尾矿库溃坝事故风险因素分析.pdf

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1、第27卷第3期聊城大学学报(自然科学版)Vol_27NO．32014年9月JournalofLiaochengUniversity(Nat．Sci．)Sep．2014尾矿库溃坝事故风险因素分析张会(山东管理学院机电学院，山东济南250100)摘要针对尾矿库溃坝事故，选用国内外历史尾矿库溃坝事故数据，利用非线性回归分析方法，通过建立一系列的关系函数，对影响尾矿库溃坝后果的主要因素进行分析，确定了尾矿库溃坝事故的风险因素为尾矿库的坝高和容积．在尾矿库的建设、运行过程中，要重点加强对尾矿库的坝高和容积的限制，减少尾矿库潜在溃坝风险．关键词尾矿库，溃坝，风险因素，非线性回归分

2、析中图分类号X93文献标识码A文章编号1672—6634(2014)03—0107—04O引言尾矿库溃坝事故的危害极其严重，在世界公害排名中位于第18位，仅次于核武器爆炸、DDT、神经毒气、核辐射以及其他13种灾害L1]．进入21世纪以来，尾矿库溃坝事故频繁发生，造成的后果更加严重．研究尾矿库溃坝事故风险，找出尾矿库在建设、运行过程中存在的危险因素，因地制宜地采取有效的风险管理措施，减少或避免尾矿库溃坝事故的发生已成为一项十分紧迫的任务．因此，本文利用非线性回归分析方法，对尾矿库溃坝事故后果的影响因素进行风险分析，确定影响尾矿库溃坝事故后果的主要因素，以便在尾矿库的建

3、设、运行过程中采取有效措施减少尾矿库潜在的溃坝风险．1尾矿库溃坝事故研究现状尾矿库安全研究早在十九世纪就已经进行．由于尾矿库事故危害极其严重，世界各国对于尾矿库的安全问题都非常重视．2O世纪8O年代，国际大坝委员会专门成立了针对尾矿库的分会，并制定了一系列的安全方针，保证尾矿库的安全发展_3]．进入21世纪之后国际大坝委员会又与联合国环境计划署联合发布了《尾矿坝：发生危险的可能性及从实践经验中吸取的教训》_6]，号召大家重视尾矿库的危害，并对过去发生的重大尾矿库溃坝事故进行了总结．随后在加拿大又召开年会，并将尾矿库的安全问题作为会议的主题进行了讨论[4,73．自从进入

4、21世纪以来，尾矿库溃坝事故发生的频率越来越高，人们对尾矿库的安全问题越来越重视．由于目前虽然矿山企业在尾矿库安全上采取了各种有效的技术和管理措施，应用了已有的安全检查表、质量标准化检查表以及系统安全的理论和方法，提高了安全管理和评价的科学技术水平．但是由于历史原因、政策环境以及矿山企业内部存在问题，而且缺乏有效、实用的评价方法和技术软件等等原因，尾矿库的安全问题一直不能得到有效解决，溃坝事故发生时造成的危害比国外要严重的多．世界上的发达国家已经建立了完善的尾矿库安全管理系统，而我国对尾矿库安全问题的研究起步比较晚，对于尾矿库溃坝事故综收稿日期：2014—04—2O基

5、金项目：山东省教育厅项目(J12LN56)；山东省高校科研发展计划项目(J13LC51)；山东管理学院2014年度校级教研项目(JY14l6)通讯作者：张会，E—mail：zhangh005@126．com．1O8聊城大学学报(自然科学版)第27卷合风险分析的研究还没有见到l_3剐．2研究方法尾矿库溃坝事故后果主要取决于溃坝发生后可能流出的最大距离和路径以及尾矿库大坝下游的存在的人口、财产、土地利用情况、水资源利用情况和生态环境等条件．尾矿库大坝的坝体类型、位置、后期坝的类型、大坝的地基、大坝的填充材料、活动状态、大坝的坝高、容积、尾矿的密度、坝体内的水的体积等所存在

6、的差异性使尾矿库溃坝事故的影响评价都具有不确定性和投机性．对尾矿库溃坝事故的敏感性进行研究可以发现，尾矿库的容积和尾矿坝的坝体高度是影响尾矿库溃坝事故发生的关键因子．尾矿库的几何参数和溃坝事故后果直接最简单的关系主要就是由这两个因子所决定的．尾矿库溃坝事故一旦发生，尾矿流出的体积主要取决于溃坝事故发生过程、溃坝持续的时间、坝口的大小以及坝体内储存的水量大小．尾矿库溃坝后流出的最大距离可能由尾矿库的坝高、库容、地形、坡度、坝口大小、溃坝发生时注入的水量、流出物中水／尾矿比等因素中的一个或多个因素共同决定．在大多数尾矿库溃坝事故发生时，坝体内的水与尾矿从未全部流出，一般只

7、有有限的尾矿会流出，因此，可以选用尾矿流出的体积而不是尾矿库打容积来建立关联关系，确定尾矿库溃坝事故发生的主要影响因素．尾矿库中坝顶和坝沿的高度相差很小，本质上可以认为大坝高度与尾矿厚度是相等的，因此，可以利用坝高来表示尾矿库溃坝事故发生时的尾矿厚度的近似值．M．Rico利用美国环境保护署(U．SEnvironmentalProtectionAgency，EPA)提供的历史尾矿库溃坝事故数据，利用一系列简单的经验方程来描述尾矿库特征与溃坝事故发生后的流出距离直接的关系，建立了尾矿库的几何参数与尾矿库溃坝砂流之间的关系函数[gJ．这种方法可以很容易找出