.532. 工程科学学报，第40卷，第5期 价流程、加强从业人员培训等建议 发展中国家的上游式坝体.而由于工艺简单、经济 综上所述，我国拥有完整的国家及地方标准规 合理，我国80%左右的尾矿坝采用上游法工艺堆 范体系，但相较于发达国家，尾矿库安全管理仅局限 筑，并且安全基础薄弱的中小型尾矿库数量庞大，其 于全生命周期的运营阶段，而对于规划设计、建设、 中坝高低于30m的五等库占比高达64%.另一方 闭库及闭库后等环节缺乏重视.随着我国经济社会 面，如图1(a)所示，溃坝危险性巨大的1425座“头 进步与安全环保标准提高，亟需学习借鉴国外尾矿 顶库”中，78.3%属于四等库或五等库).由于历 库全生命周期管理先进理念与成熟经验，顺应“绿 史原因，部分中小型尾矿库未经过正规勘察与设计 色矿山”发展趋势，在各环节全面考虑、具体论证对 流程，建设运营资料缺失，在建设时期遗留大量问 生态环境与人文社会的长远影响，以及安全管理与 题，安全基础薄弱[].而中小型矿山投人安全及环 应急准备计划的可行性：另外在事故教训总结方面 保管理的预算本来就有限，难以承担监测系统高昂 同样需要进一步加强. 的建设维护成本，将其安全管理置于恶性循环态势. 此外，中小型尾矿库在设计单位、施工单位、管理运 2我国尾矿库溃坝灾害防控存在的问题及 营者或所有人变更时，其勘察设计、施工运营、变更 建议 维护、闭库规划、监测日志以及软硬件接口等档案资 2.1存在的问题 料常无法完整交接，导致出现大量无证经营、无设计 2.1.1中小型尾矿库比例高，灾害防控基础薄弱 资料、无人认领尾矿库，其安全管理基础更加薄弱且 根据Azam和Li8]对1910年~2010年间全球 缺乏资金投人.如图1(b)中统计数据显示，处于停 尾矿库遗坝案例的统计，约80%有明确记载的事故 用或闭库状态的尾矿库约占“头顶库”总数的一半， 发生在坝高不足30m的小型库，尤其是广泛存在于 其安全管理及监测同样不容疏忽 一等库 二等库 10.165(4.6%) 243(17% 已闭库 再利用 五等库 217(15.2% 80.6%) 63044.2% 在建 在用 50(3.5% 651(45.7%) a (b) 图1我国“头顶库”各等别(a)与运行状态(b)数量统计 Fig.1 Percentages of various levels (a)and running status (b)of overhead tailings ponds in China 2.1.2监测系统稳定性差，缺乏有效管理维护 频繁更换设备供应商，监测设备或平台软件不相兼 由于尾矿坝在构造特征、组成介质、几何形态、 容，无形中大幅增加企业负担，还造成系统臃肿，维 堆筑周期与力学行为等方面较为特殊[45)]，当前监测 护难度增大.有些矿山投入大量资金按照规范建设 手段单一、稳定性差、可靠度低等问题愈发凸显.首 在线监测系统并验收合格后，因缺乏专业技术人员 先，尾矿浆多具有腐蚀性，传感器及其信号线缆极易 或为节约成本，未能实现监测设备及软件平台的定 老化失效，而多数监测设备沿用自蓄水坝或岩土边 期维护升级，难以保证其持续健康运行，甚至监测数 坡等工程领域，难以适应尾矿坝大变形监测以及库 据已严重失准、失去参考价值.目前多数矿山仍主 区严苛复杂的环境，且部分设备易受天气、能见度、 要依赖定性观察的人工巡查，即人员按照预定线路， 温度等外部条件制约.张达等[9]指出传统尾矿库 借助自身经验或便携式仪器观测坝体、排洪设施及 在线监测系统立足于正常运行时数据的采集与展 周边环境情况，不仅工作量大，且难以避免因地形、 示，并非如何降低灾害损失，多存在“灵时不用，用 天气等限制出现数据采集盲区及人工操作误差.另 时不灵”的情况.其次，尾矿坝高度随服务年限不断 外，监测数据的资源访问权限分布在不同管理部门， 增长，监测系统常需分期建设及更新升级，部分矿企 不同设备供应商数据库格式多种多样、接口混乱，造工程科学学报,第 40 卷,第 5 期 价流程、加强从业人员培训等建议. 综上所述,我国拥有完整的国家及地方标准规 范体系,但相较于发达国家,尾矿库安全管理仅局限 于全生命周期的运营阶段,而对于规划设计、建设、 闭库及闭库后等环节缺乏重视. 随着我国经济社会 进步与安全环保标准提高,亟需学习借鉴国外尾矿 库全生命周期管理先进理念与成熟经验,顺应“绿 色矿山冶发展趋势,在各环节全面考虑、具体论证对 生态环境与人文社会的长远影响,以及安全管理与 应急准备计划的可行性;另外在事故教训总结方面 同样需要进一步加强. 2 我国尾矿库溃坝灾害防控存在的问题及 建议 2郾 1 存在的问题 2郾 1郾 1 中小型尾矿库比例高,灾害防控基础薄弱 根据 Azam 和 Li [8] 对 1910 年 ~ 2010 年间全球 尾矿库溃坝案例的统计,约 80% 有明确记载的事故 发生在坝高不足 30 m 的小型库,尤其是广泛存在于 发展中国家的上游式坝体. 而由于工艺简单、经济 合理,我国 80% 左右的尾矿坝采用上游法工艺堆 筑,并且安全基础薄弱的中小型尾矿库数量庞大,其 中坝高低于 30 m 的五等库占比高达 64% . 另一方 面,如图 1(a)所示,溃坝危险性巨大的 1425 座“头 顶库冶 中,78郾 3% 属于四等库或五等库[17] . 由于历 史原因,部分中小型尾矿库未经过正规勘察与设计 流程,建设运营资料缺失,在建设时期遗留大量问 题,安全基础薄弱[90] . 而中小型矿山投入安全及环 保管理的预算本来就有限,难以承担监测系统高昂 的建设维护成本,将其安全管理置于恶性循环态势. 此外,中小型尾矿库在设计单位、施工单位、管理运 营者或所有人变更时,其勘察设计、施工运营、变更 维护、闭库规划、监测日志以及软硬件接口等档案资 料常无法完整交接,导致出现大量无证经营、无设计 资料、无人认领尾矿库,其安全管理基础更加薄弱且 缺乏资金投入. 如图 1(b)中统计数据显示,处于停 用或闭库状态的尾矿库约占“头顶库冶总数的一半, 其安全管理及监测同样不容疏忽. 图 1 我国“头顶库冶各等别(a)与运行状态(b)数量统计 Fig. 1 Percentages of various levels (a) and running status (b) of overhead tailings ponds in China 2郾 1郾 2 监测系统稳定性差,缺乏有效管理维护 由于尾矿坝在构造特征、组成介质、几何形态、 堆筑周期与力学行为等方面较为特殊[45] ,当前监测 手段单一、稳定性差、可靠度低等问题愈发凸显. 首 先,尾矿浆多具有腐蚀性,传感器及其信号线缆极易 老化失效,而多数监测设备沿用自蓄水坝或岩土边 坡等工程领域,难以适应尾矿坝大变形监测以及库 区严苛复杂的环境,且部分设备易受天气、能见度、 温度等外部条件制约. 张达等[91] 指出传统尾矿库 在线监测系统立足于正常运行时数据的采集与展 示,并非如何降低灾害损失,多存在“灵时不用,用 时不灵冶的情况. 其次,尾矿坝高度随服务年限不断 增长,监测系统常需分期建设及更新升级,部分矿企 频繁更换设备供应商,监测设备或平台软件不相兼 容,无形中大幅增加企业负担,还造成系统臃肿,维 护难度增大. 有些矿山投入大量资金按照规范建设 在线监测系统并验收合格后,因缺乏专业技术人员 或为节约成本,未能实现监测设备及软件平台的定 期维护升级,难以保证其持续健康运行,甚至监测数 据已严重失准、失去参考价值. 目前多数矿山仍主 要依赖定性观察的人工巡查,即人员按照预定线路, 借助自身经验或便携式仪器观测坝体、排洪设施及 周边环境情况,不仅工作量大,且难以避免因地形、 天气等限制出现数据采集盲区及人工操作误差. 另 外,监测数据的资源访问权限分布在不同管理部门, 不同设备供应商数据库格式多种多样、接口混乱,造 ·532·