4.评价单元划分及评价方法选择
4.1评价单元划分
为系统、全面地辨识危险源，并对其进行风险分析，结合现场调查情况及实际生产状况，参照“金属非金属矿山尾矿库建设项目《安全验收评价报告》编写提纲”（安监总管一〔2012〕45号），本次安全评价划分为以下评价单元：
1、建设程序及安全管理评价单元
包括：建设程序及安全管理两个子单元。
2、总平面布置评价单元
包括：选矿厂和尾矿库两个子单元。
3、选矿工程评价单元
包括以下子单元：破碎系统，磨矿、分级、选别系统，电气系统三个子单元。
4、尾矿工程评价单元
包括：尾矿坝、排洪系统、安全监测设施、尾矿输送及回水系统四个个子单元。
4.2评价方法选择
为客观、全面地对尾矿库的安全状况进行评价，本次安全评价确定了两种评价方法，即专家评议法、安全检查表法和数值计算法。
4.2.1安全检查表分析法
安全检查表分析法（SCA），是指依据法规、标准、规范、规程等对评价的对象按照所划分的评价单元进行全面的检查，把检查的结果与所依据的法规、标准、规范、规程等进行对照分析，从而确定所评价的对象是否为安全状态的评价方法。
针对尾矿库的安全检查主要包括设计安全检查、过程（施工－运行－管理）安全检查、现状安全检查。
尾矿库安全检查表分析法作业路线为：划分检查单元→确定检查依据→制定检查内容→获取检查结果→进行符合性评价→得出评价结论。
4.2.2专家评议法
是一种吸收专业专家、评价专家、安全专家等参加，根据事物的过去、现在及发展趋势，进行积极的创造性思维活动，对事物的未来进行分析、预测的方法。专家评议法简单易行，比较客观，得出的结论一般比较全面正确。
4.2.3数值计算法
主要包括：坝体稳定性分析、洪水计算、调洪演算和防洪系统水力计算等定量评价方法，详见“定性、定量评价”章节。
5.定性定量评价
5.1建设程序及安全管理评价单元
5.1.1建设程序符合性
根据《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》国家安全生产监督管理局第18号局长令)、《国家安全监管总局关于加强金属非金属矿山建设项目安全工作的通知》（安监总管一[2010]110号）、《建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法》（国家安全生产监督管理总局令第36号）等有关法律、法规的规定，采用安全检查表法对该项目建设企业的合法证件，项目立项、安全预评价、初步设计安全专篇及设计变更、施工及监理等建设程序和相关资质的合法性进行分析与评价。
表5-1 建设程序符合性安全检查表
5.1.2安全管理
主要从安全组织机构及人员配备、安全教育及培训、特种作业人员持证情况、安全管理制度（含责任制和操作规程）、应急救援、职业安全健康监护、安全投入、现场管理及生产安全检查等方面进行符合性检查，分析与评价其安全有效性。
表5-2 安全管理符合性检查表
5.1.单元小结
（1）由表5-1可以看出，企业取得了合法的《营业执照》，编制了安全预评价报告、初步设计安全专篇、安全验收评价报告，并经过安监部门审查批准或备案。参加建设的勘察、设计、施工、监理、安全评价等单位均有相应资质，合法有效。因此，项目的建设程序符合国家有关基本建设和安全设施“三同时”的要求。
（2）按照国家和某省有关规定，企业成立了安全管理机构，建立健全了各岗位安全生产责任制和管理制度，明确了岗位职责，配备了安全管理人员人员，成立了兼职救护机构，制定了《安全生产事故应急预案》。主要负责人和安全管理人员经培训持有《安全资格证书》。电工和金属切割（焊）、尾矿工等经培训持证上岗。公司为从业人员交纳了工伤保险，安全专项经费的提取标准符合国家相关规定。选矿厂和尾矿库建设项目安全设施“三同时”文件资料和技术档案齐全。基本具备了正常运行的安全管理条件。
5.2总平面布置评价单元
5.2.1选矿厂总平面布置
依据《初步设计安全专篇》及《选矿安全规程》（GB18152-2000），对某矿业有限公司某某选矿厂厂址及厂区布置运用“安全检查表”评价如下：
表5-3 厂址及厂区布置安全检查表
5.2.2尾矿库总平面布置
针对总平面编制及库区周边环境，依据《某县某矿业有限公司棕溪铜矿夹沟尾矿库初步设计安全专篇》、依据设计和AQ 2006-2005《尾矿库安全技术规程》、《尾矿库安全监督理规定》（国家安全生产监督管理总局令第6号）和《某省尾矿库安全监督管理办法》（某省人民政府令第111号）,采用安全检查表的方法评价如下：
表5-4 尾矿库总平面布置及周边安全检查表
5.2.3单元小结
根据以上表5-3和表5-4分析评价，得出如下结论：
（1）该项目选矿厂地理位置相对独立，周边300m范围内无农户、科研机构、学校及其它厂矿等。选矿厂地理位置、工程地质、排水等能满足项目的安全要求。该选厂的办公室和厂房相距约300米以上，基本满足“降噪、减震、防尘”的安全、职业卫生要求。
（2）尽管夹沟选矿厂厂址坐落在崩塌堆积体上，但根据某地质工程总公司第九地质工程公司《工程地质勘察补充报告》（2009.4.16）结论：“夹沟选矿厂厂址是稳定的、适宜的，可以建厂”，因此选矿厂厂址是安全的。
（3）尾矿库下游影响范围内没有工矿企业、大型水源地、水产基地和居民，没有全国和省级重点保护的名胜古迹，即使尾矿库发生事故，对库区下游影响是有限的。库区和坝址地质条件简单，坝址两岸和坝基稳定性较好，库区边坡条件良好，不良地质作用不显著，尾矿库自建设和试运行行以来，库区没有发生库岸再造现象。库区周边无采石、开山放炮、违章建筑等影响尾矿坝安全的各项活动。库区设有有值班室和照明、通讯设施。评价认为，夹沟尾矿库库区及周边是安全的，符合国家和某省相关规定要求，即使尾矿库发生事故，对库区下游影响也是有限的。
5.3选矿工程评价单元
5.3.1破碎系统
选厂破碎系统安全包括原矿堆置场、原矿仓、破碎机运行、筛分运行、带式输送机运行、破碎工操作安全等。根据破碎系统安全的特点，采用安全检查表法进行评价。
现对破碎系统单元运用“安全检查表”进行评价如下：
表5-5 破碎系统安全检查评价表
5.3.1磨矿、分级、选别系统
选矿厂磨矿、分级、选别系统包括球磨机、螺旋分级机、浮选机等，运转设备及大功率电动机等机电设备。该系统的主要特点是大型设备多，而且按流水线方式同时运转。该项目选矿厂因受场地限制，采用了“紧凑型”设备布局方式。现对磨矿（分、选）系统单元运用“安全检查表”进行·评价如下：
表5-6 磨矿、分级、选别系统安全检查评价表
5.3.3电气系统
矿山建有10/0.4kV变电所一座，变电所毗邻选矿厂，因采选场地相邻，该变电所同时负责向采矿、选矿厂用电负荷供电。变电所内设S9-1250-M10/0.4/0.23DYn11变压器一台，负责向地表采选用电负荷供电，电气系统单元运用“安全检查表”进行评价如下：
表5-7 变配电系统安全检查评分表
5.3.4单元小结
通过查阅相关资料和现场检查（表5-1~表5-7），评价认为：
（1）选矿厂建设与安装由温州建峰矿山工程有限公司完成，其建设与安装符合批准的《安全专篇》及GB 50377-2006《选矿机械设备工程安装验收规范》和GB18152-2000《选矿安全规程》等规范的相关规定要求。
（3）破碎和磨矿、分级、浮选等设备为新购设备，有合格证，设备运行工况正常，有设备运行记录，并能定期检修、紧固、润滑。
（4）特种作业人员经过培训，并能持证上岗。
（5）车间照明和变配电设施符合规范要求。
（6）现场提问操作人员本岗位操作规程，回答基本准确。
（7）员工能按规定佩戴符合标准的劳动保护用品。
综上所述，选矿厂具备安全验收条件。但仍存在以下问题需要整改、完善：
（1）部分电气设备裸露带电部分未设置警示标志。部分设备的传动部位缺少防护罩。
（2）原矿进料口安全防护措施不符合要求，存在安全隐患。
（3）车间内操作平台和梯子局部防护栏不符合要求。
5.4尾矿工程评价单元
5.4.1尾矿坝
1、尾矿坝符合性安全检查
依据批准的《专篇安全》和YS5418-95《尾矿设施施工及验收规程》、AQ2006-2005《尾矿库安全技术规程》等国家相关的法律、法规和技术标准，主要从坝体形式及结构参数、坝基（含坝肩）开挖及处理、坝体材料及填筑、护坡砌筑、尾矿排放与筑坝；坝肩坝坡排水、排渗设施的地基处理、材料和结构参数；施工质量及隐蔽工程验收情况等方面进行符合性检查，分析与评价其安全有效性。运用“安全检查表法”评价，见表5-8。
表5-8 尾矿坝符合性安全检查
2、坝体稳定性分析
通过“表5-7尾矿坝符合性安全检查表”的分析评价，初期坝、堆积坝、坝体排渗和观测设施等均与设计相符，有些指标还高于设计和规程规定。根据现场检查，初期坝和堆积坝坝体无纵、横向裂缝，无滑坡迹象，堆积坝外坡无渗水和积水，初期坝重力坝混凝土抗压强度指标高于设计指标，堆石坝压实干密度大于设计要求，坝体位移和沉降量微小，且变化均衡，无突变现象，坝体稳定性强于设计指标。因此，故本次评价不再重新进行坝体稳定性验算，稳定性分析结果取自“某省冶金设计研究院2009年7月编制的《某县某矿业有限公司棕溪铜矿夹沟尾矿库初步设计安全专篇》”：
初期重力坝与堆石坝全部建成，库内达到374m 高程，混凝土重力坝沿坝基抗滑稳定。采用整体稳定计算结果。
堆积坝为尾矿沙堆筑坝，坝体堆筑料均具有一定的粘性；按照《碾压式土石坝设计规范》的规定，采用瑞典圆弧（条分）法进行最终堆积坝的稳定计算。
安全系数 ：
∑∑∑+++=
i
2i m 1i
i
i i 2i
/
1i
s
)sin h h
(b tg )cos h h (K αγγ?αγγi
i i
l c b
经过计算，最高洪水情况下、不计条块之间作用力，坝坡最小抗滑稳定安全系数为1.73，大于规范规定的最小安全系数值[1.05]。
3、小结
施工单位为温州建峰矿山工程有限公司，监理单位为某华源水利水电工程咨询公司，查阅施工和监理资料，以及现场检查，评价认为：
（1）初期坝采用堆石坝+重力坝八型，与设计相符。初期坝轴线定位、坝顶高程、坝顶宽、内外坡比与符合设计要求。
（2）基础采用机械开挖、人工清理，腐植土、草皮树根全部清除；坝体和坝肩清基至新鲜基岩，坝体隐蔽工程有勘察、设计、施工、监理、建设单位联合验收意见。整个施工过程符合YS5418-95《尾矿设施施工及验收规程》规定。
（3）现场检查，坝体无变形、裂缝、滑坡和渗漏等现象。坝肩截水沟和坝坡排水沟断面
及底板坡度偏差符合规范要求；排水沟沿线山坡未见滑坡、塌方，排水沟无变形、破损现象，沟内无淤堵等。初期坝内侧按设计均设有反滤排水层，排水层的厚度不小于60.0cm；下游坝面采用干砌石护坡，与设计相符。
（4）按设计要求，设有尾矿坝位移和坝体浸润线观测设施，并有相应的观测记录，符合设计和规范要求。
（5）查试验报告，坝体采用新鲜岩石，石料抗压强度≥40Mpa，平均压实干密度2.01t/m3；孔隙率为0.196%，实际指标均优于设计。经验算，坝体抗滑稳定安全系数，洪水运行k=1.73>1.05，满足规范规定的最小抗滑稳定安全系数。
（5）现场检查，现尾矿库堆积坝已堆至374m标高，正在堆筑第二级子坝，堆积坝外坡平均坡比1：4，符合设计。
综上所述，评价认为，坝体工程符合设计和验收规范要求，具备安全生产条件。
5.4.2排洪系统
1、排洪设施符合性安全检查
依据批准的《安全专篇》和YS5418-95《尾矿设施施工及验收规程》、AQ2006-2005《尾矿库安全技术规程》等国家相关的法律、法规和技术标准，主要从排洪方式、库内外防排洪构筑物（溢流井、主隧洞、支隧洞、斜槽、拦洪坝等）的位置、地基处理、建筑材料、结构参数、施工质量、隐蔽工程验收情况等方面进行符合性检查，分析与评价其安全有效性。运用“安全检查表法”评价，见表5-9。
表5-9 排洪设施符合性安全检查
2、防洪标准
该尾矿库为四等库，防洪标准设计采用：初期50年一遇，中后期200年一遇，符合《尾矿库安全技术规程》第5.4.2条规定。
3、洪水计算
设计依据《安康地区实用水文手册》中的综合参数法和洪峰面积相关法进行洪峰量计算，符合项目实际及《尾矿库安全技术规程》第5.4.4条规定，计算结果可靠。
从安全的角度出发，选取较大的计算结果进行设计为宜。即选择“综合参数法”计算的结果，初期洪水流量按70.12m3/s，中、后期洪峰流量按90.3m3/s进行设计，符合规定。设计分区洪水流量见表5-10。
表5-10 分区洪水流量
4、泄流能力验算
（1）主隧洞泄洪能力计算
主隧道泄流能力应满足初期坝以上3.19km2（拦洪坝汇水面积+库区汇水面积）的洪峰量90.3m3/s。但《初步设计及安全专篇》中主隧洞泄流能力仅考虑了拦洪坝以上汇水面积的洪峰量73.12 m3/s，未考虑库区洪水，是错误的。
本次评价按照拦洪坝汇水面积+库区汇水面积，主隧洞最大洪水量应为90.3m3/s，对排洪设施的泄流能力进行重新验算。
主隧洞为拱形直墙断面（城门洞型），根据2011年4月3日变更设计：①主隧洞进出口段各20m、支洞与主隧洞交叉段前后各10m以及地质编录中三类以下围岩洞段为全衬砌；②对于三类围岩衬砌型式采用半衬砌，只衬砌底板和侧墙。
本评价依据实际断面尺寸和糙率，对两种衬砌方式（全衬砌和半衬砌）分别进行泄流能力验算。
A.全衬砌泄流能力
主隧洞全衬砌段实际净断面尺寸为：B×H=2.6×3.0m，采用钢筋混凝土衬砌，按照无压流状态，采用均匀流公式计算泄流能力。隧洞最小坡降以0.08计算，取糙率n=0.0185（原设计取0.017）。考虑15%的净空（0.45m），洞内最高水位按2.55m计算。
采用均匀流公式：Q=A×C×(R×i)0.5。
式中：Q——流量，m3/s；
A——过流断面积，m2;
X——湿周，m；
R——水力半径，A/X；
C——谢才系数，C=1/n×R1/6。
计算结果见表5-11。
B.半衬砌泄流能力
主隧洞半衬砌段实际净断面尺寸为：B×H=2.6×3.3m，底板和侧墙采用钢筋混凝土衬砌，按照无压流状态，采用均匀流公式计算泄流能力。隧洞最小坡降以0.08计算，取糙率n=0.019）。考虑15%的净空（0.5m），洞内最高水位按2.8m计算。
计算方法同全衬砌，计算结果见表5-11。
（2）支隧洞泄洪能力计算
A.1号支隧洞
1号支隧洞实际净断面尺寸为：B×H=2.0×2.7m，底板和侧墙采用钢筋混凝土衬砌，按照无压流状态，采用均匀流公式计算泄流能力。隧洞最小坡降以0.08计算，取糙率n=0.017）。洞内最高水位按2.1m（直墙高度）计算。
B.2号支隧洞
2号支隧洞实际净断面尺寸为：B×H=1.4×2.06m，底板和侧墙采用钢筋混凝土衬砌，按照无压流状态，采用均匀流公式计算泄流能力。隧洞最小坡降以0.08计算，取糙率n=0.017）。洞内最高水位按1.66m（直墙高度）计算。
C.3号支隧洞
3号支隧洞实际净断面尺寸为：B×H=1.48×2.54m，底板和侧墙采用钢筋混凝土衬砌，按照无压流状态，采用均匀流公式计算泄流能力。隧洞最小坡降以0.08计算，取糙率n=0.017）。洞内最高水位按2.14m（直墙高度）计算。以上计算结果见表5-11。
表5-11 隧洞泄洪能力计算成果
通过以上计算结果看出，主隧洞全衬砌段泄洪水能力为Q 全=91.7m 3/s ，半衬砌段泄洪水能力为Q 局=100.1m 3/s ，均大于该库区200年一遇设计洪峰应泄流量90.3m 3/s ；1#、2#、3#支隧洞泄洪水能力分别为27.62m 3/s 、17.33m 3/s 、39.94m 3/s ，大于库区内200年一遇设计洪峰流量17.18m 3/s 。排洪主隧洞及各支洞的过流能力均满足洪水的排泄要求。
（3）溢流井及斜槽进流能力计算
夹沟尾矿库排洪系统采用“排洪斜槽进流—隧洞宣泄”的泄洪方式。考虑到尽量减小库区的洪水流量，在库区的末端修建拦洪坝，使沟道的设计洪水分两处进流。
根据尾矿库的堆积高度以及运行的需求，设计在库区内修建三条排洪斜槽，分别通过三条排洪支隧洞与主泄洪隧洞相连。在拦洪坝上游修建一座溢洪井，与主隧洞的进口相连，拦洪坝上游的洪水通过溢洪井下泄。
表5-12斜槽进流能力计算
表5-13溢洪井进流能力计算
因此，斜槽及溢洪井的进流能力均满足洪水的排泄要求。 （4） 隧洞进流能力计算
库区斜槽处的进流控制条件、即斜槽刚刚起用时的控制条件，除了斜槽壁以外，位于斜槽底部支隧洞进口的进流能力也可能高于斜槽进流所需要的进流水头，成为滩面水位的控制条件。因此，需要对排洪支洞进口的进流能力进行核算。
三条支隧洞的进口断面面积相对比较小，支洞进口的进流流态为孔口进流。
H A Q g 2μ=
排洪斜槽启用时，所对应的沉积滩长度往往较长，能够提供的水头可能较大；根据夹沟的地形及隧洞的位置，除去最小干滩长度50.0ｍ和尾矿沉积所需要的长度以外，滩面还可以提供的调洪库容所对应的高度及进流所需要的水头如表5-14所示。
表5-14 隧洞进流能力计算成果表
因此，排洪主隧洞及各支洞的进流能力均满足洪水的排泄要求。 综上所述，该尾矿库排洪设施完全能够满足泄洪要求。 5、拦洪坝的稳定计算
①第一种工况：上游遇到200年一遇洪水，下游无堆积尾矿时的稳定性。
采用纯摩擦计算公式：
∑∑?=
P )W f (K
式中： 基底摩擦系数： f = 0.500
滑移力： ∑P = 294.9 (kN) 抗滑力：
∑W = 458.95(kN)