險源，存在潰壩危險，一旦失事，容易造成重特大事故。
基本介紹
- 中文名：尾礦庫
- 概述：選廠選別後，用來堆存廢渣的場所
- 作用：保護環境
- 簡介：一旦失事，容易造成重特大事故。
基本介紹,作用,保護環境,利用水資源,保護礦產,特點,構成,堆存系統,排洪系統,回水系統,類型,選址,級別,分級,安全,安全監管,主要法規,開發利用,
基本介紹
冶煉廢渣形成的赤泥庫，發電廢渣形成的廢渣庫，也應按尾礦庫進行管理。尾礦是指金屬或非金屬礦山開採出的礦石，經選礦廠選出有價值的精礦後排放的“廢渣”。這些尾礦由於數量大，含有暫時不能處理的有用或有害成分，隨意排放，將會造成資源流失，大面積覆沒農田或淤塞河道，污染環境。
作用
保護環境
選礦廠產生的尾礦不僅數量大，顆粒細，且尾礦水中往往含有多種藥劑，如不加處理，則必造成選廠周圍環境嚴重污染。將尾礦妥善貯存在尾礦庫內，尾礦水在庫內澄清後回收循環利用，可有效地保護環境。
利用水資源
選礦廠生產是用水大戶，通常每處理一噸原礦需用水4～6噸；有些重力選礦甚至高達10～20噸。這些水隨尾礦排入尾礦庫內，經過澄清和自然淨化後，大部分的水可供選礦生產重複利用，起到平衡枯水季節水源不足的供水補給作用。一般回水利用率達70%～90%。
保護礦產
有些尾礦還含有大量有用礦物成份，甚至是稀有和貴重金屬成份，由於種種原因，一時無法全部選淨，將其暫貯存於尾礦庫中，可待將來再進行回收利用。
特點
正在排放的尾礦尾礦庫是礦山選礦廠生產不可缺少的設施
尾礦庫是礦山企業最大的環境保護工程項目。可以防止尾礦向江、河、湖、海沙漠及草原等處任意排放。一個礦山的選礦廠只要有尾礦產生，就必須建有尾礦庫。所以說尾礦庫是礦山選礦廠生產必不可少的組成部分。
投資及運行費用巨大
尾礦庫的基建投資一般約占礦山建設總投資的10%以上，占選礦廠投資的20%左右，有的幾乎接近甚至超過選礦廠投資。尾礦設施的運行成本也較高，有些礦山尾礦設施運行成本占選礦廠生產成本的30%以上。為了減少運行費，有些礦山的選礦廠廠址取決於尾礦庫的位置。
是礦山企業生產最大的危險源
尾礦庫是一個具有高勢能的人造土石流的危險源。在長達十多年甚至數十年的期間裡，各種自然的（雨水、地震、鼠洞等）和人為的（管理不善、工農關係不協調等）不利因素時時刻刻或周期性地威脅著它的安全。事實一再表明，尾礦庫一旦失事，將給工農業生產及下遊人民生命財產造成巨大的災害和損失。
構成
尾礦庫一般由尾礦堆存系統、尾礦庫排洪系統、尾礦庫回水系統等幾部分組成。
尾礦庫設施示意圖堆存系統
該系統一般包括壩上放礦管道、尾礦初期壩、尾礦後期壩、浸潤線觀測、位移觀測以及排滲設施等。
排洪系統
回水系統
該系統大多利用庫內排洪井、管將澄清水引入下游回水泵站，再揚至高位水池。也有在庫內水面邊緣設定活動泵站直接抽取澄清水，揚至高位水池。
類型
1、山谷型尾礦庫
山谷型尾礦庫
山谷型尾礦庫山谷型尾礦庫是在山谷谷口處築壩形成的尾礦庫。它的特點是初期壩相對較短，壩體工程量較小，後期尾礦堆壩相對較易管理維護，當堆壩較高時，可獲得較大的庫容；庫區縱深較長，尾礦水澄清距離及乾灘長度易滿足設計要求；但匯水面積較大時，排洪設施工程量相對較大。我國現有的大、中型尾礦庫大多屬於這種類型。
2、傍山型尾礦庫
傍山型尾礦庫
傍山型尾礦庫傍山型尾礦庫是在山坡腳下依山築壩所圍成的尾礦庫。它的特點是初期壩相對較長,初期壩和後期尾礦堆壩工程量較大；由於庫區縱深較短，尾礦水澄清距離及乾灘長度受到限制，後期壩堆的高度一般不太高，故庫容較小；匯水面積雖小，但調洪能力較低，排洪設施的進水構築物較大；由於尾礦水的澄清條件和防洪控制條件較差，管理、維護相對比較複雜。國內低山丘陵地區中小礦山常選用這種類型尾礦庫。
3、平地型尾礦庫
平地型尾礦庫
平地型尾礦庫平地型尾礦庫是在平緩地形周邊築壩圍成的尾礦庫。其特點是初期壩和後期尾礦堆壩工程量大，維護管理比較麻煩；由於周邊堆壩，庫區面積越來越小，尾礦沉積灘坡度越來越緩，因而澄清距離、乾灘長度以及調洪能力都隨之減少，堆壩高度受到限制，一般不高；但匯水面積小，排水構築物相對較小；國內平原或沙漠戈壁地區常採用這類尾礦庫。例如金川、包鋼和山東省一些金礦的尾礦庫。
4、截河型尾礦庫
截河型尾礦庫
截河型尾礦庫截河型尾礦庫是截取一段河床，在其上、下游兩端分別築壩形成的尾礦庫。有的在寬淺式河床上留出一定的流水寬度，三面築壩圍成尾礦庫，也屬此類。它的特點是不占農田；庫區匯水面積不太大，但尾礦庫上游的匯水面積通常很大，庫內和庫上游都要設定排水系統，配置較複雜，規模龐大。這種類型的尾礦庫維護管理比較複雜，國內採用的不多。
選址
正確選擇尾礦庫庫址極為重要。設計時一般須選擇多個庫址，進行技術經濟比較予以確定。尋找庫址應綜合考慮下列原則：
尾礦庫安全技術規程
尾礦庫安全技術規程1、一個尾礦庫的庫容力求能容納全部生產年限的尾礦量。如確有困難，其服務年限以不少於五年為宜。
2、庫址離選礦廠要近，最好位於選廠的下遊方向。可使尾礦輸送距離縮短，揚程小，且可減少對選廠的不利影響。
3、儘量位於大的居民區、水源地、水產基地及重點保護的名勝古蹟的下遊方向。
4、儘量不占或少占農田，不遷或少遷村莊；
5、未經技術論證，不宜位於有開採價值的礦床上部。
6、庫區匯水面積要小，縱深要長縱坡要緩。可減小排洪系統的規模
7、庫區口部要小，“肚子”要大。可使初期壩工程量小，庫容大。
8、儘量避免位於有不良地質現象的地區，以減少處理費用。
級別
尾礦庫級別
等 別 | 全庫容V/萬m3 | 壩高H/m |
一 | 50000≤V | 200≤H |
二 三 四 五 | 10000≤V<50000 1000≤V<10000 100≤V<1000 V<100 | 100≤H<200 60≤H<100 30≤H<60 H<30 |
尾礦庫構築物的級別
等 別 | 構 築 物 的 級 別 | ||
主要構築物 | 次要構築物 | 臨時構築物 | |
一 二 三 四 五 | 1 2 3 4 5 | 3 3 5 5 5 | 4 4 5 5 5 |
註：主要構築物指尾礦壩、庫內排水構築物等失事後難以修復的構築物；次要構築物指失事後不至造成下游災害或對尾礦庫安全影響不大並易於修復的構築物；臨時構築物指尾礦庫施工期臨時使用的構築物。 |
分級
尾礦庫安全度主要根據尾礦庫防洪能力和尾礦壩壩體穩定性確定，分為危庫、險庫、病庫、正常庫四級。
一、危庫
危庫指安全沒有保障，隨時可能發生垮壩事故的尾礦庫。危庫必須停止生產並採取應急措施。
當尾礦庫防洪能力嚴重不足，出現洪水漫頂可能，或壩體穩定性嚴重不足，出現垮壩跡象，或出現其他嚴重危及尾礦庫安全運行時都屬於危庫。危庫完全不具備安全生產的基本條件，必須停產，排除險情，並迅速向安全生產監督管理部門和當地政府報告，啟動相應的應急預案，根據險情的實際可採取以下應急措施：
1、立即降低庫水位，擴大調洪庫容，加高壩體，嚴防洪水漫頂；
2、為滿足汛期最小安全超高和最小乾灘長度的要求，必要時，可按最小乾灘長度為壩頂寬度，用渠槽法搶築寬頂子壩，以形成所需的安全超高和乾灘長度；
3、疏通、加固或修復排水構築物，必要時可另開挖臨時排洪通道；4、緊急加固壩體。
2008年9月8日襄汾尾礦庫潰壩事故現場
2008年9月8日襄汾尾礦庫潰壩事故現場二、險庫
險庫指安全設施存在嚴重隱患，若不及時處理將會導致垮壩事故的尾礦庫。險庫必須立即停產，排除險情。
當尾礦庫排洪系統存在嚴重隱患，防洪能力不足，或壩體存在嚴重隱患，威脅壩體安全穩定性時都屬於險庫。險庫不具備安全生產的基本條件，應根據險情實際，採取措施，排除險情。
1、降低庫水位，擴大調洪庫容，滿足汛期最小安全超高和最小乾灘長度的要求；
2、疏通、加固或修復排水構築物；
3、增建或擴建排水系統；
4、處理滑坡，加固壩體；
5、降低浸潤線、消除管涌和流土。
三、病庫
病庫指安全設施不完全符合設計規定，但符合基本安全生產條件的尾礦庫。病庫應限期整改。
病庫是指壩體穩定性和尾礦庫防洪能力總體上能滿足要求，但局部上不完全符合規定，不影響尾礦庫總體安全。對於病庫，應採取以下措施在限定的時間內按照正常庫標準進行整治，消除事故隱患：
1、抓緊進行防洪治理，確保汛前徹底完成治理工作量；
2、加固、修復排水構築物；
3、加固壩體或適當削坡，處理局部裂縫；
4、實施降水措施降低浸潤線，消除管涌和流土；
5、修整壩坡，開挖壩肩截水溝。
四、正常庫
尾礦庫同時滿足下列工況的為正常庫：
1、尾礦庫在設計洪水位時能同時滿足設計規定的安全超高和最小乾灘長度的要求；
2、排水系統各構築物符合設計要求，工況正常；
3、尾礦壩的輪廓尺寸符合設計要求，穩定安全係數滿足設計要求；
4、壩體滲流控制滿足要求，運行工況正常。
正常庫應運行工況正常、管理規範、資料齊全，完全具備安全生產條件，按規定每3~5年進行一次安全現狀評價。
安全
尾礦庫與水庫有相似之處，庫內有水。因此關鍵問題是確保尾礦壩安全可靠，為此要注意下列事項：
（1）尾礦庫必須有防洪設施。
2008年九·八襄汾尾礦庫潰壩事故
2008年九·八襄汾尾礦庫潰壩事故尾礦庫內不僅存放有尾礦漿帶來的水，而且尾礦庫匯水面積內的水都會以地表逕流的渠道進入尾礦庫。在設計尾礦庫時，應按設計規範計算洪水量。為了防止意外情況，由於洪水季節地表逕流水量大，則應修築截流溝渠，把一部分地表逕流在上游截出庫外。在一些老尾礦庫，沿尾礦庫的縱坡方向修建一些排水井，井井相連，並通過井下排水管或排水溝渠把多餘的澄清水排往庫外。尾礦堆到一定高度時則從尾礦壩端向上游順次序封閉已經完成任務的排水井。在設計和施工這種排水設施時，應充分考慮排水管道系統承受堆積尾礦的壓力，以防排水系統被壓垮，以免造成整個排水系統報廢。
初期壩旁修築防洪道，在尾礦庫的中後部設主備用的浮動泵站。
（2）保證子壩的穩定性。
無論採用哪種築壩方法，必須對堆築子壩的尾礦的粒度組成按試驗成果嚴加控制。生產實踐證明，小於37微米的細粒級尾礦所占比例過高時，將會影響子壩的穩定性。
（3）尾礦壩要有一定的安全高度。
尾礦庫在生產過程中，尾礦壩的高度要高出實際排放在庫內的尾礦堆積面1-2米以上，這樣才能保證尾礦壩的安全。如果尾礦堆積面的高度與尾礦壩的壩頂高度相差無幾，這是危險因素，一場暴雨可能使尾礦溢出壩頂，尤其利用尾礦堆築子壩階段更要確保全全高度。
（4）尾礦壩應該是透水壩。
尾礦庫中的水不斷地經過壩體（壩牆）排走一部分，排水線以下的壩體均含水或被水潤濕，通常稱這一排水線為潤濕曲線。潤濕曲線愈低，壩愈穩定。如果潤濕曲結已升高到最高一層子壩的壩頂，說明尾礦水已淹沒到子壩的頂部，尾礦壩已是被水浸泡的砂堆，壩體隨時可能崩塌。為了確保壩體的安全，尾礦漿的排放應從壩頂均勻地向庫內上遊方向排放，把尾礦水儘量往庫內壓，使壩的內坡離積存尾礦水的位置有相當的距離。尾礦庫的縱坡長度通常為50-120米為宜，對小型尾礦庫可相應變短，這段乾坡（即表面無積水）的長度與潤濕曲線的高度成反比。
安全監管
世界各國都非常重視尾礦庫的安全，美國、加拿大等國都把對尾礦庫的安全列為該國勞動部門安全監察的重要內容。在美國，勞工部礦山安全衛生署所屬的技術中心制定有尾礦庫的安全檢查指南。礦山安全衛生署下屬6個區的安全檢查總部及各檢查站對尾礦庫每年必須檢查2次，對檢查出的安全隱患及時發出通知限期治理。對未及時處理又沒有充分理由說明原因的，處以嚴厲的經濟處罰甚至起訴。加拿大等國都規定，尾礦庫的設計和驗收都必須經勞動部門的審查。
國際大壩委員會在1984年組建了國際大壩委員會礦山和工業尾礦壩分會 這個分會目前已經獨立出來 ，針對全世界日益增多的尾礦庫制定一系列安全方面的方針，交流各國對尾礦庫安全工作的法規資料和技術經驗，促進尾礦庫安全技術的發展。
新中國建立後，在黨和國家的重視和關懷下，尾礦庫工程專業隊伍從無到有，現已擁有尾礦工程科研、勘察、設計、施工與生產管理的各類人才，且專業齊全、水平較高、素質過硬。在尾礦濃縮與輸送的理論研究和新型高效設備的套用，高堆壩滲流與穩定分析的理論研究和生產實踐，降低壩內浸潤線增加壩體穩定的理論與實踐，岩溶區和地震區的尾礦庫建設，尾礦水處理，尾礦壩觀測系統，中線法和下游法築壩工藝研究和實踐，細泥築壩理論與實踐，排水系統、復墾和尾礦的綜合利用等方面都達到了很高水平。
為了加強對尾礦庫的管理，我國以立法的形式特彆強調了對尾礦設施的安全監督。在《中華人民共和國礦山安全法》中規定：礦山企業對尾礦庫可能引起的危害應當採取預防措施。並明確：國務院勞動行政主管部門對全國礦山安全工作實施統一監督。縣級以上各級人民政府勞動行政主管部門對本行政區域內的礦山安全工作實施統一監督。
隨著國家機構的改革，目前由國家和地方政府安全生產監督管理部門行使安全生產監督管理職權。國家安全生產監督管理部門為主體實施的安全監督是代表國家監督。這種具有法律形式的統一監督具有如下的基本特徵：
1、權威性：體現國家意志，是其他種類的監督和其他部門的工作職責中所不具有的。
2、強制性：是以國家強制力作為後盾的。
3、普遍的約束性：對我國管轄領域內的礦產資源開採活動，勞動部門的監督具有普遍約束力
主要法規
1、基本法規
尾礦庫作為礦山重要的生產設施和環保設施，同時又是重要的危險源，它的建設和管理必須遵守：
《中華人民共和國礦山安全法》
2、工程建設的主要法規和標準
（1）《尾礦設施設計規範》（GB50863-2013）
（2）《鈾水冶廠尾礦庫安全設計規定》（EJ794－93）
（3）《尾礦設施施工及驗收規程》（YS5418－95）
（4）《碾壓式土石壩施工技術規範》（SDJ213－83）
（5）《上游法尾礦堆積壩工程地質勘察規程》（YBT11－86）
（6）《尾礦庫閉庫安全規程》 待發
3、生產管理的主要法規和標準
（1）《冶金礦山尾礦設施管理規程》 （90）冶礦字第185號
（2）《尾礦庫安全管理規定》（國家經貿委20號令）
（3）《礦山特種作業人員安全操作資格考核規定》（勞動部 1996 35號）
（4） 《尾礦庫安全技術服務機構資質審查與管理暫行辦法》 待發
4、安全監督的主要法規和標準
（1）《尾礦庫安全管理規定》（國家經貿委20號令）
（2）《關於尾礦庫閉庫安全驗收工作的通知》（國家經貿委）
（3） 地方有關規定
擅自動工萬萬不行
《尾礦庫安全管理規定》第十九條規定，閉庫後的尾礦庫的重新啟用或改作他用時，必須經過可行性設計論證，並報安全生產監督管理部門審查批准。
1、初期壩；2、堆積壩；3、排水管；4、第一個排水井；5、後續排水井；6、尾礦沉積灘
正像水庫用來蓄水，尾礦庫是用於堆存尾礦的。但是與水壩不同的是，尾礦壩通常要有良好的滲水性，以排除庫內積水。尾礦壩由初期壩和堆積壩組成。初期壩一般由毛石堆砌，堆積壩則是隨著尾礦的增加，用沉積的粗粒尾礦堆積。這種壩體的結構含有大面積的厚層細泥夾層，使壩體具有不穩定性。在發生洪澇災害，或受到人為破壞時，壩坡會出現圓弧形滑動面造成潰壩
黃金礦山的尾礦庫更有其特殊性，一是尾礦庫 壩 址的選擇，往往為了少占農田，多數地形條件差，山谷狹窄、坡陡、庫容量小，匯水面積較大，調洪庫容小，致使壩體相對較高。乾旱地區如選礦廠有回水要求時，壩內水位長期居高不下，形成人工建起的高勢能“土石流”。二是由於選礦工藝的特點，金礦多採用浮選、氰化或浮選與氰化等聯合工藝提金，並且近年來為提高金的回收率，加大了磨礦細度，－200目尾礦粒度達70%～95%，給尾礦築壩帶來一定困難，通常容易造成堆積壩體的浸潤線偏高，出現壩外坡滲流、管涌和壩腳的沼澤化，給壩體穩定性帶來不利因素。
為了防止濫挖尾礦庫造成嚴重危害，在國家經濟貿易委員會第20號令中公布的《尾礦庫安全管理規定》第十四條規定，未經技術論證和批准，任何單位和個人不得在庫區從事採礦作業。嚴禁在庫區爆破、濫挖尾礦和炸魚等危害尾礦庫安全的活動。
目前，對於已經閉庫的尾礦庫要加以開發利用，必須經過地、市兩級環保部門和地、市、省三級安全生產監督部門的批准。
開發利用
在我們廣闊的國土上，存在著大量廢棄的尾礦庫、排土場、露采坑以及因採礦破壞的荒山荒地。據估計，我國現有各類工礦廢棄土地約6000萬畝，這是一片多大的土地，又是一份多大的資源！這些資源如何加以有效的利用？
這是一個世界性的難題，尾礦庫的利用涉及地質與資源、礦山工程、環境保護、景觀美學、生物生態、金屬毒性毒理等多門學科。由於尾砂的平均粒徑只有0．07毫米，力學指標很差，難以大規模用於土方工程。國內有些地方用尾砂制磚，但只是利用了極其少量的一點點。目前，主要還是著力進行土地復墾，國內已經有了很好的典範。
