关于《尾矿坝面临的挑战》国际学术会议的报告(郦能惠)
关于《尾矿坝面临的挑战》国际学术会议的报告(郦能惠)
    
南京水利科学研究院 郦能惠

    国际大坝委员会(ICOLD)2003年蒙特利尔会议组织委员会和加拿大矿业协会(MAC)合作,由加拿大岩土工程学会(CGS)和加拿大矿业、冶金和石油学院(CIM)组织了《尾矿坝面临的挑战》的国际专题学术会议作为国际大坝委员会第71届国际年会的组成部份,于2003年6月15日在加拿大蒙特利尔市召开。选择尾矿坝作为这届学术会议的主题是强调国际大坝委员会及其合作者在解决尾矿坝运行、维护和环境问题方面所作的不懈努力,阐述与交流尾矿坝规划、设计、批准和回垦的立场观点。

    会议论文集共收纳了34篇论文,在国际专题学术会议上有9个国家19位代表介绍了他们的论文,会议的主题和论文的主要研究内容是:

1.全球共同责任

    *世界银行集团的多边投资保证机构(MIGA)的环境专家H.V. Veldhuizen在文章中指出:世界银行集团对于发展中国家尾矿坝的设计、运行和关闭有高度兴趣和关注。某些尾矿坝工程中缺乏所在国的法规或强制能力,鉴于此、世界银行集团的成员机构通过各自的安全保证政策和环境导则来对尾矿坝的安全和环境状况表示关注,多边投资保证机构(MIGA)和国际经济合作组织(IFC)对于涉及到发展中国家私人投资尾矿坝的事宜特别积极,在过去5年中,关于尾矿坝的政策和导则的形式和范围都有了变化,该文阐述了MIGA对于发展中国家尾矿坝的政策和导则,该文也阐述了2003年政策和导则可能或潜在的变化趋势。

    *加拿大矿业协会技术事务部副主席E. Gardiner介绍了加拿大矿业协会(MAC)制订和公布的用于指导矿业公司尾矿设施安全和环境管理的两个指南:

    (1)尾矿设施管理导则;
    (2)尾矿和水处理设施的运行、维护和监控指南。

    这些指南是为了帮助矿业公司开发和执行尾矿管理系统包括环境的安全准则,以促进工程和管理准则之间的一致性,改进尾矿和水处理设施的整个生产过程。

    *英国矿业和金属国际理事会计划指导 S. Houston介绍了尾矿设施管理导则——矿业和金属国际理事会(ICMM)的评价方法。

    *瑞典皇家技术学院A. Benckert 介绍了自20世纪中叶瑞典采用尾矿坝来贮放尾矿的历史,采用独立的检查和运行——监控——维护(OSM)手册对于改进尾矿坝安全状况的作用。

2.环境挑战和变革

    *加拿大Knight Piesold公司的B. S. Brown等介绍了采用多重计算矩阵法进行陆地贮放尾矿和海底贮放尾矿的技术经济比较。

    *加拿大Klohn Crippen咨询公司的L. Murray介绍了在Papua New Guinea这个有大型矿业持续多年历史的发展中国家,建设大型常规陆地贮放尾矿设施没有取得成功的原因。

    *罗马尼亚土木工程学院的D. Stematiu和德国 Karlsruhe 大学的J. Brauns介绍在2000年1月事故以后Aurul尾矿场根据风险评价建立的修复安全措施和采取提高其安全性措施以后该尾矿场的安全性。

    *加拿大Oboni公司的F. Oboni等讲:加拿大矿业协会(MAC)推荐风险分析作为尾矿坝设计的组成部份,采用一种定性分析(破坏模式和影响分析方法FMEA)或一种定量风险分析方法(QRA)都可以用来进行风险分析。并详细介绍定量风险分析方法(QRA)。

3.技术挑战和变革

    *加拿大 Kolhn Crippen 咨询公司副总裁H. McLeod等提出了尾矿坝与挡水坝的区别。该文的发表比中国南京水利科学研究院郦能惠在1988年5月《岩土工程学报》“灰渣的贮放和利用”一文中指出的挡灰坝(粉煤灰贮放场)与挡水坝的区别要晚15年,而且H. McLeod讲述得不够全面,也没有指出尾矿坝的设计准则。

    *加拿大Golder Associes Itee 公司的M. Julien 介绍了1994年投入运行的Louvicourt 尾矿坝(铜锌矿)的水文地质条件、选址与设计准则、贮放技术和尾矿坝现状。

    *瑞典大坝安全行业集团的G. M. Salmon介绍了瑞典Aitik和Enemossen尾矿坝采用地球物理方法来控制渗流、孔洞、管涌和内部冲蚀的效果,Aitik尾矿坝在2000年9月溃坝,在新建尾矿坝中设置了两条光缆来测量尾矿坝温度和应变,以得到沿着坝轴线每米的变形和渗流。在Enemossen尾矿坝用地球物理方法测定渗坑周围的破坏范围及尾矿坝的完整性。

    *加拿大自然资源部 矿业和冶金科学试验室的B.P. Gorski介绍了应用金属时间城反射技术(MTDR)监测尾矿坝长期稳定性,MTDR方法可用来评价岩体、土体与结构稳定性、水位、污染泄漏和土坝的位移,该文介绍了尾矿坝中MTDR方法的硬件和软件设计、设置、监测方法及其优点。

    *加拿大Quebec大学的B. Bussiere介绍了尾矿坝的非饱和渗流模型。在尾矿坝或尾矿贮放层上覆盖以控制水和氧的流失,作者采用二维有限元非饱和渗流计算来分析有覆盖和无覆盖情况下尾矿坝的渗流状况,分析了几何尺寸、边坡、排水、坝体、尾矿与覆盖材料参数对计算结果的影响。

4.工程实例

    *澳大利亚的Queensland大学D. J. Williams介绍了Kidston金矿尾矿坝的设计、施工、运行和关闭的实例,此尾矿坝工程1984年投入运行,2001年7月关闭,1996年以前水力输送的尾矿覆盖了310公顷土地,平均厚度20m,1996年以后水力输送更稠的的尾矿到一个废矿坑,坑周围用废矿石填筑成尾矿坝、坝高40m,通过尾矿坝的渗水和水力输送尾矿的回水用尾矿坝周边的渠道收集,尾矿表面回垦的第一步是在尾矿表面加石灰、施肥并种草以避免沙漠化,第二步是种树,最初的3至6个月内要施肥和滴灌,尾矿坝回垦时进行了广泛的岩土工程、地球化学、冲蚀和水文地质研究以监控这些设施,并使尾矿坝关闭最有效。

    *英国威尔士大学的P. A.Brewer介绍了1998年4月失事的西班牙Aznalcollar尾矿坝地形地貌学和地球化学调查,西班牙西南部Aznalcollar尾矿坝失事,沿着Agrio河和Guadiamar河大约4600公顷的土地受到750万m3酸水和重金属尾矿的淹没,该文介绍了从1999年3月至2001年11月之间地形地貌学和地球化学调查结果。

    *加拿大Syncrude公司的B. R. List介绍了一个大型尾矿坝的监测控制程序,该文称Syncrude公司管理着10亿m3的尾矿,水力冲填的尾矿砂形成了数个世界上最大的尾矿坝,在尾矿坝设置了边坡测斜仪、孔隙水压力计和反滤层的渗流计,坝工和

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