【矿业澳洲点评】为保护环境、减少水污染,应处理好尾矿坝工程结束后的废渣。针对尾矿坝以往原则上存在的不足之处,澳大利亚经过18个月的深入论证,发布了新准则。概述了新准则的特点,并介绍了其应用效果。研究表明,新准则应用范围更广、适用性更强,可减少重大安全事故的发生。
《澳大利亚尾矿坝新准则应用》
【1 概述】
澳大利亚大坝委员会(ANCOLD)认为,在全球应用准则中,其尾矿坝新准则最为全面。2012年5月,ADCOLD发布了一份关于尾矿坝规划、设计、施工、运行及关闭新准则的文件,同时废除1999年发布的准则。新准则扩大了应用范围,重点关注风险评估方法及覆盖尾矿坝关闭和关闭后的使用周期。
此外,新准则还引入了从保守起点开始设计的“观测方法”概念。若不能运用前期监测和试验数据评估各建设阶段的设计,新无法理解建筑材料(包括尾矿和其他重要组成部分)的详细性能,比如水量平衡。因此应选用合适的仪器,并采用更加实用的管理方法,对尾矿坝进行监测。
由专业委员会历时18个月,并经澳大利亚及国际知名专家审查后制定出该准则,该委员会成员由来自澳大利亚几个采矿大洲的矿业公司人员、顾问、专业学者和管理者组成。
【2 与挡水坝的差异】
尽管与常见的挡水坝存在许多相似之处,但不同的是,尾矿坝可储存矿物提炼、发电或制造过程中产生的废物,因此应制定尾矿坝专门准则。该坝与挡水坝的重要差异如下。
(1) 堤坝必须能储存固体 (通常沉积为泥浆) 并能控制自由水。
(2) 储存在尾矿坝内的固体和水都可能含有污染物,如果得不到控制,可能会对环境造成危害。
(3) 尾矿坝使用期限可能相对较短,但可能要求安全存储尾矿的时间较长。
(4) 尾矿坝通常是分阶段修建的,要经过多年才能完成。
(5) 如果没有适合于常规水坝建设的土木工程输入或控制水平,尾矿坝的建设,尤其是任何后续加高可由矿业人员完成。
(6) 在采矿期内,用于修建堤坝的材料和尾矿本身的材料都可能发生变化。
(7) 尾矿放置和回收用水等日常运行状况对存储安全至关重要。
(8) 修建及运行期间,尾矿坝的填充率、极限高度、整体存储配置可能会以不可预见的方式发生改变。
(9) 尾矿坝存储量的设计应满足直到矿山关闭时的需要,以便能形成永久的、无需维护的沉积,以免造成长期环境影响或风险。
【3 应用效果】
现今高200m以上的尾矿坝十分常见。伴随尾矿坝的规模越来越大,对人类和环境产生的风险也随之增加,这就需要企业在应对风险方面作更深入的研究。在对尾矿坝整个寿命周期内给予具体指导方面,ADCOLD提出的新准则最为全面。
澳大利亚在尾矿坝管理方面有良好的记录,未发生过重大安全事故,这可能应归功于ADCOLD以前遵循的准则。这与国际上平均每年发生两起重大安全事故形成了鲜明对比。ADCOLD认为其新准则将会有助于保持该国记录,还可帮助其他国家制订更好的策略和措施。
在新准则中,更加关注尾矿坝关闭以后阶段的安全,特别是在澳大利亚,期望尾矿坝能安全容纳尾矿,且在延长期内可对偏远地区干扰影响忽略不计。这种延长期寿命的设计有望解决控制设计问题,ADCOLD把时间定为1000年。
针对潜在的长寿命,无论尾矿储存废物如何分类,防洪及抗震设计参数要求都非常苛刻,可能比尾矿坝运行期间的要求更高。比如建议按照可能最大洪水(PMF)对关闭的尾矿坝进行防洪设计,且在设计中应考虑最大可信地震。预计在某些情况下,尾矿坝关闭设计可能面临挑战,但可确保那些采矿结束时残余风险较小的工程得以开发。
【4 结语】
2012年新准则发布以来,为阐述新准则的条款,同时探索尾矿坝设计方面的问题,ADCOLD与澳大利亚矿山、矿产研究所及地质力学研究中心召开了相关专题研讨会,同时计划继续扩大与采矿行业的合作,已于2013年3月20~22日在澳大利亚西部珀斯市举办了地质力学研究中心尾矿专题研讨会。
据预测,未来废矿总量将会增加到10倍,废矿管理会更为困难。这就需要采矿行业不断研发新方法、新技术,以确保将废矿对环境造成的危害保持在较低水平。ADCOLD将继续对目前的新准则进行审查,以便新准则得到进一步更新。
——[澳大利亚]D.布莱特
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