南丹縣“10．18”尾礦庫重大垮壩事故
2000年10月18日9時50分，廣西南丹縣大廠鎮(zhèn)鴻圖選礦廠后期尾砂堆積壩發(fā)生垮壩事故，約14300m3尾礦漿越過砌石初期壩面潰決，沿下游約20m寬山谷直沖而下約700m，造成28人死亡，56人受傷，位于尾礦庫下游的70間居民住房不同程度地被沖毀、沖壞，直接經(jīng)濟損失340萬元。
1 尾礦庫的基本情況
鴻圖選礦廠尾礦庫位于南丹縣大廠鎮(zhèn)銅坑酸水灣上游600m處，選礦廠規(guī)模200t／d。選礦廠下方為尾礦庫，是山谷型上游式尾礦庫，庫容約27400m3，建于1998年7月，1999年6月投入使用。按照《尾礦庫安全管理規(guī)定》(國家經(jīng)貿(mào)委[2000]第20號令)，該尾礦庫應(yīng)屬于五等級別。
鴻圖選礦廠尾礦庫下游初期壩是不透水砌石壩，壩頂寬4m，地上部分高2．2m，地下部分為4m左右。上游后期壩是用人工集中放礦子壩的沖積法筑壩，后期壩總高9m，壩面水平長度約25．5m，子壩捻高為0．5—0．8m，并按當(dāng)?shù)亓?xí)慣做法每層圍埝放0．1m茅草，0．4—0．7m尾礦砂。尾礦屬粒徑較細的砂質(zhì)量重尾亞粘型尾砂，平均粒徑0．7—0．4mm左右。事故前壩高和庫容已接近最終閉庫數(shù)值。
事故前連續(xù)幾天降雨，庫內(nèi)水位上升至壩頂，溢流溝出口處出現(xiàn)流出“黑水”的異?，F(xiàn)象，庫內(nèi)尾砂已出滲漏現(xiàn)象。
經(jīng)現(xiàn)場勘察，尾礦庫垮壩后，尾礦庫的砌石初期壩基本完好無損，但后期尾砂堆積壩基本全部潰決，滑波斷裂面距初期壩后壁約40m，后期壩上游整個尾礦庫庫面下降了3．2m。根據(jù)“地形圖”算出垮壩后排出的尾礦砂約11600m3，水約2700m3，共計14300m3尾礦漿。庫內(nèi)殘存的尾砂約13100m3，在弧形斷裂面處形成高差約5m高的陡坡，陡坡以下是1／35的緩坡，陡坡以上形成約1／34．3的反坡，坡面殘有25m長的水面。
2 事故原因分析
2．1 尾礦庫沒有設(shè)計報告，也沒有經(jīng)過“三同時”審查。
2．2 尾礦庫選址錯誤。在明知下游有居民的情況下，仍將壩址選在居民區(qū)的上游，給事故的發(fā)生埋下了隱患。
2．3 庫內(nèi)溢流溝蓋板封蓋過高，沒有按要求打開，庫內(nèi)水排不出去，使庫內(nèi)水位上升。初期壩面水平標高形成一個抗剪強度極低的滑動面。
2．4 尾礦庫與選礦廠不配套，庫容太小，服務(wù)年限僅1．5年，違反了《ZBJ1-90選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》第105條“小型選礦廠尾礦庫服務(wù)年限不宜小于5年”的規(guī)定，致使沒有足夠的時間讓尾礦壩體固結(jié)，降低了后期壩體的強度和穩(wěn)定性。
2．5 沉積干灘長度僅有4m左右，最小安全超高(壩頂與最高水位的高差)幾乎為零，致使壩內(nèi)尾礦含水飽和，壩面沼澤化，使壩內(nèi)浸潤線升高。這樣，尾礦沒有良好的固結(jié)環(huán)境，難以保證壩體的正常固結(jié)，降低了壩坡的穩(wěn)定安全系數(shù)，威脅到壩體的安全。
2．6 尾礦壩不牢固，初期壩坡面角太大，后期壩層與層之間為茅草和尾砂鋪墊，容易透水，引起坍塌。
2．7 尾礦庫缺乏規(guī)范的全面檢查與觀測管理工作，更沒有觀測記錄，也沒有掌握浸潤線高低、干灘長度、庫水位等變化情況。事故前發(fā)現(xiàn)險情，溢流溝滲出“黑水”，庫內(nèi)尾砂已發(fā)生漏砂，卻未能采取有效措施進行補救，使滑坡險情繼續(xù)發(fā)展。
2．8 護壩人員都是農(nóng)民，不懂護壩技術(shù)和基本知識，也未經(jīng)過專業(yè)知識培訓(xùn)，無法對尾礦庫的安全性能進行監(jiān)測。
2．9 尾礦庫的施工質(zhì)量是其正常運行的關(guān)鍵因素之一，但鴻圖選礦廠在建庫過程中不按建設(shè)規(guī)范、規(guī)程辦事，例如初期壩為不透水砌石壩，尾砂無法固結(jié)，又無排透設(shè)施。施工中沒有質(zhì)量監(jiān)督，又無施工記錄和竣工驗收，埋下了隱患。
2．10 事故前連日降雨，提高了壩內(nèi)浸潤線，降低了壩坡抗滑穩(wěn)定性。尾礦的粒徑較小，抗剪強度低，透水性能差，不易排水固結(jié)，對壩坡穩(wěn)定性影響較大。
2．11 鴻圖尾礦庫壩坡抗滑穩(wěn)定性計算。按不透水地基、尾砂堆壩全飽和，參照《中國有色金屬尾礦庫概論)和(尾礦設(shè)施設(shè)計參考資料》的有關(guān)數(shù)據(jù)資料和計算辦法，用雙向消散孔隙水壓力系數(shù)計算出該壩的后期尾礦堆積壩的壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)：Kmin＝0．8949。
Kmin小于《ZBJ-90選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范)要求五級庫安全系數(shù)K的規(guī)定。對于正常運行庫，K＝1．15；對于洪水運行庫，K=1．05；對于特殊運行庫：K＝1．0。
因此得出結(jié)論：該庫的壩坡抗滑穩(wěn)定性是不安全的。
3 結(jié)論
根據(jù)事故技術(shù)原因分析，鴻圖尾礦庫沒有按建設(shè)程序建設(shè)，尾礦庫服務(wù)年限、后期尾礦堆積壩的壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)、沉積灘長度和最小安全超高、滲流控制等均違反國家規(guī)范，是帶病運行的“險庫”，發(fā)生事故是必然的。