一、尾矿坝的基本概念

(一)、尾矿坝

　　尾矿是指矿山的选矿厂将矿石破碎、筛分、研磨、分级、再经重选浮选或氰化等选别工艺流程、选出有用金属后的剩余部分，其有用成分含量很低，这部分产物称之为尾矿。通常尾矿以矿浆形态排出。这些尾矿有的用于井下充填，或被利用做建筑材料，但是大多数尾矿被输送到尾矿库(坝)堆存。

　　显然，大量的尾矿物质如果不加妥善处理和堆存，就会大面积复盖农田，污染水系，系统破坏自然景观和生态环境。同时尾矿中往往含有少量受目前技术条件限制尚不能回收的贵金属，稀有元素等，尾矿又是二次资源。

　　尾矿坝就是指采用当地土、石或混凝土等建筑材料及尾矿借助山谷地形条件堆筑起来，形成一定容积，用以堆存尾矿和贮水的坝体，通常尾矿坝包括初期坝(又叫基本坝)和堆积坝(又叫后期坝)。

　　初期坝(基本坝)，是基建期采有当地建筑材料修筑的，用以形成投产初期堆存一定量的尾矿所必需的库容量，一般要求贮存选矿厂投产后半年以上的尾矿量。在利用生产回水时，初期坝可澄清尾矿水，贮存所需的调蓄水量及相应的汛期调洪水量。它兼有排泄渗透水和稳定整个坝体的作用，并为以后尾矿堆积坝打下基础。

　　堆积坝(后期坝)，是基建期采用当地建筑材料修筑的，用以形成投产初期堆存一定量的尾矿所必需的库容量，一般要求贮存选矿厂投产后半年以上的尾矿量。在利用生产回水时，初期坝可澄清尾矿水，贮存所需的调蓄水量及相应的汛期调洪水量。它兼有排泄渗透水和稳定整个坝体的作用，并为以后尾矿堆坝打下基础。

　　堆积坝(后期坝)，是选矿厂在生产过程中，在超过初期坝坝顶标高以上，采用尾矿堆筑的坝体。由于尾矿筑坝体是直接用尾矿堆筑，节约了大量的土石方工程量和投资，因而应尽量加以利用。当由于尾矿的物理力学特性不能满足要求，用尾矿筑坝全有困难时，也可采用当地其它材料混合筑坝。尾矿堆积坝的堆积形式有：上游法、中线法、下游法、水库式堆积法和高浓度堆积法等。

尾矿筑坝方法包括：

1． 冲积法；
2． 池填法；
3． 渠槽法；
4． 采用水力旋流器分级上游筑坝法；
5． 尾矿分级下游筑坝法；
6． 尾矿分级中线筑坝法。

按施工方法分类：

1． 辗压法；
2． 水力冲填法；
3． 高浓度堆筑法；
4． 尾矿压滤滤饼干堆。

　　尽管细颗粒尾矿的强度低，沉积密度低和内摩擦角小的物理特性给筑坝带来巨大困难，但通过生产实践和加强管理等，在筑坝方法上已所突破。近年来，细颗粒尾矿也越来越多的被用来堆筑尾矿坝。

(二)、排水构筑物

　　在尾矿坝的生产运行过程中，为了将尾矿库内澄清水、雨水和汛期山洪等安全地排出坝外，通常设置排水构筑物，它包括排水井（塔）排水涵管、排水斜槽、隧洞、拦洪坝、溢洪道及截洪沟外。其断面尺寸和泄水能力与当地水文气象条件和防洪标准相关，也与矿山生产规模、尾矿坝级别等相关，它对确保尾矿坝安全起着极为重要作用。

(三)、排渗水设施

　　尾矿坝体内有一条浸润线，即一个浸润曲面线，类似于地下水位线。它结坝体个坡稳定性有重要影响，一般说，随着浸润线的升高，坝坡稳定的安全系数就降低。因此，浸润线如果从坝外坡逸出来，其明显现象是坝后坡或坝趾处沼泽处、渗水量增大、渗水浑浊、出现管涌、流水和坝陷等。这些现象对坝体稳定性是极不利的。

工程上要求尾矿坝坝体内设置排渗水设施，用以降低浸润线。排渗水设施包括有：

1． 排渗棱体；
2． 滤水堆石坝(初期坝)；
3． 排渗褥垫；
4． 排渗盲沟(盲管)；
5． 贴坡反滤体；
6． 排渗井管(虹吸式渗井、轻型井点、垂直及水平联合排渗体。

　　尾矿坝使用周期较长，坝体大部分处于浸润状态，又经常受外界各种因素影响，因此，坝体内隐患对尾矿坝安全运行关系重大，应进行经常性监测工作，据此判定它的安全状况，把坝体的隐患消灭在萌芽状态时期，或限制其进一步恶化。

二、尾矿坝的特点及生产管理

(一)、尾矿坝的特点

　　尾矿坝不同于水库坝，不论在设计，施工和管理上都有很大不同。水库坝是以防洪、发电、航运、灌溉和蓄水养鱼为目的，尾矿坝有其自身特点，其一，为了少占农田，往往地形条件差，山谷狭窄，坡陡，库容小，汇水面积大，调洪库容小，致使尾矿坝坝高，坝内水位高，形成人工建造的具有高势能的“泥石流”。因此，对尾矿坝防洪设施有特别要求。其二，尾矿坝筑坝材料多为选矿厂排出的尾矿浆，其粒度变化受磨矿细度左右，不同的尾矿有不同的物理特性，给筑坝和坝体带来不同特点，通常尾矿冲填坝体内浸润线偏高，尾矿坝的稳定性、坝趾的渗流、管涌、流土及饱和尾矿的地震液化等都应予以高度重视。尾矿坝为了堆存尾矿，使尾矿浆沉积固积，只要涌出的水不浑浊，无污染术没有完全隔水的必要，因此，在尾矿坝构造上应以透水性为原则。既有透水要求，又不能漏出矿浆或发生管涌现象，可见，尾矿坝比水库坝复杂得多。尾矿坝的专业知识涉及到水文气象、水工、岩土工程、工程地质、水文地质、矿山生产及环保等专业，有边缘学科的特点。其三，矿山生产的迅速发展，使选矿厂排出的尾矿量及“三废”急剧增加、环保、占地、复垦都提到议事日程上来，其中尾矿所含有害物质，如不能妥善处理，必然造成日趋严重的污染。

　　尾矿坝不仅对下游城镇、铁路、公路、农田、工农业生产及环保等方面有重要影响，而且与矿山采选生产密切相关。尾矿初期坝建成后，尾矿坝堆筑是逐日逐月逐年堆积起来的，并越积越大，筑坝上升速度受选矿生产规模变化影响。因此，尾矿坝不仅是矿山生产的特殊重工工程，而且关联社会和环境各个方面，是一门严肃的管理科学。

归纳起来，尾矿坝管理主要内容为：

1． 尾矿的输送、排放、筑坝及回水；
2． 尾矿坝的防洪渡汛和抗震；
3． 尾矿坝的维护、加固；
4． 排水构筑物的使用管理；
5． 排渗水设施的使用和监测；
6． 环境保护和尾矿综合利用等。

　　以上内容构成尾矿坝防洪抗震的艰巨性，设计施工和运行管理的复杂性，及环保监测的严肃性。

(二)、尾矿坝的问题

1．尾矿坝病害与隐患的形式：

(1)尾矿坝的排渗设施堵塞或破坏，或无排渗设施，使堆积坝浸润线抬高，坝外坡浸润线逸出，坝外坡和坝趾沼泽化，坝体出现裂缝、塌陷、冲沟或滑塌等；
(2)初期坝为土坝，放矿后坝体内浸润线抬高，并在坝外坡逸出，坝坡出现裂缝、冲刷等；
(3)坝基、坝肩有渗漏，坝内两岸有坍岸，，绕流、泥石流等；
(4)透水堆石坝渗浑水；浆砌石坝坝体有裂缝，有渗漏水，坝体稳定性受威胁；
(5)排水构筑物泄水能力不足，有缺陷，损坏失修，或断裂渗漏、跑浑水、下游消能设施不善；
(6)回水澄清距离不够，干滩距离太短等；
(7)抗洪和调洪能力太小；
(8)抗震能力不足；
(9)随意放矿，坝端集中放矿等错误放矿方法造成沉积滩顼倾斜、侧坡、扇坡、淤泥夹层、积水等，及筑坝外坡过陡；
(10)污水排放超标，尾矿粉尘飞扬污染环境。

　　上述问题和病害，有的是设计和施工质量差遗留下来的，有的是管理的盲目性，疏忽大意造成的；显然解决这些问题应首先进行“会诊”，找出隐患症结，分期对症治理。

2．尾矿坝生产管理技术力量薄弱

　　尾矿坝安全的诸因素中，管理是关键。俗称“三分建，七分管”，而恰恰在管理上普遍存在技术力量薄弱问题。由于尾矿坝是非生产性，不直接生产黄金，往往对存在的隐患或因资金不足，处理措施不力一拖再拖，未能引起足够的重视。
　　管理人员缺乏尾矿坝管理方面基本知识，或未经岗位培训，管理经验不足等。

(三)、尾矿坝的管理任务

　　尾矿坝(库)是矿山安全生产的重要设施之一。近年来由于矿山选矿处理能力日益加大，相应的排产尾矿也日益增加，据不完全统计，黄金矿山(岩金)现有尾矿坝(库)近几年400座。随之而来的安全环保问题日益突出，尾矿坝(库)的管理任务日趋繁重。

1.认真执行国家有关方针、政策和法规

　　管理在现代化建设中占有重要地位。科学、技术和管理被称作现代化的在大要素，三者相互制约、相辅相成，而管理这一要素却又具有特别重要的意义。
　　尾矿坝管理要贯彻“安全****，预防为主，防重于抢，有备无患”的工作方针，执行各项管理法规。尾矿坝(库)生产管理和安全防范的重点应放在尾矿坝体和排水构筑物上，严格执行《冶金矿山尾矿设施管理规程》(90）冶矿字第185号文件规定。
　　尾矿坝管理的基本任务，是将尾矿输送、回水、筑坝、坝体维护、坝内水位控制、汛期防洪、抗震、尾矿坝监测等各项工作做好，保证尾矿坝安全运行，防止溃坝等破坏性灾害事故发生。
　　尾矿坝类似选矿厂的“垃圾站”，无论是输送系统或堆存系统出了问题，选矿生产都难以进行。
　　尾矿坝的生产管理不令要把选矿厂排出的尾矿妥善地堆存起业，而且要进行筑坝的堆高施工，排水，防渗、观测等各项工作。同时对随时发生的问题及时处理。因此，尾矿坝生产管理是边生产，边筑坝，边完善直到尾矿坝终期，这是一个长期而完整的过程。
　　我国是一个水资源贫乏的国家，不少矿山用水紧张，天旱时，用水与当地农业争水，尾矿坝贮水将浑水变清水为矿山利用回水创造了条件。
　　环境保护是我国一项基本国策。由于尾矿浆含有某些有害物质，对环境构成危害，所以尾矿坝成为矿山环保工作的重点。尾矿坝具有一定的自净能力，成为消纳污染的一个设施；一旦泄漏，尾矿坝又是一个巨大的污染源。
　　尾矿综合利用，不仅可以减少尾矿堆存量，节约建坝，征购土地和防洪工程等费用，而且改善环境质量，变废为宝。在人多地少矛盾突出的严峻情况下，充分利用废弃资源有重要社会和经济效益。
　　山东省三山岛金矿、河东金矿、龙口市金矿等利用尾矿制作尾砂砖等多种建筑材料，其技术指标优于普通粘土砖。
　　山东、河北、辽宁等省不少黄金矿山对尾矿坝终期复土造田，绿化，河北省金厂峪金矿尾矿坝服务期满后，把尾矿坝变成“围山转”式花果山。
　　尾矿坝安全技术监督工作，从安全技术上进行认真的安全把关。从工程立项、决策、计划、勘察、设计、施工、管理各个环节把好关。
　　对尾矿坝设计，应严格遵守设计规范的原则，设计者应符合设计资格要求，建设监理，严格施工质量验收制度。
　　矿山企业要建立起尾矿坝管理细则，操作规程和安全责任制度。每年汛前，应召集有关部门，如安全、环保、基建、选矿厂等，有针对性的对尾矿坝的坝高、库内水位，排水口标高等按防洪标准逐一核对；对溢流井、隧洞、涵管等重点部位认真检查。对查出的事故隐患和未遂事故，要定负责人，定解决期限，定解决措施，并复查督促。
　　防汛领导小组还应对坝上交通、通讯、照明、防汛器材、材料等逐一检查落实，抢险器材不准占用，派专人负责、专库堆存。

2．加强技术培训提高人员素质

　　由于尾矿坝工程管理涉及技术知识面较广，在缺乏专门人材的情况下，应立足本单位，有计划举办培训班加强对在岗职工的专门培训，全面掌握尾矿坝管理基本知识，是强化尾矿坝安全管理的可行而有效措施。