尾矿库灾害链断链减灾模式分析

为了消除尾矿库灾害,提出新的尾矿库灾害链断链减灾模式。通过建立尾矿库灾害链系统,提出并分析了3种不同的尾矿库灾害链断链减灾模式。结果表明,新建或拟建的大型尾矿库可采用孕源断链减灾模式,已经发生损坏的尾矿库可采用工程措施人为断链减灾,对现存的多数尾矿库均可采用资源重利用进行断链减灾。相对于其他2种断链减灾模式,资源重利用断链减灾模式既可回收资源,又能消除灾害,具有明显优势,可用于指导尾矿库灾害消除。     

尾矿库灾害应急指挥平台研究

尾矿库灾害发生时将极大的影响矿方的生产及人员安全,目前很多矿山都建立尾矿库在线监测系统来预防尾矿库灾害的发生,但是尾矿库在灾害应急方面所做工作还是不够。针对该问题,本文在已有的尾矿库在线监测的基础上,重点开展了尾矿库应急指挥软件平台、尾矿库报警联动机制、尾矿库远程控制技术、故障自诊断以及故障定位技术研究等。通过这些方面的研究极大的提高了矿方尾矿库灾害应急处理能力,为矿方安全多了一层保障。     

尾矿库灾害应急指挥平台研究

尾矿库灾害发生时将极大的影响矿方的生产及人员安全,目前很多矿山都建立尾矿库在线监测系统来预防尾矿库灾害的发生,但是尾矿库在灾害应急方面所做工作还是不够。针对该问题,本文在已有的尾矿库在线监测的基础上,重点开展了尾矿库应急指挥软件平台、尾矿库报警联动机制、尾矿库远程控制技术、故障自诊断以及故障定位技术研究等。通过这些方面的研究极大的提高了矿方尾矿库灾害应急处理能力,为矿方安全多了一层保障。     

基于AHP的尾矿库灾害风险评估方法研究

为实现对尾矿库灾害风险的定量评估,确保尾矿库安全,提出了一种基于尾矿坝、尾砂输送及排放、防洪排洪系统、监测管理系统等4个单元的尾矿库灾害风险评估模型。利用AHP法建立了评价矩阵,通过计算确定各风险因素的权重。结果表明,尾矿库的设计与施工、调洪能力、排水设施、管理制度是导致尾矿库灾害的决定因素。AHP法能直接地、客观地反映影响尾矿库安全的各因素的重要程度,为有针对性地排除隐患、制定尾矿库管理措施、提高尾矿库安全管理水平等提供了科学依据。     

尾矿库排洪系统设计及优化方法

尾矿库排洪系统是尾矿库安全设施的必要组成部分,排洪系统设计是尾矿库设计的核心问题之一。根据尾矿库排洪系统进水口水深受限的特点,介绍了目前经常使用的几种排洪系统形式,对几种基本流态（堰流、半压力流、压力流）进行了分析。分析结果表明,进水口断面是影响堰流流量的关键参数、进水口深度是影响半压力流量的关键参数、管（洞）断面是影响压力流流量的关键参数。对各种流态的流量随进水口水头的增加速度进行了分析,结果表明,从堰流进入半压力流后,增加速度会显著降低,半压力流的流量增加速度大于压力流。在一定的进水口水深及最大下泄流量下,给出了合理的泄流关系曲线,根据合理的泄流关系曲线进行排洪系统设计是最优的,参与调洪演算的流态为堰流,简化了调洪演算过程。最后阐述了尾矿库排洪系统设计与优化的具体步骤。     

尾矿库工程管理系统

建立了尾矿库工程管理系统,包括尾矿库数据库,尾矿库稳定性分析系统,尾矿库洪水模拟系统和尾矿库观测系统,对发生尾矿库工程灾害的可能性和危害程度做出判断和评估,可适时指导尾矿库的安全使用,避免尾矿库工程灾害的发生。     

深切割区尾矿库排洪系统"空天地一体化"行洪能力评估

尾矿库作为矿山重大危险源，其排洪系统行洪能力直接影响着尾矿库的稳定性。为解决传统方法对深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估效率低、精度差的问题，以川西高原高山峡谷区某尾矿库为例，首先采用高分遥感技术获取尾矿库汇水区信息，然后利用无人机摄影测量和三维激光扫描技术提取现状库身长度，建立尾矿库DEM，计算调洪库容，最后进行调洪验算，构建了基于“空天地一体化”的深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估方法。实例计算结果表明：尾矿库排洪系统最大泄流量出现于时序3.15 h，泄流量21.58 m³/s，所需调洪库容3.52万m³，小于尾矿库具备的调洪库容4.62万m³，表明排洪系统行洪能力满足相应等级要求，同时也体现出该方法在深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估中具有优越性和可复制性。     

上游法尾矿库调洪演算

本文针对正在运行的尾矿库进行调洪演算,从调洪演算的解算步骤开始,梳理尾矿库调洪演算的关键步骤,并结合尾矿库的工艺特点,解决了尾矿库汛期每一阶段运行尾矿库的静态调洪计算,通过已建尾矿库的调洪演算实例,验证了已建设尾矿库的排洪设施满足尾矿库洪水调节的要求,对实时了解尾矿库调洪库容确保尾矿库安全具有重要意义。     

尾矿库坝体稳定性在线监测系统研究

尾矿库作为一种高势能人造泥石流危险源,其稳定性的监测对防止溃坝灾害的发生起到至关重要的作用.以坝体深部位移、坝体表面位移、浸润线、渗流压力、库水位、降雨量、干滩长度和安全高差为监测内容,研究了基于GSM/GPRS通信网络平台的尾矿库安全监测数据的无线远程传输技术,以全新的监测技术和手段,实现了尾矿坝稳定性的全天候、自动、远程监控,建成了集监测数据定时采集、实时传输于一体的高精度尾矿坝稳定性在线监测系统.监测系统的建成为获得尾矿库坝体运营过程中的动态演化信息提供了有效的技术手段.     

极端天气下大型中线法尾矿库调洪演算技术研究与应用

随着我国矿山开采规模的不断扩大和矿石处理量的逐步提高,作为选矿尾砂存储主要构筑物的尾矿库已逐步趋向大型化。然而,这些大型尾矿库由于堆积坝高、汇水面积大、尾矿堆存量大,汛期容易造成漫顶甚至溃坝事故,造成不可挽回的后果。为此,针对大型中线法尾矿库,在汛前多次进行调洪演算,动态分析判断当前库容是否满足汛期来洪需求,并在必要时采取工程措施,是有效防止洪水漫顶的一种重要对策方法。本文针对大型中线法筑坝尾矿库在极端天气下的调洪需求,采用公式推理法和水量平衡法,以德兴铜矿4#尾矿库为典型案例,依据尾矿库的实际运行状态数据,研究极端天气下尾矿库的调洪演算方法,并据此分析计算了尾矿库当前状态在遭遇5000年一遇洪水时的库水位变化过程,分别采用经验公式法和物模试验法获得下泄流量。通过对调洪结果进行对比分析,建立了适合大型中线法筑坝尾矿库的调洪演算技术体系。在德兴铜矿4#尾矿库的应用结果表明,本研究成果可满足大型中线法尾矿库的动态调洪需求,也可为我国大型尾矿库在极端天气下的有效调洪提供有益参考。     

尾矿库排洪隧洞套管封堵法

目前常用的尾矿库排洪隧洞封堵方法,均需施工人员直接进入排洪系统中作业,因此,一般选择干旱季节进行封堵施工;而当排洪系统出现事故或排洪系统存在安全隐患时,出于抢险和人身安全的考虑,其洞内封堵施工受到限制。针对常用封堵法的不足,提出了利用钢套管做临时支挡及混凝土封堵相结合的套管封堵法,并运用到银山铅锌矿尾矿库尾砂泄露抢险中。失事排洪系统通过采用套管封堵,漏砂事故得到迅速安全解决,至今运行良好。该封堵法为施工人员进洞前提供了安全施工环境,非常适合尾矿库漏砂事故后排洪系统的抢险封堵;同时,为有历史遗留安全隐患的尾矿库排洪系统提供了一种快速、安全、有效的封堵方法和思路。     

基于灾害风险的尾矿库监管层次划分体系研究

通过对国内外事故的统计及我国尾矿库的特性分析,表明尾矿库失事主要集中在低坝小库,而不是中大型库,体现出我国对尾矿库的安全监管层次划分并不合理。综合分析了我国尾矿库监管体系存在的问题,提出基于灾害风险程度的尾矿库安全监管层次的划分方法。在综合尾矿库自身特征、安全度及危害严重程度的基础上,进行尾矿库灾害风险分类,将尾矿库划分为极高风险、高风险、较高风险及一般风险4类,并配合我国的行政管理,形成合理完善的尾矿库安全监管层次划分体系,以有效地降低尾矿库安全事故的发生率及危害性。     

我国尾矿坝溃坝事故成因及生态环境影响评价

在典型尾矿坝溃坝事故调查的基础上,对尾矿坝事故发生机理进行了分析,其中包括规划、设计、施工、洪水破坏、漫顶渗流、地震的破坏等。其次,研究了尾矿坝失事对生态环境造成的影响,包括水资源系统污染、土壤污染、水土流失等。最后提出了防止尾矿坝破坏,确保尾矿坝安全运行的对策措施。研究成果对尾矿坝安全监管部门和尾矿坝安全管理工作具有一定的参考价值。     

福建省某尾矿库溃坝分析

针对福建省某尾矿库进行了溃坝分析, 预测了尾矿库溃坝泥石流的洪峰流量、下游各点的最大淹没高度、起涨时间以及最大流量的到达时间, 为尾矿库失事的早期预警、下游人员疏散、最大限度减轻灾害影响和保护下游人民的生命财产安全等提供了重要的决策依据。     

多灾种链生灾害对煤矿应急救援影响的研究

为了研究多灾种链生灾害对煤矿应急救援体系的影响,对煤矿事故的多种灾害如冲击地压、煤与瓦斯突出、顶板事故、水灾、火灾和煤尘爆炸等进行了分析,总结了链生灾害的类型,并分析了链生灾害的发生原因,分析表明灾害发生区域重叠性和灾害间的诱发性是链生灾害发生的基础,使各灾害发生链生耦合。总结了现有的应急救援体系和针对单种灾害的救援模式,发现救援模式的单一性无法满足多灾种链生灾害的事后救援工作,没有形成多灾种综合救援体系,相应增加了应急处置和救援的难度。详细阐述了链生灾害对灾害预防手段和防控主次关系变化的影响,同时研究了对救援模式、应急预案、救援队伍、应急制度等整个救援体系的影响。研究结果表明:链生灾害是建立在多尺度、多时空、多诱发性的一种复杂的链生耦合过程中,给煤矿灾害防控和救援体系带来很大影响,亟需完善针对多灾种链生灾害的现代应急救援体系。     

强降雨洪水条件下尾矿库溃坝灾害影响研究

强降雨是导致尾矿库发生溃坝灾害的重要因素。为进一步探究强降雨洪水条件下尾矿库溃坝灾害影响,依托四川某尾矿库为研究对象,分析不同降雨频率条件下（200年、500年、1000年）的洪水暴发强度,并结合FLO-2D软件对强降雨条件下尾矿库溃坝影响进行了数值模拟。研究结果表明：溃坝量对尾矿库溃坝致灾程度有显著影响,溃坝砂流的灾害影响程度随溃坝量的增加而增大;溃坝尾砂流的最大淹没高度和峰值流速随溃坝量的增加而增大,下泄砂流的沿程淹没高度随尾砂运动距离的增加呈下降趋势;在地面高程变化幅度大的区域砂流的流速明显偏大,地面高程变化对砂流流速变化有较大影响。根据溃坝模拟结果,对强降雨条件下的溃坝尾砂流致灾影响程度进行了预估,为相关尾矿库溃坝灾害预测提供了参考。     

水灾事故的应急救援

矿井水灾事故的处理是一项艰巨复杂的系统工程，详细介绍了矿井水灾事故的危害、特点以及抢险救灾与指挥决策要点，归纳总结出矿井水灾事故发生后的应急处置措施、注意事项和救护队灾区行动原则，并结合遇险人员被困空间氧气消耗、二氧化碳上升、瓦斯涌出等情况对遇险人员生存条件进行分析，提出抢险救灾过程中安全注意事项、相关工作要求等。研究为矿井水灾事故决策指挥提供有力参考，有效提升了矿山救护指战员处理矿井水灾事故能力。     

尾矿库洪水漫顶溃坝实验研究及数据分析

尾矿库是我国安全监管工作的重点内容之一,因其位置的特殊性,极易引发重特大事故。在加强尾矿库日常安全监管、降低事故隐患的基础上,建立漫顶溃坝试验模型研究坝体溃坝的演化过程、下泄流量及冲击距离,对加强下游库区安全管理、降低事故后果严重程度具有重要意义。本文基于相似理论建立了尾矿库漫顶溃坝物理模型,深入研究尾矿库漫顶溃坝过程中演化规律、冲击速度及下泄流体过泥深度等内容,并将实验结果与尾矿库溃坝计算模型结果进行对比,对比验证了物理模型实验数据的适用性、准确性,实验结果可为洪水期尾矿库的安全管理尤其是库区下游的治理工作提供理论和技术支撑。