矿山自然灾害防治技术
矿山自然灾害防治技术
一、暴雨灾害防控措施
矿山企业要做好预报工作,与相关的气象预报部门保持密切的联系,在雨季时期密切关注天气的变化。地下矿山企业在大雨和暴雨期间不得进行井下作业,必须停产撤人。
二、洪水灾害防控措施
洪水灾害具有明显的季节性,雨季是矿山地面防水的重要时期。为防止矿山遭受洪水灾害,对正常生产的矿山来说,每年雨季前应组织一次地表防水工程检查,并编制防水计划,其工程应在雨季前竣工,确保地面防洪工程畅通和可靠。
矿区及其附近的积水或雨水有可能侵入井下时,应根据具体情况,采取下列措施:
①容易积水的地点,应修筑泄水沟;泄水沟应避开矿层露头、裂缝和透水岩层;不能修筑沟渠时,可用泥土填平压实;范围太大无法填平时,可安装水泵排水。
②矿区受河流、洪水威胁时,应修筑防水堤坝。
③雨季应设专人检查矿区防洪情况。
④地面塌陷、裂缝区的周围,应设截水沟或挡水围堤。
⑤有用的钻孔,应妥善封盖报废的竖井、斜井、钻孔和平硐等,应封闭,并在周围挖掘排水沟,防止地表水进入井下采区。
⑥影响矿区安全的落水洞、岩溶漏斗、溶洞等,均应严密封闭。
同时,矿山企业应注重洪水灾害应急救援预案并在日常工作中做好演练工作,应急救援预案是山洪灾害防御工作的落脚点。
对于新建、改建或扩建的矿山企业,应根据其设计规模确定不同级别的防洪标准。工矿企业的等级和防洪参照《防洪标准》(GB50201)的要求(表6-1)。
①滨海的中型及以上的工矿企业,当按表6-1的防洪标准确定的设计高潮位低于当地历史最高潮位时,应采用当地历史最高潮位进行校核。
②当工矿企业遭受洪水淹没后,损失巨大,影响严重,恢复生产所需时间较长的,其防洪标准可取表6-1规定的上限或提高一等。工矿企业遭受洪灾后,其损失和影响较小,很快可恢复生产的,其防洪标准可按表6-1规定的下限确定。地下采矿业的坑口、井口等重要部位,井口标高应高于当地历史最高洪水位1m以上。工业场地的地面标高,应当高于当地历史最高洪水位。特殊情况下达不到要求的,应以历史最高洪水位为防水标准修筑防洪堤,井口应筑人工岛,使井口高于最高洪水位1m以上。
③对于中小型工矿企业,其规模应提高两等后,按表6-1的规定确定其防洪标准。
④对于特大大型工矿企业,除采用表6-1中I等的最高防洪标准外,尚应采取专门的防护措施。
⑤对于核工业与核安全有关的厂区车间及专门设施应采用高于200年一遇的防洪标准。对于核污染危害严重的,应采用可能最大洪水校核。
三、泥石流灾害防控措施
泥石流有不同的特点,相应的灾害防控措施也应有所不同。概括有工程措施和生物措施两大类。
(一)工程措施
1.跨越工程
在泥石流沟上方修筑桥梁、涵洞跨越避险工程,使泥石流有排泄通道,又能保证道路的畅通。
2.穿越工程
在泥石流下方修筑隧道、明硐和渡槽的穿越工程,使泥石流从上方排泄,下方交通不受影响。
3.防护工程
对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及重要工程设施修筑护坡、挡墙、顺坝和丁坝等防护工程,从而抵御泥石流的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等危害。
4.排导工程
修筑导流堤、急流槽、束流堤等排导工程,改善泥石流流势、增大桥梁等建筑物的排泄能力。
泥石流排导工程包括导流堤、急流槽和束流堤3种类型。导流堤的作用主要是改善泥石流的流向,同时也改善流速。急流槽的作用主要是改善流速,也改善流向。束流堤的作用主要是改善流向,防止漫流。导流堤和急流槽组合成排导槽,以改善泥石流在堆积扇上的流势和流向,使泥石流循着指定的道路排泄,防止淤积。导流堤和束流堤组合成束导堤,可以防止泥石流漫流改道为害。
5.拦挡工程
修筑拦砂坝、固床坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等拦挡工程,控制泥石流的固体物质和雨洪径流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以减缓泥石流的冲刷、撞击和淤埋等危害。
对于防治泥石流的工程措施,常须采取多种措施结合应用。最常见的有拦渣坝与急流糟相结合的拦排工程,导流堤、拦渣坝和急流槽相结合的拦排工程,拦碴坝、急流槽和渡槽相结合的明洞(或渡槽)工程等。防护工程也常与其他工程配合应用。多种工程措施配合使用,比单纯采用某一种工程措施要更为有效,也更为经济合理。
(二)生物措施
矿山泥石流防治的生物措施主要是恢复植被,包括种植水源涵养林、水土保持林、护床防冲林、护堤固滩林等。一般采用乔、灌、草等植物进行科学的配置营造,充分发挥其滞留降水,保持水土,调节径流等功能,从而达到预防和制止泥石流发生或减小泥石流规模,减轻其危害程度的目的。
四、山体滑坡、崩塌灾害防控措施
我国滑坡灾害防治中应推行“监测为首、排水为主、结构为辅、预测预警、科学决策”的新技术路线。
(一)滑坡监测
滑坡动态监测的内容包括滑坡变形监测、建筑物变形监测、地下水动态监测和滑坡推力实测。目前,国内外滑坡动态监测的技术方法已经发展到一个较高水平,已由过去的人工监测逐渐过渡到仪器检测,并正向高精度的自动化遥测系统发展。监测仪器也在不断更新,随着计算机技术和测量技术的不断发展,激光测距仪和高精度电子经纬仪等先进设备,正在逐步成为滑坡动态监测的新手段。
(二)排水预防
1.排除地表水
滑坡的发生和发展,与地表水的危害有密切关系。所以,设置排水系统来排除地表水,对治理各类滑坡都是适用的,对治理某些浅层滑坡,效果尤其显著。常用的地表排水方法,是在滑坡可能发展的边界5m以外,设置一条或数条环形截水沟,用以拦截普遍引自斜坡上部流向斜坡的水流。通常,沟深和沟底宽度都不小于0.6m。为了防止水流的下渗,在滑坡体上也应充分利用自然沟谷,布置成树枝状排水系统,使水流得以汇集旁引。如地表条件许可,在滑坡边缘还可修筑明沟,直接向滑坡两侧稳定地段排水。如果滑坡体内有湿地和泉水露头,则需修筑渗沟与明沟相配合的引水工程;地在表水下渗为滑坡主要原因的地段,还可修筑不同的隔渗工程。当地表出现裂缝或滑坡体松散易于地表水下渗时,都要及时进行平整夯实,以防地表水渗入。另外,在滑坡地区进行绿化,尤其是种植阔叶树木,也是配合地表排水、促使滑坡稳定的一项有效措施。
2.排除地下水
地下水通常是诱发滑坡的主要因素,排除有害的地下水,尤其是滑带水,成为治理滑坡的一项有效措施。滑坡地下排水系统包括截水盲沟、支撑盲沟、盲洞、仰斜钻孔、渗管、渗井、垂直钻孔以及砂井与平孔相结合、渗井与盲洞相结合等工程设施。其中的深盲沟和盲洞由于造价较高、施工困难,效果又不太稳定,一般很少采用。
(1)截水盲沟。设置于滑坡可能发展范围5m以外的稳定地段,与地下水流向垂直,一般作环状或折线形布置,目的在于拦截和普旁引滑坡范围以外的地下水。这种盲沟由集水和排水两部分组成,断面尺寸由施工条件决定,沟底宽度一般不小于1m。盲沟的基底要埋入补给滑带水的最低一层含水层之下的不透水层内。为了维修和清淤的方便,在截水盲沟的转折点和直线地段每隔30~50m,都要设置检查井。
(2)支撑盲沟。是一种兼具排水和支撑作用的工程设施。地于滑动面埋藏不深,滑坡体有大量积水,或地下水分布层次较多、难于在上部截除的滑坡,可考虑采用修建盲沟的办法来进行治理。支撑盲沟布置在平行于滑坡滑动方向有地下水露头处,从滑坡脚部向上修筑。有时在上部分岔成支沟,支沟方向与滑动方向成30°~45°交角。支撑盲沟的宽度根据抗滑需要、沟深和便于施工的原则来确定。一般采用2~4m。盲沟基底应砌筑在滑动面以下0.5m的稳定地层中,修成2%~4%的排水纵坡。如果滑坡推力较大,可考虑采用支撑盲沟与抗滑挡墙结合的结构形式,这种联合形式的防治效果更好。
(3)仰斜孔群。是一种用近于水平的钻孔把地下水引出从而达到疏干滑坡体、使滑坡稳定的措施。仰斜排水孔的位置,可按滑体地下水分布情况,布置在汇水面积较大的滑面凹部。孔的仰斜角度应按滑动面倾角以及稳定的地下水面位置而定,一般采用10°~15°。孔径的大小由施工机具和孔壁加固材料决定,可以从几十毫米到上百毫米。如果仰斜排水孔作为长期的排水通道使用,则孔壁就需要用镀锌铜滤管、塑料滤管或竹管加固,也可用风压吹砂填塞钻孔。当含水土层(如黄土)渗透性差时,可采用砂井一仰斜排水孔联合排水措施,以砂井聚集滑坡体内的地下水,用斜孔穿连砂井并把水排出。在这种排水措施中,原则上斜孔应打在滑动面以下。砂井的井底以及砂井与斜孔的交接点,也要低于滑动面。砂井中的充填料应保证孔隙水可以自由流入砂井,而砂井又不会被细粒砂土所淤积。
(4)垂直孔群。是一种用钻孔群穿透滑动面、把滑坡体内储藏的地下水转移到下伏强透水层从而将水排泄走的一种工程措施。每一种工程措施都有一定的适用条件,垂直孔群的适用条件是∶滑坡体土石的裂隙度高、透水能力强、在滑动面下部存在的排泄能力强的透水层。垂直孔群一般是在地下水集中地区和供水部位,采用成排排列的方式进行布置。每排孔群的方向应垂直于地下水的流向。排与排的间距为孔与孔间距的1.5-5倍。排水钻孔的孔径,要求每孔的设计最大出水量应大于钻孔实际涌水量。为了达到钻孔排水的目的,每个钻孔都必须打人滑动面以下的强透水层中,并且要求在每孔钻进终了时,都要安设过滤管,在过滤管外天充填砂砾过滤层。对于不设过滤管的钻孔,应该全部充填砂砾。在孔口应设置略高于地面的防水层。
(5)防止水对坡脚的冲刷。在自然界中,由于斜坡的前缘受到河流冲刷而诱发滑坡的情况是一种很普遍的现象。因此,应努力防止水对坡脚前缘的冲刷、淘蚀。一般来说,治理的办法是在滑坡上游严重受冲地段修筑促使主流偏向对岸的丁坝。在滑坡前缘用抛石、铺设石笼、钢筋混凝土块及片石护坡,使滑坡坡脚的土体免受河水冲刷,从而达到稳定滑坡的作用。如果滑坡位于河曲处,河道又有改变的条件,也可采用改河方案,以使滑坡前缘免受河水冲刷。一些沟谷由于水流的冲刷,使沟床不断加深与展宽,沟坡的岩土失去稳定而产生滑坡,对这种滑坡的治理,可在它的下游地段修筑堤坝,以防继续下蚀,并利用淤积的固体物质稳定滑坡的坡脚。
(三)工程结构治理
由于失去支撑而引起的滑坡,或滑床陡、滑动快的滑坡,采用修筑支挡工程的办法,可增加滑坡的重力平衡条件,使滑坡迅速恢复稳定。支撑建筑物的种类很多,有抗滑垛、抗滑桩、抗滑墙、锚固等。这里仅介绍几种主要的支挡工程办法。
1.抗滑片石垛
抗滑片石垛是一种用垒砌石块的方法来阻止滑坡体下滑、达到稳定滑坡目的的工程措施。对于滑体不大,滑面位置低于坡脚不深的中、小型滑坡,又有足够的场地和廉价的石料时,就可采用这种工程措施。但是,这种措施不适宜用来治理下滑力较大的大、中型滑坡。对于强地震区的滑坡,由于片石垛本身结构松散,这种措施也同样不宜采用。对于适宜采用抗滑垛的中、小型滑坡,片石垛的基础必须埋置于可能形成的滑面以下0.5~1.0m 处。
2.抗滑挡墙
抗滑挡墙是一种阻挡滑坡体滑动的工程措施,适用于治理因河流冲刷或因人为切割支撑部分而产生的中、小型滑坡,但不适宜治理滑床比较松软、滑面容易向下或向上发展的滑坡。抗滑挡墙,一般多设置于滑坡的前缘,基础埋入完整稳定的岩层或土层的一定深度。挡墙背后应设置顺墙的渗沟以排除墙后的地下水,同时在墙上还应设置泄水孔,以防止墙后积水泡软基础。
3.抗滑桩
抗滑桩用来治理滑坡既要保证桩不被剪断、推弯或推倒,也要保证桩间土体不会从桩间滑走或因桩高不够导致土体从桩顶滑出。抗滑桩应设置在滑体中下部,滑动面接近于水平,而且也是滑动层较厚的部位。一定要保证桩身有足够的强度和锚固深度、桩高和桩间距离都要适当。抗滑桩的施工方法主要有打人法、钻孔法和挖孔法3种。对于中厚层的大型滑坡,则多采用钻孔法和挖孔法施工。
4.锚固
利用穿过软弱结构面、深入至完整岩体内一定深度的钻孔,插入钢筋、钢棒、钢索、预应力钢筋及回填混凝土,借以提高岩体的摩擦阻力、整体性与抗剪强度,这种措施统称为锚固。
(1)锚杆喷射混凝土联合支护。简称锚喷结构或锚喷支护,即喷射混凝土与锚杆相结合的一种支护结构,也称喷锚支护。
(2)锚杆。是指钻凿岩孔,然后在岩孔中灌入水泥砂浆并插入一根钢筋,当砂浆凝结硬化后,钢筋便锚固在围岩中,借助于这种锚固在围岩中钢筋能有效地控制围岩或浅部岩体变形,防止其滑动和坍塌,这种插入岩孔,锚固在围岩中从而使围岩或上部岩体起到支护作用的钢筋称为“锚杆”。锚杆类型很多,有楔缝式锚杆、倒楔式锚杆、普通式砂浆锚杆(并称插筋),钢丝绳砂浆锚杆,树脂锚杆及预应力锚索等,错杆的作用是锚杆与岩体锚固后的作用,有4种形式,即悬吊作用,组合作用,加固作用,锚杆的自承拱作用。
(3)预应力锚索。由钻孔穿过软弱岩层或滑动面,把一端(锚杆)锚固在坚硬的岩层中(称内锚头),然后在另一个自由端(称外锚头)进行张拉,从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固,这种方法称预应力锚索,简称锚索,国内应用较多,如长江南岸链子崖危岩体治理和会同县中心街滑坡治理中都采用了此种锚索。锚索结构一般由幅度锚头、锚索体和外锚头3部分共同组成。内锚头又称锚固段或锚根,是锚索锚固在岩体内提供预应力的根基,按其结构形式分为机械式和胶结式两大类,胶结式又分为砂浆胶结和树脂胶结两类,砂浆式又分二次灌浆和一次灌浆式。外锚头又称外锚固段,是锚索借以提供张拉吨位和锁定的部位,其种类有锚塞式、螺纹式、钢筋混凝土圆柱体锚墩式、墩头锚式和钢构架式等锚索体,是连结内外锚头的构件,也是张拉力的承受者,通过对锚索体的张拉来提供预应力,锚索体由高强度钢筋、钢纹线或螺纹钢筋构成。预应力锚索是一种较复杂的锚固工程,需要专门知识与经验,施工监理人员,应具有更丰富理论和经验。
5.减载
当一个滑坡处于头重脚轻的状况下而在前方又有一个可靠的抗滑地段时,采取在滑坡体上部减重或脚部加填的办法,使滑坡的外形得以改变,重心得以降低,可以使滑坡的稳定性得到根本的改善。曾经有人计算过,如果将滑动土体积的4%从坡顶转移到坡脚,那么滑坡的稳定性就可增大10%。如果滑坡没有一个可靠的抗滑地段,则减重只能减小滑坡的下滑力,不能达到稳定滑坡的目的。因此,用减重的方法治理滑坡时,常常需要与下部的支挡措施相配合。
应当说明的是,用减重的方法治理滑坡并不是对所有滑坡都适用。对于牵引式滑坡或滑土带具有卸载膨胀性的滑坡,就不宜使用。减重常用于滑面不深、具有上陡下缓、滑坡后壁及两侧有岩层外露或土体稳定不可能继续向上发展的滑坡。对于可以采用减重方法治理的滑坡,应该认真决定减重范围,要根据各段滑坡的稳定程度、稳定滑坡和其他建筑物的要求,进综合考虑。对于一些不向上或向两侧牵引发展的小型滑坡,也可考虑将滑坡体全部清除。
在对滑坡体作减重处理时,必须切实注意施工方法,尽量做到先上后下,先高后低,均匀减重,以防止挖土不均匀而造成滑坡的分解和恶化。对于减重后的坡面要进行平整,及时做好排水和防渗。在滑坡前部的抗滑地段,采用加载措施,可以产生稳定滑坡的作用,当条件许可时,应尽可能地利用滑坡上方的减重土石堆于前部抗滑的地段。为了加强堆土的反压作用,可以将堆土修成抗滑土堤,堆土时要分层夯实,外露坡面应干砌片石或种植草木,土堤内侧应修渗沟,土堤和老土之间应修隔渗层。
(四)崩塌滑坡预报方法
崩塌滑坡预报研究是20世纪60年代才开始起步的,并已成为滑坡研究中一个热门课题。由于滑坡问题的复杂性,滑坡时间预报目前还是一个世界性的科学难题。在此领域内,国内外已取得了一些成果,但这些成功预报大多是通过监测工作实现的。而运用什么样的理论,建立何种理论模型进行预报,并没有完全解决。
滑坡预报的核心是预报方法和预报判据。基于这一认识,本书提出了较以往预报方法更进一步的极限分析法、指数平滑法、多元非线性相关分析法及位移动力学分析法和3种类型的滑坡预报判据,即安全系数和可靠概率判据、变形速率判据及综合信息预报判据。
1.极限分析法
该法是以安全系数为判据的一种滑坡预报方法。主要适用于滑坡的长期预报。其基本原理是以岩土塑性力学为基础,把岩石体作为一种理想弹塑性体或刚性体,应用理想弹塑性体或刚性体处于极限状态的普遍原理——上限定理和下限定理求解极限荷载。在小变形情况下,极限状态通常是指开始产生塑性流动的瞬间状态。分析时采用了屈服准则的概念,并考虑了应力——应变关系的相适应性的流动法则,因而,得出的解通常比所用极限平衡法所求得的解更严密,且物理概念清晰。
2.指数平滑分析法
指数平滑法是由美国数学家布朗和霍尔特发展起来的,目前已在许多领域中得到了应用。这种方法具有计算过程简单、容易掌握等优点,如果运用得当,可以和一些复杂的预测方法得到几乎同样高的精度。
从基本原理来说,指数平滑法是一种非统计性的方法。这种方法认为,每个时间序列都具有某种特征,即存在着某种基本数学模式,而实际观测值既体现着这种基本模式,又反映着随机变动。指数平滑法的目标就是采和“修习”历史数据来区别基本数据模式和随机变动,这相当于在历史数据中消除极大值和极小值,获得该时间序列的“平滑值”,并以它作为对未来时期的预测值。它在整个预测过程中,始终不断地用预测误差来纠正新的预测值,即运用“误差反馈”原理对预测值不断修正。
指数平滑法目前已有多种模型,如移动算术平均法、单指数平滑法、二次曲线指数平滑法等。其中二次曲线指数平滑法略微复杂一些,但对非平稳时间序列的预测相当有效,它能随着时间序列的增长而不断调整预测值。这种方法尤其适宜于中、短期预报,一般可以获得较高的预报精度。
3.多元非线性相关分析法
基本思路和方法是将较多与滑坡活动有关的因素作为预测因子集,将其与经过了卡尔曼滤波方法的时间" 位移曲线进行相关检验,通过相关检验对预测因子集进行筛选。根据“当选者”的最佳拟合初等函数建立线性方程,采用最小二乘法求得待定系数,然后建立回归方程,再将回归方程还原为非线性方程,对滑坡进行逐步跟踪的中短期预报。
4.位移动力学分析法
基本思想是滑坡体在受到各种外力作用时,将产生一个作用合力,这个作用合力将使滑坡产生加速运动,加速运动在不同时刻的位移值即为可以观测到的滑坡位移值。
五、滚石灾害防控措施
(一)防护理念
滚石运动多种多样,滚石的防护必须采取刚柔结合的办法,这也是滚石防护的两种理念。
目前常用的柔性防护系统包括柔性金属拦截网和柔性被覆系统。前者主要利用拦截网本身高柔性、高强度的特征来进行滚石的能量消耗与拦截。后者实际上是一种主动的拦截系统,通过拦截固坡网与锚杆系统的结合,对边坡上可能松动的块体提前施加预应力作用,同时在固坡网上种植植被以达到良好治理的目的,兼顾生态景观。
工程中常用的刚性支护系统主要是挡石墙和挡石墩,在一些柔性防护施工较为困难的情况下,同时为了给公路界定行车范围,也常常采取刚性支护办法,相对柔性支护而言,刚性支护施工难度不大,但施工量和投入均较大。
(二)防护手段
滚石的发生是从滚石源开始产生,并经过运动过程然后到达致灾点,因此,滚石防护可以采用源头防护法、路径防护法和终点防护法3种防护手段。
源头上控制可以采取“山猴子”排石、喷混凝土、贴钢筋网等办法,如浙江磐安县至双峰乡的多个陡崖点采取挂网和喷混凝土结合以防落石取得较好效果。
路径上控制可以采取拦网、拦墙、坡面植被、坡面形态变化等多种措施来减少或阻止滚石的向下运动。高速公路边坡上的多级支护以及每级加立拦石网就能起到路径拦截作用。
终点控制可能采取护栏、挡石墙、隔离沟、碎石缓冲区和路堑等措施来进行滚石卸能与拦截。以上这些方法并不是孤立的,可以根据具体的情况,选择适当的组合,如拦石网后方填碎石层,坡面贴网和坡上立网结合,并灵活运用,相互结合,就可以起到很好的防护效果。
六、地震灾害防控措施
(1)根据国家的有关规定,地震基本烈度Ⅵ度以上地区的大型工矿企业的主要生产厂房,全矿性的动力设施、通信等新建工程耍进行设防,重要的旧建筑物需要加固的应加固,提高重点矿山的综合抗震能力。对于多数的矿山,也应提高地表和井下工程施工质量,加强日常维修,尤其是井巷工程的支护形式要适当、合理,在复杂地质条件的井巷工程应特别注意,这是增强矿山抗震性能的重要途径。
(2)矿山地表建筑应严格注意地基和地形地貌条件的选择,大型建筑物避免建在溶洞或坑道、采空区上。对于一些矿山因人工开采不合理而造成的塌陷等灾害,亦要加强监督管理,同时还应加强矿山灾害的监测工作。
(3)加强地震基本知识的宣传和普及。通过对矿震产生原因、目前预报水平、地震震级和烈度、近震和远震、地震类型、有感地震和破坏性地震、地震前兆现象及有关建筑抗震等知识的宣传和普及,消除对地震的恐惧心理,并使群众在地震时有正常的应急能力,这样就能避免地震时群众慌乱而造成不必要的损失。
七、台风灾害防控措施
台风来临时,受台风影响的矿山井要停产,撤出所有工作人员。台风过后,要抓好矿山复产前的安全检查工作。恢复生产前,要督促地下矿山企业对矿区地表存有积水的沟塘及时进行疏干和治理,防止地表积水灌入井下加强井下掘进、采矿的探放水工作,严格落实“有疑必探、先探后掘”工作制度,严防透水、淹井事故的发生。同时,要对提升运输、通风、供电、防排水等系统及相关设备设施进行全面检查、测试;对竖井筒、运输巷道、采场、水泵房、爆破物品库(发放站)、变配电硐室所等重点部位和场所进行全面排查,防止坠井、冒顶片帮、中毒窒息、触电等事故的发生。要督促露天开采矿山企业加强对边坡、台阶等重点部位的检查,及时处理不稳定岩体、浮石;对深凹露天矿山,还要对通风、排水设备进行检查测试,防止滑坡、坍塌、爆破、中毒窒息、触电、机械伤害等事故的发生。尾矿库复用前,要对尾矿坝坝体、尾矿排放情况以及供电照明、防洪排水等设备设施进行全面检查、测试,防止垮坝、溢流、泄漏等事故的发生。要加强对矿区道路两侧废石堆、宿舍、工棚等设施和建筑物的排查,确保不发生问题。要立即组织对台风造成的影响和破坏进行全面排查,对受台风损坏的设备设施进行检修和维护保养。
八、海啸灾害防控措施
我国受海啸的影响较小,受海啸影响的矿山也很少。要做好海啸的监测预报系统,向日本、美国等海啸预警系统发达的国家学习,引进他们的先进技术。海啸灾害是不可避免的,海啸来临时,受海啸影响的矿山应停止生产,撤出全部工作人员。同时做好善后工作,对海啸可能引发的次生灾害做好充分的防治措施。
九、暴风雪灾害防控措施
为减少雨雪冰冻灾害频发可能带来的不利影响,需要采取科学措施应对雪灾。一是气象部门切实加强对雨雪天气的动态分析、中短期预报及短时临近预报、降雪预报和预警做到及时准确,便于提前做好防范雪灾准备,有效提高减灾效应。二是注重灾前、灾中和灾后的科学抗灾,减少损失。如北方矿区,特别是东北、内蒙古等省区每年的10月到翌年的5月为冰冻期,3——5月经常出现大雪,甚至会出现暴风雪。这种情况发生时会阻断矿山对外的一切交通,也有可能造成本区的暴雪灾害的发生。一般应采取以下安全措施露天矿山在开采中,一般配备了矿岩运输车辆、推土机、压路机、前装机等,出现暴风雪时,露天采场和排土场的运输车辆应暂时停止运行,暴风雪过后,用运输车辆、推土机、前装机等这些设备配合扫雪清路,以保证道路畅通和矿山安全生产。
十、雷电灾害的防控措施
(一)建(构)筑物防雷措施
对矿山建(构)筑物按照防雷要求进行分类,各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置,并应采取防闪电电涌侵入的措施,同时各类防雷建(构)筑物还应设内部防雷装置。
接地电阻的要求如下。
(1)变压器中性点工作接地R≤4Ω。
(2)保护接地R≤4Ω。
(3)重复接地∶R≤10Ω。
(4)防雷接地R≤30Ω。
(5)PLC接地根据设备厂家的要求而定,一般情况下R≤4Ω。
(6)当在建(构)筑物内各种接地装置无法分开时,可做成共用接地装置,其接地电阻值按其中最小值来取定,但接地干线分别设置。
建(构)筑物的防雷装置应符合《建筑物防雷设计规范》(GB50057)的要求。
(二)矿山机械防雷电措施
矿山施工作业机械的电气控制系统,特别是微电子控制装置受雷电直击或雷电感应过电压损害的几率很大。矿区,在雷雨季节是雷电袭击的高发区,每当大雨来临时,雷电往往会对施工机械进行正面的袭击。有时即使天空中没有雨云又不下雨的情况下,感应雷也会时有发生,其产生的浪涌电压人侵并损坏矿山机械的微电控制装置,为此,防雷工作势在必行。
1.安装避雷针装置
由于矿山机械设备及其配套机械集中在矿区使用,比较容易进行集中防雷,为此在矿区安装避雷针。避雷针的高度高于矿山机械的最高点,达到有效的保护半径,防止雷电对任一台作业机械直击。避雷针接地要可靠,由于不同岩性地质土壤电阻值不同,接地网的埋设不尽相同。对机械操作控制室进行屏蔽,将操作室内微电子控制系统的工作接地、保护接地与金属结构的控制室外壳用导体连接在一起,再通过接地引线引入地下接地网,使它们保持相等的地电位,预防静电及雷电。2.对矿山机械控制装置装设过电压保护器
为了保护控制灵敏度极高的机械微电子控制装置免遭雷浪涌电压人侵损坏,根据每台机械控制装置的不同构造特点,对其装设过电压保护器。
矿山机电设备的防雷电接地技术应符合《矿山电力设计规范》(GB50070)中的相关要求。
十一、放射性灾害的防控措施
放射性污染的防控是关系到保护环境、保障人们健康,促进社会物质文明、精神文明建设一个重要问题,具有重要的现实意义和深远的历史意义。
对于铀矿山而言,有效地控制氡及其子体的析出是至关重要的。此外,最大限度地减少矿岩的暴露面,选择最佳的采矿方法,如充填法。
在铀水冶厂的破碎、磨矿、筛分等工艺过程中应采用湿式操作,同时在各个设备上加装密封罩,加强通风和排气除尘。
有效处理放射性工业废在放射性的污染防治中占有很重要的地位。
在放射性场所工作人员佩戴高效防尘口罩,清除表面污染,上班更衣、下班沐浴充分提高工作效率,缩短工作时间,加强个体防护。
对已退役或将退役的放射性矿山、尾矿坝。在有条件的地方,应坚决做到植被还林、还田。严禁土法开采冶炼,大力推广溶浸采矿、钻孔浸矿技术等开采技术。
2010年开始实施的《核工业铀矿冶工程设计规范》有以下的规定。
(1)铀矿开采和水冶生产应按规定要求采取辐射防护区。铀矿冶生产工作场所可分为监督区和控制区,监督区职业照射剂量限值宜为1~5mSv/a,控制区宜为5~15mSv/a。
(2)新建改建和扩建铀矿冶工程,应按国家现行标准《铀矿冶辐射防护规定》(EJ 993)的有关规定布置各类建(构)筑物,并应在其周围划定辐射防护距离。辐射防护距离宜符合表6-2的规定。
(3)凡产生氡及其子体粉尘的场所,必须采取把有害物质浓度降到标准规定的限制浓度以下的防护措施。
(4)铀选冶厂集中排放的排气筒高度,应根据放射性物质的排放量,经过计算后,并结合当地气象地形人口分布等因素综合确定。
(5)铀矿冶工程的厂房的地面墙壁应采用易于去污耐磨的材料铺设。凡产生粉尘的厂房(或车间)内部结构宜减少积尘面积。
对于“三废”治理与环境保护方面,《核工业铀矿冶工程设计规范》也做出了相应的要求
(1)铀矿冶工程在生产过程产生的“三废”中有回收价值的物质,应充分回收利用;没有回收价值应采取妥善处措施。
(2)铀矿冶工程生产过程中产生的固体废弃物,应采取处置措施。废石场尾砂(矿)库应有防止废石尾矿(渣)流失的措施尾渣、尾砂堆放到一定的高度后应进行固砂(渣)处理报废设备,器材等应回炉冶炼处置。
(3)铀矿冶生产中产生的废水,应做到清污分流,宜循环使用废水中有害物质含量不符合排放要求是,应处理达到排放标准后,按环保部门认可的槽式方式和排放点排放。
(4)利用排气筒(或风帽)排放生产过程中各岗位,各节点产生的有害气体,粉尘等,应采取有效治理措施,是排出的气载流出物中有害物质含量,经过大区扩散稀释后,浓度符合国家有关规定。
(5)铀矿石或铀化合物运输应采用专用车辆运输,并应采取不撒漏,不滴水,不扬尘的措施。
(6)运输车辆装卸矿石后应冲洗车辆外部清洗场地应该设在厂矿污染区冲洗车辆废水应集中处理。
(7)铀化合物应采用专用的容器包装并严格密封,表面宜容易去污。