【摘要】：目前安監部門、環保部門都在提倡尾礦干式堆存，以提高尾礦庫的安全性并減小其對環境的影響。將庫區分為生產運行區及安全緩沖區（污染過度區）兩部分，并對各區壩體采用不同堆筑方式、不同的防洪標準，罕遇期洪水利用環庫道路排洪等措施是一種較為新穎、可靠的設計思路，較好地解決了尾礦干堆庫的環保及安全問題，不僅節省工程造價，還大大提高了尾礦庫的本質安全。在目前國家無相應的干式排尾、堆壩建庫等技術標準情況下，可供設計單位和行政主管部門作為參考與借鑒。

【關鍵詞】：尾礦庫；干式堆存；設計

傳統的尾礦庫基本上都是采用濕式直排、上游筑壩的堆存方式，上游式尾礦筑壩法具有筑壩工藝簡單，管理方便，運營費用較低等優點，所以國其內外均普遍采用。但其缺點也很突出，即：后期筑壩是隨著生產的進行而完成，由于放礦操作不當或礦石性質、選礦工藝流程變更，引起尾礦性質（粒度組成、粒徑、比重、礦漿濃度等）的改變，而造成后期壩的隱患和筑壩質量可靠性不足。而且濕式直排造成庫內存水，庫區易產生滲漏等環境風險，壩體一旦失事，將會形成人工泥石流，對下游人員的生命及財產造成嚴重損失。

尾礦庫的危害性，主要就在于它同時具備著高勢能及流動性，切斷了二者之一，就可以降低甚至消除其危害性。尾礦庫作為尾砂的堆存場所，高勢能避免不了，那么我們可以從降低其流動性進行防范。因此，采用適當的工藝對尾礦采用干式堆存可以從本質上消除尾礦庫的危害性。目前安監部門、環保部門都在提倡尾礦干式堆存，以提高尾礦庫的安全性并減小其對環境的影響。國家安全監管總局、國家發展改革委、工業和信息化部、國土資源部、 環境保護部等五部委也于二○一二年三月十二日聯合下發了《關于進一步加強尾礦庫監督管理工作的指導意見》，要求積極引導各地區和尾礦庫企業應用干式排尾等先進適用技術。

隨著國民經濟的發展，庫下游人員生活及活動區也越來越密集，尾礦庫失事后所造成的損失及影響各級政府也逐漸變得不可接受。而且，國家也進入可持續發展、生態社會建設的階段，可以預見，隨著生態安全礦山的建設，礦業的持續發展實現，對環境風險的控制將會逐漸趨嚴，傳統的尾礦排放方式將逐漸淘汰。與濕式排放相比較，干堆庫可以從本質上有效地降低其內在風險，具有很大的環保及安全優勢。但是，困擾各設計單位及管理部門的問題是，目前國家沒有出臺尾礦干堆庫的相關技術標準，干堆尾礦庫如何設計、建設各地都缺乏統一的執行標準。筆者通過多年的設計工作經驗及總結，提出一些尾礦干式堆存的設計思路供各位同行借鑒與參考。

一、總體設計思路

干堆庫的庫區分為生產運行區及安全緩沖區（污染過度區）兩部分。生產運行區是作為正常生產期間尾礦堆存場所；安全緩沖區（污染過度區）則作為風險控制區，目的：1、安全因素：若生產運行區的坡體發生塌滑，可控制塌滑范圍在該區域內；2、環保因素：雨季，由生產運行區域沖刷下來的部分尾礦砂可沉積在緩沖區，雨季過后定期清理，避免污染下游。庫區分區見下圖。

生產運行區堆筑至設計標高時進入閉庫階段，此時需將尾砂分層堆填至安全緩沖區（污染過度區）并逐層碾壓，最終形成設計坡面、覆土閉庫。

干堆庫分區建設堆存的優點：

1、安全及環保風險均可控制在庫內；

2、后期安全緩沖區（污染過度區）內分層堆填并碾壓尾砂，此項工作由相應資質隊伍施工，確保工程質量可靠，以期在庫首形成穩定的壩首支撐體，提高庫的整體安全性。

二、各區堆筑方式

1、生產運行區

堆筑原則：采用倒排式的排尾方式，從庫尾開始堆筑，逐步向下游推進，形成庫尾高于庫首的坡面，坡度為0.5%-l%，保證庫內不存水。因庫內無水，就不存在尾礦砂飽和液化的情況，即使局部失穩后也不會形成泥石流，大大提高了尾礦庫的安全度。

堆筑方法：分層臺階排放，每層不高于5米，邊坡為自然安息角。臺階寬度不小于5米，作為交通道路及安全平臺。

該區域下游需設置臨時壩, 目的有兩個：一是作為庫區的功能分界線，二是作為生產區初期尾砂堆筑的支撐棱體，防止廢渣滾落滑移到安全緩沖區。

2、安全緩沖區（污染過度區）

安全緩沖區（污染過度區）堆筑原則同上，亦采用倒排式分層排放。區別在于該區域由專業施工隊實施，尾砂需分層碾壓，達到設計要求的密實度，最終按設計要求的坡度平整外表坡面。

該區域下游需設置攔砂壩，目的：若運行期尾礦庫發生垮塌事故則將垮塌的尾砂攔截在安全緩沖區內，防止事故的擴散；另外其作為尾礦庫閉庫后的壩體永久使用。

三、排洪方式

庫內設兩套排水系統。第一套排水系統為庫外截水（清水）系統，可采用環庫道路及路肩排水溝，將庫周邊雨水順地形直接外排到庫外，既滿足了環保的清污分流要求，同時也減少了入庫洪水量。

第二套排水系統為庫內排水（污水）系統。將庫區截洪溝內、直接落在庫面上受污染的地表降水，首先收集在安全緩沖區（污染過度區）內，沉淀后排向下游污水處理池，經處理達標后排放。

四、設計標準

1、壩體：

參照《尾礦庫安全技術規程》（AQ2006-2005），攔砂壩為永久使用的主要構筑物，其設計標準同庫等別；臨時壩主要是在生產期使用，年限較短，其設計標準可按庫庫等別降一級[1]。

生產運行區堆筑形成的后期壩坡比，因其屬臨時性質，且下游有安全緩沖區，即使垮塌對下游也不造成影響，故原則上可根據尾砂物理性質設定，只要大于其自然休止角即可。

2、庫外截水（清水）系統：

利用環庫道路作為排水設施的一部分。罕遇期洪水是小概率事件，排水溝做得太大會大幅度影響項目的投資，因此可考慮50年重現期以上的罕遇洪水直接從混凝土路面排走，因路面有一定的過流、抗沖刷、耐磨能力，過流后也易于維護，因此可將環庫道路兼用于排洪。5-10年重現期的頻遇洪水則從路肩排水溝排走，減少對路面的沖刷

3、庫內排水（污水）系統

庫內排洪設施也設為兩套系統，一套可按常規的斜槽-暗涵或豎井-隧洞方式布置，設計標準按5-10年的頻遇洪水重現期進行設計；另一套為壩頂或庫邊緊急泄洪槽（渠），其設計標準需按50年以上的罕遇洪水重現期。需特別說明的是，緊急泄洪槽（渠）的設計洪水標準建議按庫區上游全流域的匯水面積計算，即考慮庫外截水溝損毀情況下庫內洪水亦不漫壩，以確保尾礦庫的安全。

五、其他

1、環庫道路

為方便后期施工和日常庫區巡查、事故搶險，在庫最終堆積標高處設置環庫道路。環庫道路按場外四級道路標準設計，路面寬3.5m，路基寬4.5m，路基采用20cm厚混凝土路面，路內側設路肩排水溝。

2、庫下游安全距離

庫下游安全距離的設定，可根據計算的最不利滑弧范圍估算塌落方量，再根據勢能→動能→靜止的物理模型估算滑移量來確定安全距離。

3、干堆庫的管理

干堆庫首先是廠礦的環保設施，用于堆存廢棄的尾砂（渣），避免尾砂的無序排放污染環境，因其堆存量的不斷累積、壩體的增高，造成了安全隱患。因此，干堆庫的管理既要滿足環保管理要求，也要滿足安全管理要求。環保管理可直接按《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》GB18599-2001執行，安全管理除按《尾礦庫安全技術規程》AQ2006-2005執行外，還需參照《金屬非金屬礦山排土場安全生產規則》執行。

六、結語

干式排尾是尾礦排放的一項新技術，鑒于目前國家無相關的建庫技術標準，筆者通過多年的設計工作經驗及總結，提出干堆庫分區設置的設計理念，并針對各區的設計標準、工程設施提出了自己的一些見解，供各位同行及主管部門制定相關的規范標準起到借鑒與參考作用，以期共同提高本行業的技術水平，確保尾礦庫的安全運行。

參考文獻

[1] 國家安全生產監督管理總局，AQ2006-2005，《尾礦庫安全技術規程》，煤炭工業出版社，北京，2007