沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库

安全现状评价报告

辽宁诺诚安全科技有限公司

资质证书编号：APJ-(辽）-021

2024年6月7日

                                                                                     NCAP/KS-XZ-2024-027

沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库

安全现状评价报告

法定代表人：孙同辉

技术负责人：李在永

项目负责人：孙同辉

2024年6月7日

（安全评价机构公章）

前言

沈阳浑南矿业有限责任公司位于沈阳市苏家屯区大沟乡蟒公村，法定代表人为陈旭东，公司主要经营范围铁矿开采、洗选；铁矿产品及其副产品经销。

沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库（以下简称：该尾矿库）位于沈阳市苏家屯区大沟乡蟒公村。该尾矿库为“山谷型”尾矿库，设计总坝高28.0m，设计总库容79.08万m³，现状坝高28.0m，现状库容约64.0万m³，尾矿库为五等库，库区交通方便。

因该尾矿库已运行至设计最终坝高，故需履行闭库手续，因此委托我公司对其进行现状评价。2024年5月22日，我公司评价组对该尾矿库进行实地勘察、测量和资料收集工作。在经过详细的实地考查、资料分析和现场调研后，依据相应的法律法规、技术标准、设计文件及委托方所提供的其他资料，分析该尾矿库可能存在的主要危险、有害因素，并运用安全检查表法、定量分析法进行评价，在评价的基础上提出了相应的措施和建议，最终得出了该项目的安全现状评价结论，于2024年6月编制完成了《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库安全现状评价报告》。

本安全现状评价报告的格式和内容，按照《安全评价通则》（AQ 8001-2007）以及《尾矿库安全规程》（GB 39496-2020）的要求确定。在此，对评价过程中给予我公司评价组帮助和配合的各位领导、工程师、现场工作人员表示由衷的感谢！

目 录

1 安全评价的目的、范围、依据与工作程序

1.1安全现状评价目的

1.4 安全评价的工作程序

1.2安全评价的范围

1.3安全现状评价依据

2项目概况

2.1企业概况

2.2自然环境概况

2.3地质概况

2.4尾矿库设计概况

2.5尾矿库现状

3主要危险、有害因素辨识及分析

3.1主要危险因素辨识及分析

3.2主要有害因素辨识及分析

4评价单元划分与评价方法选择

4.1评价单元划分

4.2评价方法选择

4.3各评价单元采用的评价方法

5定性定量评价

5.1周边环境单元

5.2尾矿坝单元

5.3排洪系统单元

5.4安全监测设施单元

5.5辅助设施单元

6建议补充的安全对策措施

7安全评价结论

7.1安全现状综合评述

7.2各评价单元评价结果

7.3总体评价结论

8附件

9附图

1 安全评价的目的、范围、依据与工作程序

1.1安全现状评价目的

安全评价目的是贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”方针，提高该尾矿库的本质安全程度和安全管理水平，减少和控制该尾矿库运行中的危险、有害因素，降低其风险，预防事故发生，保护企业的财产安全及人员的健康和生命安全。本次安全现状评价的主要目的如下：

（1）依据尾矿库现场检查情况及尾矿库现有技术资料，对尾矿库现状与设计的相符性进行检查，从而为尾矿库履行闭库手续提供依据。

（2）根据现场检查情况以及尾矿库现有技术资料，辨识、分析现状条件下尾矿库存在的主要危险、有害因素及其可能导致发生事故的诱发因素。

（3）排查尾矿库存在的安全隐患，针对存在的危险有害因素及隐患情况，提出合理安全对策措施。

1.3.5技术资料

（1）沈阳浑南矿业有限责任公司和辽宁诺诚安全科技有限公司双方签订的安全评价技术服务合同；

（2）《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库初步设计说明书》（中国冶金矿业鞍山冶金设计研究院有限责任公司，2008年03月））；

（3）《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库工程优化设计》（兰州有色冶金设计研究院有限公司沈阳分公司，2019年06月）；

（4）《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库安全评估报告》（辽宁省安全科学研究院，2020年05月）；

（5）《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库安全现状评价报告》（辽宁省安全科学研究院，2020年12月）；

（6）《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库在线监测系统设计方案》（沈阳一方正和工程科技咨询有限公司，2021年12月）；

（7）《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库检测报告》（辽宁东辰检测技术有限公司，2023年06月）；

（8）《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库现状勘察及稳定性分析报告书》（沈阳建材地质工程勘察院有限公司，2024年6月）；

（9）沈阳浑南矿业有限责任公司提供的其他有关书面资料、文件和数据。

1.4 安全评价的工作程序

本次安全评价的程序主要包括：前期准备；危险、有害因素辨识与分析；划分评价单元；选择评价方法；进行定性、定量评价；提出相应安全对策措施及建议；确定评价结论；编制安全现状评价报告。具体的安全现状评价工作程序如图1.4-1所示：

图1.4-1 安全现状评价工作程序

1.2安全评价的范围

本次安全评价的范围包括：沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库相关安全设施及其周边环境，其中包括周边环境、尾矿坝、排洪系统、安全监测设施、辅助设施、安全管理，回水系统不在本次评价范围之内。

1.3安全现状评价依据

1.3.1法律

（1）《中华人民共和国环境保护法》（中华人民共和国主席令第22号公布，1989年12月26日施行；根据中华人民共和国主席令第9号修正，2015年1月1日施行）；

（2）《中华人民共和国水土保持法》（中华人民共和国主席令第49号公布，1991年6月29日施行；根据中华人民共和国主席令第39号第二次修正，2011年3月1日施行）；

（3）《中华人民共和国矿山安全法》（中华人民共和国主席令第65号公布，1993年5月1日施行；根据中华人民共和国主席令第18号修正，2009年8月27日施行）；

（4）《中华人民共和国防洪法》（中华人民共和国主席令第88号公布，1998年1月1日施行；根据中华人民共和国主席令第48号第三次修正，2016年9月1日施行）；

（5）《中华人民共和国消防法》（中华人民共和国主席令第4号公布，1998年9月1日施行；根据中华人民共和国主席令第81号第二次修正，2021年4月29日施行）；

（6）《中华人民共和国职业病防治法》（中华人民共和国主席令第60号公布，2002年5月1日施行；根据中华人民共和国主席令第24号第四次修正，2018年12月29日施行）；

（7）《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令第70号公布，2002年11月1日施行；根据中华人民共和国主席令第88号第三次修正，2021年9月1日施行）；

（8）《中华人民共和国突发事件应对法》（中华人民共和国主席令第69号公布，2007年11月1日施行）。

1.3.2行政法规

（1）《中华人民共和国矿山安全法实施条例》（原劳动部令第4号，1996年10月30日施行）；

（2）《工伤保险条例》（中华人民共和国主席令第375号，中华人民共和国主席令第586号修正，2011年1月1日施行）；

（3）《安全生产许可证条例》（国务院令第653号，2014年7月29日施行）；

（4）《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号，国家安全生产监督管理总局令第77号修订，2015年5月1日施行）；

（5）《生产安全事故应急条例》（中华人民共和国主席令第708号，2019年4月1日施行）。

1.3.3部门规章

（1）《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号，2010年7月19日施行）；

（2）《防治尾矿污染环境管理规定》（国家环境保护部令第16号，2010年12月22日施行）；

（3）《关于进一步加强尾矿库监督管理工作的指导意见》（国家安全监管总局、国家发展改革委、工业和信息化部、国土资源部、环境保护部，安监总管[2012]32号，2012年3月12日施行）；

（4）《尾矿库安全监督管理规定》（国家安全生产监督管理总局令第38号；国家安全生产监督管理总局令第78号修正，2015年7月1日施行）；

（5）《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》（国家安全生产监督管理总局令第20号；根据国家安全监管总局令第78号修正，2015年7月1日施行）；

（6）《金属非金属矿山建设项目安全设施目录（试行）》（国家安全生产监督管理总局第75号令，2015年7月1日施行）

（7）《国家矿山安全监察局关于印发<非煤矿山建设项目安全设施重大变更范围>的通知》（矿安[2023]147号，2023年11月14日施行）；

（8）《用人单位劳动防护用品管理规范（2018修改）》（安监总厅安健[2018]3号，2018年1月15日施行）；

（9）《生产安全事故应急预案管理办法》（2016年6月3日，国家安全生产监督管理总局令第88号公布；根据2019年7月11日应急管理部令第2号《应急管理部关于修改<生产安全事故应急预案管理办法>的决定》修正，2019年9月1日施行）；

（10）《关于印发防范化解尾矿库安全风险工作方案的通知》（应急[2020]15号，2020年2月21日施行）；

（11）《国家矿山安全监察局关于印发<关于加强非煤矿山安全生产工作的指导意见>的通知》（矿安[2022]4号，2022年2月8日施行）；

（12）《国家矿山安全监察局关于印发<金属非金属矿山重大事故隐患判定标准>的通知》（矿安[2022]88号，2022年9月1日施行）；

（13）《财政部、应急部关于印发<企业安全生产费用提取和使用管理办法>的通知（2022修订）》（财资[2022]136号，2022年11月21日施行）；

（14）《国务院安委会办公室关于学习宣传贯彻<中共中央办公厅 国务院办公厅关于进一步加强矿山安全生产工作的意见>的通知》（安委办[2023]7号）；

（15）《辽宁省安全生产监督管理局关于进一步加强非煤矿山企业特种作业人员管理的通知》（辽安监管[2016]29号，2016年8月16日施行）；

（16）《辽宁省安全生产监督管理规定》（辽宁省人民政府令第178号，根据省政府令第305号修正，2016年11月19日施行）；

（17）《辽宁省安全生产监督管理局关于进一步规范非煤矿矿山安全生产行政许可管理工作的通知》（辽安监非煤[2018]29号，2018年7月19日施行）；

（18）《辽宁省安全生产条例》（2017年1月10日，辽宁省第十二届人民代表大会常务委员会第三十一次会议通过；2020年3月30 日，辽宁省第十三届人民代表大会常务委员会第十七次会议第一次修正；2022年4月21日，辽宁省第十三届人民代表大会常务委员会第三十二次会议第二次修正）；

（19）《辽宁省应急管理厅印发高危行业安全生产责任保险实施方案》（辽宁省应急管理厅）。

1.3.4技术标准和规范

（1）《厂矿道路设计规范》（GBJ 22-1987）；

（2）《岩土工程勘察规范[2009年版]》（GB 50021-2001）；

（3）《安全标志及其使用导则》（GB 2894-2008）；

（4）《建筑抗震设计规范（附条文说明）》(GB 50011-2010[2016年版])；

（5）《尾矿库安全监测技术规范》（AQ 2030-2010）；

（6）《工业企业总平面设计规范》（GB 50187-2012）；

（7）《构筑物抗震设计规范》（GB 50191-2012）；

（8）《尾矿设施设计规范》（GB 50863-2013）；

（9）《尾矿设施施工及验收规范》（GB 50864-2013）；

（10）《防洪标准》（GB 50201-2014）；

（11）《尾矿库在线安全监测系统工程技术规范》（GB 51108-2015）；

（12）《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2015）；

（13）《尾矿库安全规程》（GB 39496-2020）；

（14）《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB/T 29639-2020）；

（15）《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》（GB 18599-2020）；

（16）《安全评价通则》（AQ 8001-2007）；

（17）《水工混凝土结构设计规范》（SL 191-2008）；

（18）《碾压式土石坝施工规范》（DL/T 5129-2013）；

（19）《水电工程水工建筑物抗震设计规范》（行业标准第一号修改单，NB 35047-2015/XG1-2021）；

（20）《碾压式土石坝设计规范》（SL 274-2020）。

1.3.6其他评价依据

（1）营业执照，统一社会信用代码：91210111764362378J，发证机关：沈阳市苏家屯区市场监督管理局，有效期：2004年08月09日至2024年08月09日；

（2）安全生产许可证编号：（辽）FM安许证字[2020]YA012001。有效期：2020年12月31至2023年12月30日；

（3）企业提供的其他资料。

2项目概况

2.1企业概况

2.1.1企业简介

沈阳浑南矿业有限责任公司，企业性质为有限责任公司，法定代表人：陈旭东，浑南矿业尾矿库位于沈阳市苏家屯区大沟乡蟒公村，行政隶属于辽宁省沈阳市苏家屯大沟乡管辖。该尾矿库始建于2008年，该选厂以铁矿加工为主，主要产品为铁精粉。该选厂采用磁选工艺，选矿厂年处理原矿量为30万t，年产尾矿20万t，尾矿产率为66.67%，尾矿浆浓度为10%。

2.1.2地理位置及交通

沈阳浑南矿业有限责任公司（以下简称“浑南矿业”），企业性质为有限责任公司，苏家屯区位于沈阳城南，距沈阳市中心15.0km，与抚顺、本溪和辽阳三市毗邻。浑南矿业尾矿库位于沈阳市苏家屯区大沟乡蟒公村，行政区划隶属于辽宁省沈阳市苏家屯大沟乡管辖。浑南矿业尾矿库位于沈阳市苏家屯区大沟乡蟒公村北1.0km的山坡上。有乡间道路连接。交通十分便利。

尾矿库中心地理坐标为：

东经：123°27′59″

北纬： 41°30′50″

图2.1-1 地理位置图

2.2自然环境概况

2.2.1地形地貌

项目位于辽河平原中部，东部为辽东丘陵山地，北部为辽北丘陵，地势向西、南逐渐开阔平展，由山前冲洪积过渡为大片冲积平原。地形由北东向南西，两侧向中部倾斜。苏家屯区除南部有些丘陵山地外，大部份地区同于洪区一样，都是冲积平原。

浑南矿业尾矿库场地位于沈阳市苏家屯区大沟乡蟒公村，本场地两边高中间低，属丘陵谷地地貌，谷底东高西低，主要断面呈U字形。

2.2.2气象条件

该区所在区域属于温带半湿润大陆性气候，年平均气温6.2～9.7℃，自1951年有完整的记录以来，极端最高气温为38.3℃（1952年7月18日），中心城区极端最低气温为-32.9℃（2001年1月15日），近郊近年来最低气温为-35.4℃（沈北新区2001年1月11日）；之前还观测到39.3℃（1920年）的高温，和-33.1℃（1950年）的低温。

全年降水量600～800毫米，1951年至2010年市区年平均降水量716.2毫米，全年无霜期155～180天。受季风影响，降水集中在夏季，温差较大，四季分明。冬寒时间较长，近六个月，降雪较少，最大降雪为2007年3月4日47.0毫米的特大暴雪；夏季时间较短，多雨，1973年8月21日曾下过215.5毫米的大暴雨。春秋两季气温变化迅速，持续时间短：春季多风，秋季晴朗。

2.2.3场地的地震效应

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）和《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本地区抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组属第一组，地震动反应谱特征周期为0.45s。

2.3地质概况

2.3.1地层的分类

勘察对尾矿的分类原则按照《岩土工程勘察技术规范》(YS5202-2004)第4.5.4条之规定定名为：尾细砂、尾粉质黏土及尾粉砂。

其它地层定名原则执行《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)（2009年版）之相关规定。

2.3.2地层的组成及分布规律

根据钻探资料，场地地层主要由尾矿堆积物、人工填土及天然地层组成。其中尾矿堆积物根据密实状态不同主要分为三个主层：②尾细砂、③尾粉质黏土和④尾粉砂。具体地层岩性描述如下：

①素填土：杂色，稍湿，松散-稍密状态，由尾矿石及粘性土组成，硬杂质占总重量80-90%，最大颗粒600-800mm，该层见于坝址下游。层厚介于2.80-22.90m。

②尾细砂：灰色，稍湿，石英-长石质，棱角形，均粒结构，级配较差，局部有尾粘性土薄夹层，松散-稍密状态，层厚介于5.20-12.30m。

③尾粉质黏土：黄褐色，灰色，软可塑状态，土质较均匀，手捻较光滑，无光泽反应，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，湿。局部为粉土薄层，层厚介于5.10-6.50m。

④尾粉砂：灰色，湿，石英-长石质，棱角形，均粒结构，级配较差，局部有细沙薄层，粘粒含量高，稍密状态，层厚介于1.20-11.5m。

⑤碎 石：杂色，湿，主要成分为碎石及粘性土，硬杂质占总重量80-90%，最大颗粒600-800mm，一般粒径150-300mm，颗粒呈中风化，母岩以片麻岩及石英岩为主，局部为块石层。呈稍密-中密状态。层厚介于11.70-26.20m。

⑥粉质黏土：黄褐色，硬可塑状态，蜂窝状结构，略有光泽反应，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，湿。局部含砾，层厚介于7.90-14.80m。

⑦强风化石英岩：黄色，白色，主要矿物成分为石英、长石和云母，粒状变晶结构，块状构造，节理裂隙较发育，极破碎，锤击声哑，无回弹，散体结构，岩芯呈碎块状，RQD约为35，岩体基本质量等级为Ⅴ级，呈强风化状态，层厚介于3.30-11.70m。

⑧中风化石英岩：黄色，白色，主要矿物成分为石英、长石和云母，粒状变晶结构，块状构造，节理裂隙一般发育，锤击有声，回弹，岩芯呈柱状，RQD约为70，岩体基本质量等级为Ⅳ级，呈中风化状态，揭露最大厚度5.50m。

2.5.2 库区周边环境单元

浑南矿业尾矿库北侧的东山水库、东山口村以及南侧的露天采坑均与尾矿库由山梁相隔，位于坝顶东北侧山梁位置的企业办公区在尾矿库上游，以上设施均不在尾矿库溃坝影响范围内。尾矿坝西侧、西南侧有两个自然村，分别为距离1149m的姚双台子村、距离1618m的臧双台子村。经现场踏勘分析，除上述设施外，尾矿库周围无较高山体，周边地势稳定，尾矿库坝下游1.0km范围内无居民住宅、旅游景点、工业设施及名胜古迹。并且没有发现滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝及地沉降等不良地质现象。无违章采矿、爆破等活动。无外来物质进库。

图2.5-1 尾矿库卫星图

2.3.2水文地质条件

库区三面环山，地形相对高差较大，周边影响范围内无水系和地质构造相连，且库内无常年性河流，除尾矿本身所含水外，无其它人工补给，地下水来源为大气降水，地形条件有利于地下水和地表水自然排泄。

1、坝体浸润曲线

勘察在现堆积坝处共布置3条勘探剖面，其钻孔水位埋深4.6～17.7m之间，相应标高为52.78～76.62m之间。浸润曲线的变化主要受排放尾矿中的水和大气降水两个因素影响；排泄方式主要以大气蒸发和地下径流为主。

2、地下水补给与排泄条件

该场地地下水类型主要为松散堆积物孔隙潜水，含水层为尾矿堆积物。地下水补给来源为大气降水和矿浆水，排泄条件主要为排洪设施排水、坝体排水及蒸发和植物蒸腾作用。勘察期间矿区已停产，库区无积水。

根据前期资料，场地内地下水类型主要为松散堆积物孔隙潜水，对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。

3、各土层的渗透性

根据土的室内试验、现场试坑注水试验及野外描述资料，各土层的渗透性如下：②尾细砂、④尾粉砂为中等透水层；①素填土、⑤碎石为强透水层；③、⑥粉质黏土、⑦强风化石英岩、⑧中风化石英岩为弱透水层。

2.3.3不良地质作用

根据现场调查及现场钻探揭露情况，场区内未发现不良地质作用。结合前期地质资料，场区及周边未发现崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地面沉降等地质灾害。

综上所述，勘察场区内未发现不良地质作用。场区不良地质作用不发育。

2.4尾矿库设计概况

该尾矿库于2008年03月由中国冶金矿业鞍山冶金设计研究院有限责任公司编制了《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库初步设计说明书》，尾矿库库型为山谷型，采用下游法筑坝。该尾矿库设计总坝高28.0m，总库容为79.08万m³，尾矿库设计等别为五等库。2019年05月23日沈阳市应急管理局组织专家对尾矿库进行了现场检查，在检查中发现了一些值得重视的隐患和问题，且由于2008年的尾矿库设计，时间较久远，无法正确指导企业正常管理，因此沈阳浑南矿业有限责任公司于2019年06月委托兰州有色冶金设计研究院有限公司沈阳分公司编制《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库工程优化设计》依据上述资料可知，浑南矿业主要设计内容如下：

2.4.1尾矿库设计

2.4.1.1尾矿坝

尾矿库由初期坝及后期堆积坝组成，初期坝为碾压透水土石坝，堆积坝由碎石堆筑，其筑坝方式为“下游式”，尾矿库初期坝高13.0m，堆积坝高15.0m，总坝高28.0m。尾矿库外坡共有3级马道，初期坝已被覆盖，在标高89.0m设有堆积平台，平台宽28.0m~67.0m不等，坝体外坡坡比在1：1.75~1：2.03之间。尾矿库等别为五等。

2.4.1.2设计标准

尾矿库坝顶标高为98.0m，坝底标高70.0m。总坝30m<H=98.0-70.0=28.0m<30m，尾矿库等别五等。

2.4.1.3排洪系统

排洪设施为排水斜槽，斜槽净断面为底宽0.6m，高为0.8m，侧墙及底板为浆砌块石砌筑，斜槽盖板为预制钢筋混凝土结构。

2.4.1.4监测设施

根据《尾矿库安全监测技术规范》（AQ2030-2010），该尾矿库为五等库，尾矿库内应设观测设施，观测设施包括坝体位移观测设施、浸润线观测设施、干滩长度与坡度、库水位、降雨量等监测设施。

1、人工监测设施

（1）变形及位移观测

设计结合尾矿库现状观测设施布置情况进行增设，增设位移观测桩3个，与现有观测点形成观测剖面。在库区两侧山体通视部位设控制点，用经纬仪和水准仪或全站仪进行水平和垂直位移观测。

（2）尾矿坝浸润线观测

在尾矿堆积坝面垂直于坝体轴线处增设3个浸润线观测管，与坝顶原有浸润线监测管形成浸润线监测剖面。观测点横向间距离40.0m，设置在尾矿堆积平台上。即在89.0m高程平台增设3个观测管，其中一条应设置在最大坝高断面。

（3）库水位观测设施

在库内进水构筑物上的适当位置设置水位标尺刻度，标尺刻度要求清晰醒目，在库岸边便于观测。

按相关规定要求进行水位观测并详细记录，尤其是汛期要严格控制库内洪水的水位。发现异常情况及时采取有效措施处理，消除隐患。水位超警戒线要及时报警。

2、在线监测设施

2021年12月由沈阳一方正和工程技术咨询有限公司设计完成了尾矿库在线监测系统，主要内容如下：

（1）坝体位移监测设施

确定尾矿库横向在最大剖面布设一排监测点，纵向在标高89m和标高96m处分别布设一排测点，共计布设2个监测点。

（2）浸润线监测设施

确定尾矿库横向布设两排监测点，纵向在标高89m和标高96m处分别布设一排测点，共计布设4个监测点。

（3）库水位监测设施

在该尾矿库内正在使用的排水斜槽处布设一个渗压计，并且该渗压计随着排水斜槽进水口的改变也随之移动。

（4）降雨量监测设施

因该尾矿库库区只有一个，故对本库区进行雨量监测只需布置一个雨量计观测点，布设在总监控室的楼顶。

（5）视频监控设施

根据尾矿库现状进行如下点位布设：在尾矿库坝顶、库水位监测点附近及周边，共计布设4个视频监测点。

2.5尾矿库现状

2.5.1库址

浑南矿业尾矿库北侧的东山水库、东山口村以及南侧的露天采坑均与尾矿库由山梁相隔，位于坝顶东北侧山梁位置的企业办公区在尾矿库上游，以上设施均不在尾矿库溃坝影响范围内。尾矿坝西侧、西南侧有两个自然村，分别为距离1149m的姚双台子村、距离1618m的臧双台子村。以下对两个村子进行溃坝影响模拟分析。该尾矿库不属于“头顶库”。尾矿库坝下游 1km 范围内无居民住宅、旅游景点、工业设施及名胜古迹。

除此之外，尾矿库库区内及下游影响范围内无建（构）筑物及其他需要保护设施。

尾矿库所在位置不属于风景名胜区、自然保护区、饮用水源保护区、国家法律禁止的矿产开采区域。

尾矿库下游无全国和省重点保护名胜古迹。

库区范围内无违章爆破、采石和建筑，无外来尾矿、废石、废水和废弃物排入，无放牧和开垦等情况。

2.5.2库容、等别及建设标准

尾矿库设计总坝高28.0m，设计总库容79.08万m³，尾矿库现状坝高28.0m，库容约64.0万m³，现状坝高未超设计坝高、现状库容未超设计库容。尾矿库为五等库，采用100 年一遇洪水设防标准。

表2.5-1 尾矿库防洪标准

注：PMF 为可能最大洪水

表2.5-2  尾矿库等别表

2.5.3库内现状情况

经现场勘查及询问，企业于2023年年初至今处于停产状态，库内无积水情况。该尾矿库所在沟大体西南—东北走向，沟口朝西南，库内长约270.0m，宽约155.0m。库内滩面标高95.5m左右，现状下库内干滩较为平整，干滩平均坡度1.5%。

图2.5-1 库内照片

2.5.4尾矿坝

根据沈阳浑南矿业有限责任公司提供的该尾矿库实测图及勘察资料可知，该尾矿库为山谷型尾矿库，采用下游法筑坝，筑坝材料采用甩尾废石，现状坝体外坡采用山皮土覆盖并植被绿化，经现场勘察，尾矿库总坝高28.0m，尾矿坝坝体长约为187.0m，现状堆积坝顶标高约为98.0m，初期坝为碾压透水土石坝，初期坝底标高约70.0m，顶标高83.0m，坝高13.0m，初期坝南北方向方向长约56.0m，初期坝已被覆盖，现状尾矿库外坡共有3级马道，3级马道自上而下标高分别为96.0m、94.0m、89.0m平台，现状96.0m、94.0m标高马道宽约4.0～7.0m，标高89.0m设有堆积平台，平台宽28.0m～67.0m不等，坝体外坡坡比在1：1.6～1：3.6之间。现状平均坡比为1:5.5。现场勘察坝体外坡面平整干燥，未发现坝体变形。坝面无沉陷、裂缝、坍塌、位移和坝面渗流破坏情况。

图2.5-2 堆积坝

2.5.5排洪系统现状

经现场踏勘，该尾矿库现排洪回水系统采用排水斜槽，斜槽为矩形结构，净断面为底宽0.6m，高为0.8m，基础坐落在山体硬岩上，敷设坡度为i=0.02。排水斜槽侧墙及底板采用400mm厚浆砌块石砌筑，斜槽盖板为预制钢筋混凝土结构，斜槽分为两段，转角部分由转流井连接，转流井内径为D=2.0m，转流井现已被覆盖。将尾矿库库内水排至集水池。（见图2.5-3）。

图2.5-3 排水斜槽

图2.5-4 集水池

2.5.6安全监测

1、人工监测设施

该尾矿库为五等库，在尾矿堆积坝面垂直于坝体轴线布置三条浸润线观测和坝体位移观测设施。横向观测点间距离约40.0m，观测点均设置在89.0m、96.0m高程各设3个观测点。

2、在线监测设施

2021年12月由沈阳一方正和工程技术咨询有限公司设计，由中科智能科技（辽宁）有限公司施工完成了尾矿库在线监测系统，主要内容如下：

①浸润线监测点分别布置在89.0m、96.0m标高各布置2个监测点，浸润线共设2个剖面，总共布设4个监测点。

②坝体位移观测点分别布置在89.0m、96.0m，总共布设2个监测点。

③在企业办公区附近设置了1个降雨量监测点。

④设置了4个视频影像监测点，分别在尾矿库北侧、南侧及尾矿库东侧各设置1个视频监测点。

图2.5-5 监测设施

表2.5.-3坝体位移观测记录表

表2.5.-4坝体浸润线移观测记录表

2.5.7辅助设施

（1）道路

库区利用现有道路，道路入口位于库尾东北侧，道路为环形道路，现状矿区道路为三级道路，采用泥结碎石路面结构，道路坡度小于8.0%，路面宽约5.0m。

（2）坝上照明

为保证夜晚作业有良好的光线，在尾矿库坝顶设置固定照明设备，满足夜间巡查的要求，同时巡查人员配备手持照明设备。

（3）通讯

看坝人员佩带无线电话，以便通讯联络。

（4）值班室

尾矿库设有值班室，并设独立管理人员，对整个尾矿设施进行监督管理。

图2.5-6 道路

图2.5-7 照明设施

2.5.8安全标志

该尾矿库在上坝道路和库区设有警示标示。

2.5.9个人安全防护

企业按照《个体防护装备配备规范 第4部分：非煤矿山》（GB 39800.4-2020）要求，根据尾矿库的实际情况为其工作人员配备对讲机、工作服、安全帽、照明矿灯、防水雨鞋、帆布手套、劳保鞋等安全防护用品。

2.5.10企业安全生产管理

（1）尾矿库排洪构筑物检测

企业于2023年6月，委托辽宁东辰检测技术有限公司对尾矿库排洪系统进行质量检测。该公司具有工程质量检测机构的资质。检测结果表明：该尾矿库排洪系统构筑物所检项目，符合初步设计报告要求、满足《尾矿设施施工及验收规范》及《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求。确定该尾矿库排洪系统构造主体工程质量合格。

（2）尾矿库应急物资情况

尾矿库配备抗洪抢险所需物资，存放于物资库。企业定期检查排洪系统、排洪构筑物质量是否完好，是否有破损、淤堵现象，并及时清理排洪设施保持畅通。

（3）尾矿库安措费提取情况

尾矿库按照《财政部、应急部关于印发<企业安全生产费用提取和使用管理办法>的通知（2022修订）》（财资[2022]136号）要求，按照“四等及五等尾矿库每吨5元”的标准制定2024年企业安全技术措施专项费用提取计划，并且足额提取2024年安全技术措施专项经费，按时记录使用情况。

（4）人员证件情况

尾矿库特种作业人员要均经过培训，严格执行“三级安全教育”制度。从业人员全部经过安全教育培训，经考试合格后上岗，满足企业安全生产工作需要。

（5）现场管理及安全检查

公司管理人员严格按尾矿库相关管理制度及操作规程要求工人作业，严禁尾矿库作业人员违章操作。尾矿库防洪严格根据调洪要求控制蓄水区调洪高度等，并且不定期对尾矿作业人员进行安全生产教育及现场工作检查，发现问题及时解决，防止事故的发生。

3主要危险、有害因素辨识及分析

尾矿库是矿山生产过程中，可能导致人员伤亡、财产损失的不安全因素，属于危险源之一。尾矿库的危害不只涉及企业内部，亦涉及尾矿库周围环境。一旦溃坝将会对其周围的工业、民用建筑、公路、输电线路、农田及其它建、构筑物造成巨大危害，甚至导致人员伤亡、财产损失，后果是非常严重的。洪水是尾矿库安全的重大威胁，溃坝事故多源于水的因素，为此，雨洪季节是尾矿库安全管理最重要的时期，应引起尾矿库管理单位及相关人员的高度重视。国内外尾矿库溃坝事故案例不胜枚举，类型繁多，有坝体失稳、有洪水漫顶、有因地震造成坝体液化、有渗流造成管涌、有坝基过度沉陷等。随着现代科学技术的发展，在尾矿库安全运行方面，对以往尾矿库已发生事故进行科学的分析和总结，为预防尾矿库发生事故的可能性提供依据，并把发生这些事故的可能性具体化为一定的数量指标，得出事故发生的概率，制定安全标准和对策措施，并进行综合比较和评价，预防事故的发生。为使对危险、有害因素的辨识与分析全面、清晰和条理化，采取按生产过程危险和有害因素分类法对其致害原因进行综合分析并按导致事故的直接原因进行辨识和分析。

3.1主要危险因素辨识及分析

3.1.1溃坝

造成尾矿库溃坝的因素有：

（1）坝体边坡过陡

过陡的坝体边坡往往增加尾矿坝边坡范围内的最危险滑动面上的滑动土体的下滑力，减小阻滑力，使得尾矿坝体的安全系数减小。

（2）坝体浸润线过高

过高的浸润线不仅导致滑动土体下滑力的增加，阻滑力的减小，同时还可导致坝体渗流破坏，严重的会造成尾矿溃坝。

（3）防洪能力不足

防洪能力不足将使库水位急剧升高，库区调洪能力有限加之泄洪能力不足，会直接造成洪水漫坝，使坝体决口。由于库水位增高也将使坝体浸润线升高，从坝坡溢出，引发坝体渗流形成管涌、流土，使坝体塌滑破坏。

（4）不良的尾矿性质及不规范的放矿方法

1）尾矿性质：尾矿颗粒粒度、矿物组成对尾矿坝抗剪强度有直接的影响，一般来说粗颗粒原生矿物的内摩擦角φ的数值比较高，强度高；细颗粒氧化黏土矿物内摩擦角φ的数值低，强度低。

2）放矿方法：采用不同的放矿方法，尾矿堆积坝附近的沉积滩的尾矿粒度的组成和坡度是不同的，堆积坝的基础强度和坝壳的强度以及尾矿库的调洪高度等都会受到一定的影响。

（5）不合理的坝体的几何参数及坝体结构

坝体的几何参数及坝体结构对尾矿坝的安全的影响主要体现在边坡和坝体的防、排渗处理上。对于尾矿堆积坝来说，合理的边坡、良好的坝体防排渗措施是坝体稳定性的基本保证。

（6）尾矿库排洪设施的破坏

尾矿库排洪设施的破坏导致尾矿外泄的事故在尾矿工程事故中也是比较常见的事故类型之一。其原因主要是排水设施强度低，不能满足承载要求，多是设计或施工中人为造成的。

（7）不良工程地质

不良的工程地质或工程地质不清，地基处理不到位，可能造成坝体不均匀沉陷，从而造成溃坝事故的发生，造成排水构筑物坍塌。

（8）施工质量不佳

没有按照设计规范施工，或施工质量达不到规范与设计要求，如坝体施工中清基不彻底，坝体密实度不均，筑坝材料不符合要求，反滤层铺设不当，坝体边坡比陡于设计值等。

（9）安全管理不善

尾矿库的日常管理工作主要包括尾矿排放、排水设施检查维护、监测设施观测及管理等，不当的管理维护工作皆可对尾矿库安全性带来不利影响。尾矿排放不当，库区无法形成设计所需的防洪库容，将导致洪水漫顶，严重时造成溃坝。排水设施维护不当发生淤堵、坍塌等事故，轻者导致漏砂、严重时造其成泄流能力不足而发生溃坝事故。尾矿库监测设施未按规定进行观测，坝体等存在事故隐患未能及时修复。

3.1.2 洪水漫顶

造成洪水漫顶的因素有：

（1）设计防洪标准过低、洪水计算错误、尾矿库调洪计算有误、排水设施布置不当或尺寸不足导致设计泄洪能力不足。

（2）排水设施因施工质量不佳或后期维护管理不善造成堵塞、损坏，丧失部分或全部泄洪能力。

（3）库区水位控制不善，造成汛前库内水位过高。

（4）尾矿库放矿不当，未形成设计要求的沉积滩坡度或干滩长度，或形成严重的偏滩、扇形滩。

3.1.3 结构破坏

尾矿库排洪设施多为混凝土结构，结构受损、失事比例较高，应是排洪设施安全检查和维护的重点之一。按照国家工程结构可靠度设计统一标准，必须满足承载能力、正常使用、耐久性和坚固性四项功能要求。

混凝土建筑物病害的主要现象有三种：裂缝、渗漏和剥蚀。

（1）裂缝：裂缝对水工混凝土建筑物的危害程度不一，严重的裂缝不仅危害建筑物的整体性和稳定性，而且还会产生大量的漏水，使坝体及其他水工建筑物的安全运行受到严重威胁。另外，裂缝往往会引起其他病害的发生与发展，如渗漏溶蚀、环境水侵蚀、冻融破坏及钢筋锈蚀等。这些病害与裂缝形成恶性循环，会对水工混凝土建筑物的耐久性产生很大危害。

（2）渗漏：水工混凝土建筑物的主要任务是挡水、引水、输水和泄水，因此，渗漏也是水工混凝土建筑物常见的主要病害之一。渗漏会使建筑物内部产生较大的渗透压力和浮托力，甚至危及建筑物的稳定与安全；渗漏还会引发溶蚀、侵蚀、冻融、钢筋锈蚀、地基冻胀等病害，加速混凝土结构老化，缩短建筑物的使用寿命。

（3）剥蚀：水工混凝土产生剥蚀破坏是由于环境因素（包括水、气、温度、介质）与混凝土及其内部的水化产物、砂石骨料、掺合料、外加剂、钢筋相互之间产生一系列机械的、物理的、化学的复杂作用，从而形成大于混凝土抵抗能力（强度）的破坏应力所致。

排洪构筑物断裂造成大量泄漏，垮塌造成堵塞，排洪能力急剧下降，危及坝体安全。造成排洪系统结构破坏的因素有：

1）未进行设计或设计强度不足；

2）未按设计规范施工或施工质量不满足设计规范要求；

3）沿线地质条件不佳，地基处理不当；

4）超高堆存尾矿，造成排洪系统荷载增加；

5）出现不均匀或集中荷载。

3.1.4 渗流破坏

渗流破坏是尾矿坝中最常见的病险症状之一，尾矿水受重力作用，由高水位区向低水位区流动，水在尾矿坝体、坝肩和坝基土中的运动，称作尾矿坝的渗流。尾矿坝是一种散粒体堆筑的水工构筑物，当上游存在高势能水位时，坝体内必然形成复杂的渗流场。在渗流作用下，坝体有可能发生渗流破坏，严重时将导致溃坝，渗流破坏主要有四种破坏形式，即管涌、流土、接触冲刷和接触冲砂。但无论何种形式引起的渗流破坏，导致尾矿坝溃决，总是表现为集中渗流，发展成管涌、流砂，冲刷周边通道不断坍塌、扩大，管涌无法控制而最终溃坝。当尾矿坝渗、漏水“跑浑”或下游坝面出现管涌、流土迹象时，应及时处理，以避免加剧渗流破坏。

渗流破坏的主要类型有：

（1）坝面局部管涌、流土、隆起、坍塌；

（2）后期坝下游坡面、沉积滩面或库水区出现陷坑；

（3）坝肩和岸坡接触处出现裂缝；

（4）坝体下游坡面或坝肩渗水量增加或渗透水浑浊；

（5）坝顶高不一致；

（6）坝底、坝基漏砂。

造成渗流破坏的因素有：

（1）筑坝未按设计要求施工，施工质量没达到设计要求；

（2）每一期堆积坝冲填之前，坝肩和岸坡接触面没做妥善处理或清理不彻底；

（3）排渗、反滤层等重要措施设计不能满足渗流要求；

（4）排渗设施在运行过程中出现淤塞或局部破损；

（5）尾矿排放违规，方式不当；

（6）坝体沉降、裂缝或塌陷等形成集中渗流；

（7）干滩长度达不到要求、库内蓄水水位过高，造成坝面、坝坡渗流出逸，坝面出现沼泽化；

（8）管理不善，没有认真的经常性检查与观测，没能及时发现问题，及时采取措施，防止事故发生。

3.1.5 坝坡失稳

坝坡失稳造成滑坡，是尾矿坝的危险因素之一，较大规模的滑坡，往往是垮坝事故的前兆，即使是较小的滑坡也不能掉以轻心。有些滑坡时突然发生的，有的先由裂缝开始，如不及时处理，逐步扩大和蔓延，则可能造成垮坝重大事故。造成滑坡的主要因素有：

（1）为片面追求库容，尾矿坝边坡陡于设计值，坝体抗滑安全系数不足；

（2）勘察时未查明坝基有淤泥层或其他高压缩性软土层，设计时未采取适当措施；

（3）坝面维护不善，雨水冲刷拉沟，严重时会造成局部坝段滑坡；

（4）为增加蓄水量，提高库内水位，造成尾矿坝安全超高不足，降低坝体稳定性；

（5）尾矿库堆积到一定高度后不进行堆积坝地质勘察和稳定性分析；

（6）尾矿坝坝顶安全超高、沉积干滩长度不满足规范要求；

（7）每期子坝堆筑完毕不进行质量检查；

（8）每期子坝筑坝前，岸坡上的草皮、树根等危及坝体安全的杂物不清除或清除不彻底。

3.1.6 严寒冰冻

地区低温导致堆积坝冻结，形成冻土。堆积坝冻土分为表层冻土和深层冻土，表层冻土指的是在当地最大冻土深度以上的冻土，深层冻土是指在浸润线以下（一般浸润线深度大于当地最大冻土深度）的冻土。冻土会造成冻结时冻胀、融化时土体融陷，进而给尾矿库安全带来一系列问题。

（1）坝体浸润线升高

表层冻土在春季或是气温较高的时候，因冻结的冰融化，而润湿原表层冻结层尾砂，导致表层较潮湿。深层冻土位于堆积坝内，为略向上游微倾的冰冻层，相当于不透水的隔水层，其上部来的渗流水流至此层时，受此冰冻层的阻隔，无法继续下渗，被迫转为水平渗流，直至此冰冻层下游侧边缘才能下渗，导致浸润线大幅提升。同时，由于深层冻土层隔水作用，不论是垂直排渗还是水平排渗，都因为受水平冰冻层隔水作用，很难形成垂直降水漏斗，降低排渗设施的排水效果，导致堆积坝浸润线升高。

（2）坝体稳定性降低

冻土层存在，提升了浸润线，必然会降低坝体稳定性。再者，深层冰冻层在坝坡附近时，可导致坝坡长期渗水沼泽化，冻土解冻可能出现流水甚至局部滑移。春暖来临时，表层冻土融化快，冰晶析水导致上部来水量大，而此时深层冻土融化慢且基本不透水，导致冻土上游水位上升快，渗透坡降增大，容易造成流土等渗流破坏，甚至导致坝体失稳。深层冻土因受地热传递而温度升高，同时在长期高压力下，深层冻土会融化，融化的冰冻层强度急剧降低，可能会导致坝体失稳。

（3）降低抗渗强度

尾砂冻结时，水分冻结成冰，导致体积膨胀，尾砂间空隙胀大。当冻土融化时，由于尾砂的渗透性差，水不能及时下渗，融化开始时，尾砂悬浮在水中，在水下渗后，尾砂空隙较大，呈松散状态，抗渗强度降低，甚至形成流土或管涌。

（4）破坏建构筑物

土体在冻结时由于土中水冻结成冰与周围迁移来的水冻结产生体积膨胀，土体冻胀会使排水管隆起、脱节甚至裂缝，排水管两侧冻胀不均匀时可使管线弯曲、偏斜。土体冻胀不均匀可导致排水设施偏斜甚至倒塌。冻土在融化时强度降低，会产生大的沉降变形，如果排水设施等构筑物基础在冻土层内，构筑物产生沉降变形，产生不均匀沉降会导致构筑物裂缝甚至破坏。

3.1.7 触电

尾矿库区的供电、照明等用电设施由于电线架设不当，绝缘老化、损坏，接地不良，用电设备短路、过载，人员操作不当以及雷电等原因，可能造成设备事故或触电、雷击事故。

3.1.8 淹溺

库区内存有一定量的尾矿水，作业人员在检查、维修、封堵排洪或回水设施设备时，有发生淹溺事故的可能；外来人员误入，亦可造成淹溺事故。

3.1.9高处坠落

由于尾矿库设施和环境条件的特殊性，在尾矿库生产过程中，其巡查人员在坝顶及其坝坡面上从事尾矿库安全巡查，检查人员在坝顶、山坡等处进行巡查和检测工作时，由于防护设施缺失和缺陷，或由于人员不小心，易于发生高处坠落（滑落）事故发生的可能性，造成人员伤亡。

3.2主要有害因素辨识及分析

3.2.1粉尘

尾砂的粒度较小，且库内干滩面积较大，在干旱季节和久晴无雨的情况下，遇上刮风时尾矿库的干滩面上的尾砂将会被风扬起，产生扬尘，对人体产生危害，或对环境产生污染。

3.2.2高温

在盛夏酷暑季节，尾矿库作业环境温度较高，巡检人员易发生眩晕、中暑等症状。长期高温作业可出现高血压、心肌受损和消化功能障碍等病症。

3.2.3低温

在严冬，尾矿库巡检人员在寒冷的环境中作业，如果劳动防护不好，容易冻伤手脚，轻则红肿疼痛，重则可能造成终身残疾。

3.2.4 地震液化

地震液化发生的原因主要有以下几点：尾矿坝长期处于饱状态、设计抗震标准低于规范标准、干滩长度和安全超高不能满足安全要求。根据浸润线观测数据可知，尾矿坝内浸润线较低，设计抗震标准满足规范要求，在生产过程中，应严格控制干滩长度及安全超高，避免尾矿坝发生液化。

4评价单元划分与评价方法选择

4.1评价单元划分

安全评价是以实现系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对系统中存在的危险、有害因素进行辨识和分析，判断系统发生事故和职业危害的可能性及其危害程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。根据该尾矿库的特点，本次安全现状评价单元划分如下：

（1）周边环境单元；

（2）尾矿坝单元；

（3）排洪系统单元；

（4）安全监测设施单元；

（5）辅助设施单元；

4.2评价方法选择

沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库存在的危险、有害因素既具有尾矿库的共性，也有其固有的特殊性和重点。针对实际情况和危险、有害因素性质，本次安全评价选用定性法和定量分析法。

（1）定性法

安全检查表法是定性的安全评价方法，可用于评价项目的任何时期。通过对检查对象进行详细调查研究和全面分析，所制定出来的安全检查表比较系统、完善，能包括控制事故发生的各种因素，可避免检查过程中的走过场和盲目性，从而提高安全检查工作的效果和质量。

安全检查表法有如下优点：

1）安全检查表示是根据法律、法规、安全技术规程和标准制定的，因此检查目的明确，内容具体，易于实现安全要求；

2）安全检查表对所拟定的检查项目进行逐项检查的过程，也是对系统危险因素辨识、评价和制定出措施的过程，既能准确地查出隐患，又能得出确切的结论，从而保证了有关法规的全面落实；

3）安全检查表是与有关责任人紧密相联系的，所以易于推行安全生产责任制，检查后能够做到事故清、责任明、整改措施落实快；

4）安全检查表使用起来简单易行，易于安全管理人员和广大职工掌握和接受，可经常自我检查。

（2）定量分析法

按照国家和行业技术规范标准的相关规定，利用经验公式或理论计算公式，根据设施的相关技术参数进行校验计算，得出项目安全设施是否满足安全生产的要求，进一步提出安全对策措施。

4.3各评价单元采用的评价方法

本《安全现状评价报告》根据该尾矿库特点，尾矿库生产系统划分为5个评价单元，采用了多种评价方法，具体情况如下表所示：

表4.3-1各评价单元采用的评价方法一览表

5定性定量评价

5.1周边环境单元

5.1.1安全检查表法评价

根据有关法律法规、技术标准的相关规定，借鉴同类尾矿库的经验，运用安全检查表的评价方法对该尾矿库周边环境单元进行符合性评价，详见表5.1-1。

表5.1-1周边环境单元安全检查表

5.1.2尾矿库与周边环境相互影响评价

浑南矿业尾矿库对周边环境影响的分析过程及结论引用《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库安全评估报告》（辽宁省安全科学研究院，2020年05月）。其采用溃坝模拟分析进行计算，以及采用专家评议法对尾矿库周边环境单元评价如下：

浑南矿业尾矿库北侧一梁之隔为东山水库和东山口村，南侧山坡上为企业选厂及露天采坑，企业办公区位于坝顶东北侧山梁位置，以上设施均不在尾矿库溃坝影响范围内。尾矿库坝下游 1km 范围内无居民住宅、旅游景点、工业设施及名胜古迹。

尾矿坝西侧、西南侧有两个自然村，分别为距离1149m的姚双台子村、距离1618m的臧双台子村。

（1）溃坝模拟分析

①泄砂总量

由于尾矿坝溃决时往往伴随着暴雨，库区尾矿呈饱和状态，考虑最不利情况，尾矿库堆积坝溃到初期坝坝顶标高处为止，泄砂总量选取初期坝以上1/3堆积坝所形成库容。

②溃口平均宽度

采用黄河水利委员会经验公式进行计算，公式如下：

式中：b—溃口宽度，m；

W—泄砂总量，m³；

B—主坝长度，按最终堆积标高时计算；

H—坝高；

K—经验系数，粘土类取0.65，壤土类取1.30，本次计算取0.65。

③溃口断面处溃坝尾砂最大流量的计算

对水库溃口处最大下泄流量进行估算时，使用得比较多的方法有圣维南法、经验公式法等。根据圣维南法估算溃口处最大流量的方程如下：

式中：Qw—溃口处最大流量，m³/s；

B—主坝长度，按最终堆积标高时计算，m；

b—溃口宽度，m；

H₀—溃坝时坝前水深，H₀等于坝高减去坝前淤深和校核水位距坝顶的距离，m；

④下游不同断面处溃坝尾砂最大流量计算

计算公式如下：

式中：Q_L—距坝址L（m）控制断面溃坝最大流量，m³/s；

W—泄砂总量，m³；

L—控制断面距尾矿库坝址的距离，m；

V_m—特大洪水的最大流速，本次计算取3.0m³/s；（山区取3.0~5.0 m³/s，丘陵取2.0~3.0 m³/s，平原取1.0~2.0 m³/s）

K—经验系数，取1.1。

⑤尾矿库溃坝矿砂流到达时间估算

计算公式如下：

式中：K₁—经验系数，0.0007

⑥尾矿砂最大流速

根据 20 世纪 60 年代以来收集的有关泥石流实测资料，通过分析泥石流内部与外部阻力变化规律，相关学者建立了具有典型代表意义的粘性泥石流流速公式，公式如下：

式中：U_c—溃坝时尾砂最大流速；

h—尾砂深；

J—河道坡降。

⑦泥石流整体冲击力

计算公式如下：

式中：σ—泥石流整体冲击力，kpa；

λ—构筑物形状系数；

γ_c—泥石流容重，取15kN/m³；

V_c—泥石流流速，m/s；

α—泥石流冲击桥墩的方向夹角。

⑧泥石流的冲起高度计算公式如下：

式中：h—冲高值，m；

v—泥石流流速；

表5.1-2 姚双台子村、臧双台子村溃坝模拟结果

5.1.3评价单元小结

1、溃坝模拟计算结果，尾砂到达1149m处的姚双台子村时尾砂高度0.19m，冲击力3.78kpa，尾砂到达1618m处的臧双台子村时尾砂高度0.155m，冲击力2.20kpa，对这两处村落造成危害较小。

2、根据国家关于头顶库的相关规定：“初期坝坡脚起至下游尾矿流经路径1Km范围内有居民或重要设施的尾矿库”，沈阳浑南矿业有限公司尾矿库坝体西侧的姚双台子村和臧双台子村均位于径流1公里以外，因此该尾矿库不属于“头顶库”。

综上所述，在目前条件下，依据现行的国家法律法规、技术标准，我单位认为，沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库目前稳定，该尾矿库与周边环境互无影响。

5.2尾矿坝单元

5.2.1安全检查表法评价

根据有关法律法规、技术标准的相关规定，借鉴同类尾矿库的经验，运用安全检查表的评价方法对该尾矿库坝体单元进行符合性评价，详见表5.2-1。

表5.2-1尾矿库坝体单元安全检查表

5.2.2尾矿坝现状稳定性分析

本次尾矿坝现状稳定性分析结果参考《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿现状勘察及稳定性分析报告书》（2024年6月，沈阳建材地质工程勘察院有限公司）。

5.2.2.1坝体整体抗滑稳定性分析方法原理

尾矿库的稳定性极为复杂，分析条件很少是常规的，由于尾矿坝技术起步较晚，至今还未形成自身的独立分析体系，因此，到目前为止，仍沿用基于极限平衡理论的传统条分法对其进行抗滑稳定性分析。极限平衡法的基本思想是假定一个可能的简单形状的破坏面，求出沿这个面调动起来的应力状态和可能获得的强度，把此强度与应力相比较，即与沿该面引起破坏所必需的应力相比较，求出极限平衡状态下的安全系数。安全系数F_s定义为使破坏面之上滑体处于静平衡状态，可获得的抗剪强度应当除以（缩小）的系数（倍数）。目前，对于尾矿坝抗滑稳定性评价方法中，以瑞典圆弧法和Bishop法最为常用，下面对他们分别介绍如下：

（1）瑞典圆弧法

该法假设条块之间的作用力对圆弧形滑动面上的法向应力分布没有影响，则作用于各垂直条块上的力如图5.2-1所示，其抗滑力与下滑力之比即为安全系数F_s：

式中：i为第i条块；r为圆弧半径；α_i为条块地面中点切线与水平线夹角；U_i是条块地面中点处孔隙水压力；W_i为条块重量；Q_i为作用在条块重心处的水平向地震惯性力，Q^'_i为作用在条块重心处的垂向地震惯性力（向下为正），M_c为Q_i对圆心的力矩之和；L_i为条块底部长度；c_i和φ_i是条块地面中点处的内聚力和内摩擦角。在不考虑地震影响时，公式中的Q_i、Q^'_i和M_c均取为零。

（2）毕肖普法

毕肖普法是一种改进的条分法，该法假定条块间有水平力的存在，但条块间不存在剪应力。根据这一假定，滑动面上的抗滑阻力T_i为：

根据图5.2-2所示，在滑动面上沿着X轴建立平衡式，这时滑动面上的下滑力S_i为：

当边坡达到极限平衡状态时，滑动面上的抗滑阻力与下滑力相等，可根据上列两式相等的条件，求得条块两侧的土压力增量：

根据图5.2-2所示，按竖直方向上的平衡条件，可以求得滑动面上的法向力N_i：

再根据水平方向的平衡条件，可求得整个边坡的安全系数为：

式中：i为第i条块；α_i为条块地面中点切线与水平线夹角；U_i是条块地面中点处孔隙水压力；W_i为条块重量；Q_i为作用在条块重心处的水平向地震惯性力；l_i为条块底部长度；c_i和f_i是条块地面中点处的内聚力和内摩擦系数。在不考虑地震影响时，公式中的Q_i取为零。

在公式中，左右两边都含有未知量k，计算时一般采用迭代法进行计算。

5.2.2.2荷载组合及安全系数

本次计算依据《尾矿库安全规程》(GB 39496-2020)主要采用瑞典圆弧法进行稳定性评价，同时采用Bishop法进行对比评价。依据规范，坝体在各种运行情况下的荷载组合及最小安全系数为：

（1）正常运行=正常水位+坝体自重，当尾矿库为五等库时，瑞典圆弧法最小安全系数为1.15，Bishop法最小安全系数为1.25；

（2）洪水运行=最高洪水位+坝体自重，当尾矿库为五等库时，瑞典圆弧法最小安全系数为1.05，Bishop法最小安全系数为1.15；

（3）特殊运行=正常水位+坝体自重+地震，当尾矿库为五等库时，瑞典圆弧法最小安全系数为1.05，Bishop法最小安全系数为1.10。

5.2.3 坝体边坡稳定分析

5.2.3.1计算参数的选取

根据《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿现状勘察及稳定性分析报告书》（沈阳建材地质工程勘察院有限公司，2024年6月）及本地经验确定剖面进行概化分层，具体物理力学指标计算值按表5.2-2 计算。

表5.2-2  各岩土层物理力学指标计算值

5.2.3.3 计算结果

1、正常工况

图5.2-3  正常工况（瑞典法）坝体稳定计算

图5.2-4  正常工况（毕肖普法）坝体稳定计算

2、洪水工况

图5.2-5 洪水工况（瑞典法）坝体稳定计算

图5.2-6 洪水工况（毕肖普法）坝体稳定计算

图5.2-7 特殊工况（瑞典法）坝体稳定计算

图5.2-8 特殊工况（毕肖普法）坝体稳定计算

表5.2-3现状尾矿坝各种工况最小稳定计算结果表

根据《尾矿设施设计规范》（GB 50863-2013）及《尾矿库安全规程》（GB 39496-2020）的相关要求。由上述计算可以看出，尾矿坝现状在各工况运行的情况下，采用瑞典圆弧法和毕肖普法计算结果显示，其最小稳定性系数均大于规范要求的最小安全系数。因此，依据计算结果，尾矿坝现状是处于安全和稳定状态的。

5.2.4评价单元小结

评价组通过查阅相关报告及现场踏勘，利用定性、定量评价法对尾矿坝单元进行评价：该尾矿库坝体结构完好，轮廓尺寸符合设计要求，无渗漏、管涌、沼泽化、裂缝和滑坡现象，坡面护坡良好。尾矿坝在现状条件下渗流稳定性良好，不会发生渗流破坏。尾矿坝在现状条件下边坡抗滑稳定性满足设计及规范要求。尾矿坝符合有关安全生产法律法规、规章、规范性文件和标准的规定。具备闭库条件。

5.3排洪系统单元

5.3.1安全检查表法评价

根据有关法律法规、技术标准的相关规定，借鉴同类尾矿库的经验，运用安全检查表的评价方法对该尾矿库排洪系统单元进行符合性评价，详见表5.3-1。

表5.3-1排洪系统单元安全检查表

5.3.2排洪能力校核计算

本次尾矿库排洪能力校核计算结果参考《沈阳浑南矿业有限责任公司尾矿库2023年调洪演算》（2023年6月，兰州有色冶金设计研究院有限公司沈阳分公司）。

5.3.2.1尾矿库防洪标准确定

依据《尾矿库安全规程》（GB 39496-2020），五等尾矿库防洪标准为100年一遇，本次计算采用100年一遇洪水设防标准。

表5.3-2  尾矿库防洪标准

5.3.2.2水文计算

本库区位于沈阳市苏家屯区大沟乡蟒公村，水文计算按《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》(1998年版) 给出的相关水文参数进行计算，计算公式采用推理公式辽宁法。

库区水文分区为I₂区，CS＝3.5CV，地区参数：x=1.20，y=0.80。

表5.3-3  水文计算参数表 （一）  

表5.3-4  水文计算参数表 （二）

（1）洪峰流量

根据辽宁省水文手册洪峰流量按下式计算：

Q_p=0.278Φ_p·i_p·F

式中：

Q_p——设计洪峰流量（m³/s）

Φ_p——设计洪峰径流系数

i_p——相当于汇流时间τ的设计面暴雨强度（mm/h）

F——汇水面积（km²）

P_τp面——一定频率下τ历时的设计面暴雨（mm）

τ——汇流时间（h）

L——控制地点以上的河流长度（km）

J——河道平均坡度

x，y——地区汇流参数

（2）洪水总量：

设计洪水总量按下列公式计算：

W_p=0.1α_p·P_P面·F

式中：

W_p——设计洪水总量，（万m³）

α_p——洪水总量径流系数

P_P面——定频率下的面雨量（mm）

F——汇水面积（km²）

（3）洪水过程线推求

1）主峰洪水过程线形状系数

r_p=

洪水过程线形状系数rp<0.05，因此洪水过程线采用简化三角形过程线。

汇水面积较小，其洪水是由24小时以内的短历时暴雨所形成。小面积设计洪水过程线的洪量应为参与调洪的洪量W调，而参与调洪的洪量W调是24小时洪量中主峰时段及其以前的那部分洪量，根据设计雨型，小面积洪水的主峰基本发生在最大24小时暴雨产生的洪水过程的2/3处，因此主峰时段以前的洪量为最大24小时暴雨所产生的洪量W24减去主峰时段产生的洪量W后剩余部分的2/3，所以

W_调=2/3（ W₂₄- W）+ W

   =0.67 W₂₄+0.33 Q_P ·

式中：W₂₄以万立方米计，Q_m以秒立方米计，汇流历时以小时计。

W_调=0.67 W₂₄+0.12 Q_P ·

此时，洪水历时：T=5.56 W_调/ Q_p（小时）

5.3.2.3水文计算结果

表5.3-5  洪水计算结果

5.3.3排水系统泄洪能力计算

（1）排水斜槽泄水力计算公式：

自由泄流:

Q_b=Q₁+Q₂

半压力流：

            压力流：

式中：Hs-自由泄流水头，m；

H_t-自由泄流水头，m；

H_b-半压力流泄流水头，m；

H_y-压力流泄流水头，m；

Q-斜槽泄流量(m³/s)；

-过水断面面积（m²）

g-重力加速度，取9.81(m/s²)；

m-流量系数；

H-计算水头（m）；

随着库内水位不断变化，排水斜槽泄流量受情况不同，流态随之改变，故流量系数和计算水头视不同的流态而确定。

5.3.4调洪演算

调洪演算就是求解尾矿库任意时段的水量平衡方程式的过程，任意时段的水量平衡方程式为：

式中：、-时段始、终尾矿库的来洪流量，m³/s；

           、-时段始、终尾矿库的泄洪流量，m³/s；

          、-时段始、终尾矿库的蓄洪量，m³。

根据排洪系统的布置，按上述计算公式进行计算。调洪演算结果见下表：

表5.3-4 调洪验算结果表

5.3.5评价单元小结

评价组通过查阅相关报告及现场踏勘分析，对排洪系统单元进行定性、定量评价：该尾矿库排洪系统结构完好，断面尺寸符合设计要求，排洪构筑物运行正常，无淤堵、破损、剥蚀等现象。尾矿库在现状条件下的防洪能力均符合设计及规范要求。排洪系统符合有关安全生产法律法规、规章、规范性文件和标准的规定。具备闭库条件。

5.4安全监测设施单元

5.4.1安全检查表法评价

根据有关法律法规、技术标准的相关规定，借鉴同类尾矿库的经验，运用安全检查表的评价方法对该尾矿库安全监测设施单元进行符合性评价，详见表5.4-1。

表5.4-1安全监测设施单元安全检查表