基于贝叶斯估计的尾矿库溃坝事故概率分析

利用我国现有尾矿库溃坝事故统计资料,对事故发生趋势进行了分析,并从概率分析角度出发,基于贝叶斯估计方法对我国尾矿库溃坝事故风险进行定量分析,建立了尾矿库溃坝事故发生概率模型,对未来49 a内的可能的溃坝事故发生年数进行了预测.分析认为,我国尾矿库溃坝事故多年发生概率比较低,但年内发生次数却呈现上升趋势.因此,需加大矿山安全管理力度,对中小型和废弃尾矿库加强监管,以减小未来发生尾矿库溃坝事故的概率.     

基于模糊理论的尾矿库溃坝风险评价模型研究

经调查统计,我国尾矿库存在数量多、规模小、安全度水平低及较多中小尾矿库未经过正规设计等特点,并且绝大多数尾矿库下游为生活区、工矿企业或重要城镇等,因此加强尾矿库风险管理,建立尾矿库溃坝风险评价模型,对于减少和防止尾矿库溃坝事故的发生,确保尾矿库的安全运行,使之更好地为矿山安全生产服务,为国民经济健康持续快速发展服务等方面都具有重要意义.尾矿库工程的稳定性受到众多因素的影响,很多因素既难以确定,又难以定量估计,既有随机性,又有模糊性,具有灰色系统的特性,因此采用模糊评判方法对尾矿库溃坝风险进行分析具有一定的合理性.本文对多层模糊模式识别评价模型在尾矿库溃坝风险评价中的应用进行了研究,提出了基于模糊理论的尾矿库风险评价模型,开发了尾矿库溃坝风险评价软件.上述工作对于评估尾矿库溃坝风险、减少尾矿库溃坝事故的发生具有重要意义.     

尾矿库溃坝灾害因素分析及风险指标体系研究

我国尾矿库数量多、规模小、安全度水平低,较多中小尾矿库未经过正规设计,并且绝大多数尾矿库下游为生活区、工矿企业或重要城镇等,因此加强尾矿库风险管理,建立尾矿库溃坝风险指标体系和风险评判模型,对于减少和防止尾矿库溃坝事故的发生,确保尾矿库的安全运行,使之更好地为矿山安全生产服务,为国民经济健康持续快速发展服务等方面都具有重要意义.本文在总结国内外尾矿库事故特点的基础上,系统研究了尾矿坝的溃坝模式和溃坝路径,并基于尾矿坝指标的工程性质分析和相关性分析,研究并建立了尾矿库溃坝风险指标体系,该体系的建立为尾矿坝溃坝风险评判模型及评判方法的研究提供前提条件,可为尾矿库运行期的安全监管提供依据.     

我国尾矿库安全现状及事故防治措施

尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流重大危险，其灾害所带来的损失是相当严重的。近年来，我国尾矿库事故时有发生，给人民生命财产造成了极大威胁，总体安全形势不容乐观。通过对我国尾矿库事故案例的总结和研究，分析我国尾矿库安全现状，为防止尾矿库事故的发生提出相应对策措施。     

基于过程——致因网格法的尾矿库事故隐患识别

我国尾矿库事故不断,安全水平低下,现有的尾矿库的风险辨识方法有待于完善和提升.针对此,提出了一种基于过程——致因网格法的面向尾矿库生命周期的隐患及事故主要影响因素的识别方法.该方法按照环境、技术、人因及法规四个方面的因素,结合尾矿库的生命周期的四个环节,包括建设、运行、闭库、复垦(再开采)阶段,系统地分析了影响尾矿库安全的隐患及事故的主要影响因素,形成诸如尾矿库的不安全状态、人的不安全行为、管理的不足以及环境的不利因素等四个方面的隐患,给出了相应的尾矿库事故及危害预控措施的建议,有利于促进我国尾矿库安全水平的提高.     

基于层次分析法的尾矿库远程监测单元体系的构建

通过对我国近年来尾矿库发生的事故的统计分析,用系统的观点与层次分析法建立了尾矿库远程监测单元体系,确定各监测单元的权重并进行总排序,为不同实际工程概况的尾矿库选取与之相适应的监测单元进而建立尾矿库远程监测系统提供了科学依据,对保障尾矿库库区下游居民的生命财产安全起到了重要作用,为避免因尾矿库事故而造成的环境污染提供技术支持。     

南非尾矿库安全管理

我国是世界矿业大国,尾矿库数量多达1万2000余座,尾矿库安全生产形势十分严峻。2008年,山西省襄汾县发生"9·8"尾矿库特别重大溃坝事故,造成277人死亡,4人失踪,事故教训极为深刻。借鉴和学习国外的先进做法,加强我国尾矿库安全生产工作,有效防范尾矿库生产安全事故,具有重要的意义。     

尾矿库事故隐患及风险表征与防控方法*

为解决尾矿库安全隐患及风险,应用基于证据(Evidence-based)方法和事故树分析模型,辨识并表征尾矿库事故影响因素、隐患及耦合状态,根据事件发生可能性、潜在后果严重性和受体暴露程度相关独立参数,给出尾矿库事故风险表征方法,建立尾矿库事故多情景、多阶段（3段）、多层次和多等级（4级）风险防控框架。结果表明:对尾矿库5类事故（溃坝、漫顶、渗流、输送冒漏、库区扬尘）进行分析,得出基本事件或蛰伏隐患对尾矿库事故结构重要度或影响程度,给出尾矿库事故风险3维表征方法,并结合巴西布鲁马迪尼奥尾矿库进行实例应用,确定尾矿库风险等级（最高级4级）,验证方法可行性与有效性。研究结果可为尾矿库减灾防灾提供理论支撑与实践指导。     

西石门后井尾矿库堆坝材料物理力学特性试验研究

经调查统计，我国尾矿库存在数量多、规模小、安全度水平低及较多中小尾矿库未经过正规设计等特点，并且绝大多数尾矿库下游为生活区、工矿企业或重要城镇等，因此加强尾矿库安全管理，准确把握尾矿坝堆坝材料物理力学特性，对于减少和防止尾矿库溃坝事故的发生，确保尾矿库的安全运行，使之更好地为矿山安全生产服务，为国民经济健康持续快速发展服务等方面都具有重要意义。本文在总结有关尾矿库稳定性分析方法的基础上，以西石门后井尾矿库为研究对象，利用渗透实验、压缩实验、三轴试验开展了堆坝材料物理力学特性试验研究，整理并得到了用于描述堆坝材料物理力学特性的试验数据和实验曲线，系统分析了堆坝材料的变形规律，为系统分析堆坝材料物理力学特性及开展坝体稳定分析提供依据。     

加强监管防范尾矿库事故

近年来,尾矿库垮坝事故呈多发趋势。据统计,自2005年以来,全国共发生尾矿库事故11起,死亡33人,失踪8人,重伤1人,轻伤28人。特别是2006年,相继发生了陕西省镇安金矿“4·30”尾矿库、河北省邢台尚汪庄石膏矿区“11·6”尾矿库、山西省娄烦“8·15”尾矿库溃坝、垮坝等重特大事故,影响很大。     

基于无人机建模的尾矿库溃坝事故推演*

为诠释尾矿库溃坝后水砂演进过程,提升尾矿库事故灾害应急处置能力,采用无人机倾斜摄影技术获取尾矿库全息影像,建立尾矿库三维数字高程模型,导入三维流体计算软件对尾矿库进行溃坝事故推演。结果表明:尾矿库实景三维模型能高精度还原尾矿库实际情况,尾矿库溃坝将淹没库区临时厂房建筑及下游村落;其中,上游沟谷临时厂房建筑水位高程最大达8 m,尾砂淤积厚度最高达10.5 m,下游沟谷村落水位高程最大达10 m,尾砂淤积厚度最高达2.5 m;通过对库区下游布设监测点,得出各监测点处水位高程和尾砂淤积厚度变化规律,分析溃坝主要影响区域。研究结果可为尾矿库风险防控、应急响应工作提供借鉴。     

基于三角模糊理论的尾矿库风险评价研究

根据尾矿库的特点和我国现行的尾矿库安全生产监督管理法律法规及标准规范的要求,构建了尾矿库风险评价指标体系。综合考虑评价指标对风险发生可能性及后果严重程度的不同影响来确定指标权重,同时考虑到权重确定和指标赋值中的模糊性和不确定性等问题,选用三角模糊理论建立了尾矿库风险评价模型,并以本溪某尾矿库为例进行说明。理论分析和实例计算表明,该方法对尾矿库风险评价有很好的适用性。     

尾矿库上覆排土场工程危险源辨识及安全评估技术研究

随着我国对尾砂及尾矿库场地综合利用的更高要求,尾矿库上覆排土场工程的数量不断增多。尾矿库上覆排土场工程是金属非金属矿山高危、典型并涵盖许多关键安全科学问题的特殊工程。提出了“尾矿库上覆排土场工程”的定义,总结了尾矿库上覆排土场工程的结构特点,具备隐蔽工程复杂、尾矿库固结程度难以判断、排土场变形趋势复杂等特点,提出了尾矿库上覆排土场工程危险有害因素的辨识方法;研究了工程中尾矿库固结程度、排土场结构的探测技术和方法,利用图像处理技术分析了尾矿库上修建排土场工程的隐蔽工程质量。基于上述分析结果,提出了尾矿库上覆排土场工程的灾害防治措施。上述成果可为今后在闭库尾矿库上修建排土场的安全鉴定提供重要依据。     

基于集对可拓耦合算法的尾矿库安全综合评价

针对尾矿库安全综合评价中“定性定量评价尾矿库安全等级”和“客观描述尾矿库安全状态变化趋势”的要求，采用集对分析方法和可拓理论，利用可拓距计算原理，建立尾矿库集对可拓耦合安全评价模型和尾矿库集对势的计算方法。利用RSCIE权重计算方法确定尾矿库评价指标的权重，将基于集对可拓耦合算法的尾矿库安全评价模型用于尾矿库各安全等级集对可拓联系度的分析中，并基于最大隶属度原则确定案例中的尾矿库为正常库，其集对可拓联系度为0.040 6，安全状态的集对势为9.26。结果表明:该尾矿库的安全等级为正常库，且其安全状态发展趋势为弱同势，说明尾矿库的安全状况发展趋势为正常库的态势不强，且向不安全状态转变的可能非常大，应该加强该尾矿库的日常安全管理。这与实际情况相符合，有效验证了该评价模型的可行性和实用性。     

“头顶库”风险量化分析模型研究及实例应用

为了对天然气长输管道等设施穿越尾矿库下游形成的“头顶库”风险进行量化分析,基于假定和边界条件构建了尾矿库溃坝风险分析模型,并通过引入计算公式构建了尾矿库溃坝风险量化分析模型,提取了冲击波超压和爆破地震烈度法计算公式来量化分析管道爆炸对尾矿库影响效应。以福建龙岩某尾矿库“头顶库”为例,研究了该尾矿库溃坝后冲击力是否会造成管道断裂;模拟了爆炸对人员影响的范围;进而分析了管道完全破裂后爆炸造成的冲击波和爆炸振动对尾矿库的影响。研究结果表明:在500 a一遇的洪水条件下,尾矿库溃坝下泄的泥砂流对该穿越管道造成的冲击力不会造成管道断裂;管道泄漏10 min的爆炸情形产生的爆炸冲击波对尾矿库坝体结构没有影响,产生的等效爆炸地震烈度大于尾矿库的抗震设防烈度6度。可为同类实例提供工程理论方法。     

中线式尾矿库洪水漫顶溃坝演化规律模拟研究

为了解中线式尾矿库洪水漫顶溃坝的过程和机理,并提出可行的工程措施,以某中线式尾矿库及下游周边环境为研究对象,采用物理模型试验和数值模拟法对中线式与上游式尾矿库安全性进行对比研究。研究结果表明:由于中线式尾矿库外坝坡堆积粗尾砂的渗透系数偏大,其较上游式尾矿库溃口发展的速率更快,溃坝过程持续时间约14.5 h,坝顶被泄流冲刷形成的溃口宽约289 m,尾矿库下游沟道研究范围内尾矿淤积约871万m3,大量的尾矿仍滞留在库内;采用数值模拟得出的演化趋势与物理模型试验基本一致,但数值模拟计算的尾砂流动速度较快;在拦砂坝下游修建应急拦砂坝工程,物理模型试验表明拦滞尾矿洪水时间约38 min,数值模拟结果表明拦滞尾矿洪水时间约16 min,因此应急拦砂坝措施可有效延长应急逃生时间,减轻溃坝对下游居民的影响。     

基于EEMD-LSTM模型的尾矿库风险预测模型研究*

为了提高尾矿库风险预警能力,针对尾矿库稳定性受多种风险因素影响,以及风险变化的非线性,提出1种融合集合经验模态分解（EEMD）和长短期记忆（LSTM）的尾矿库风险预测模型。首先,采用皮尔逊相关系数分析尾矿库风险因素之间的相关性;然后,使用EEMD方法分解非线性的位移序列;最后,构建LSTM网络模型预测位移变化。以某尾矿库为例,将EEMD-LSTM模型与EEMD-BP模型、LSTM模型对比分析,评估模型的有效性。研究结果表明:EEMD-LSTM模型对尾矿库风险的预测精度明显提高,对防范化解尾矿库安全风险具有重要意义。     

退役铀尾矿库环境稳定性分析及应用

为了对退役铀尾矿库的环境稳定性进行分析,以某退役铀尾矿库为实例,在收集了连续3年环境监测数据的基础上,通过因子分析法对影响铀尾矿库环境稳定的13个指标进行了筛选,确定了p H值等6个主要指标,并利用层次分析法确定了各指标的权重。利用模糊数学理论求出了概率α=0.9时各指标的稳定区间,通过构造函数算出了铀尾矿库环境稳定率随时间的变化情况。结果表明,该铀尾矿库的环境稳定性整体较差,仍需进一步加强治理。     

流-固耦合作用下某尾矿库稳定性数值模拟研究

以南方某铀尾矿库为对象,利用COMSOL有限元软件开展某尾矿库在不同降雨强度下的稳定性分析。结果表明:在不同的降雨条件下,尾矿坝最先可能发生溃坝的是基岩与尾矿坝接触的尾端,其次是尾矿坝与基岩接触的地方。同时,随着降雨强度的增大,尾矿坝的稳定性也会随之下降,位移量会增大,溃坝的可能性也会变大。