一尾矿坝发生了溃坝事故(Tailing Dam Collapse)

1 引言

2022年3月27日下午17时左右，位于山西省吕梁市交口县温泉乡山西道尔铝业有限公司的尾矿库发生溃坝事故。该尾矿库建在距离交口县温泉乡龙兴选矿厂西侧大约五十米高的山体之上，坝脚与005乡道的直线距离仅百余米。

山西道尔铝业有限公司是一家具有200万/年吨低品位铝土矿浮选分级综合利用生产能力的大型铝土矿选矿企业。发生溃坝的尾矿库位于交口县温泉乡柴家庄村东南，距离山西道尔铝业公司800米左右，该项目2017年4月由原吕梁市经信委备案，同年12月建成投运。按照设计，整个尾矿库占地面积4.19公顷，最大库容91.2万m3，总坝高50米。

2 损失

溢出的尾矿浆掩埋了尾矿库下游一家正在生产企业的部分厂区，冲垮厂区大段围挡涌上公路阻断了交通。大量泥浆突然冲毁坝体下方，随着泥浆持续外溢导致坝体完全崩塌，短短十多分钟数万立方泥浆迅速吞没大片树林倾泄下来。位于尾矿库正下方的交口县温泉乡龙兴选矿厂的矿料堆场已被完全掩埋，厂区部分生产机械或深陷其中，超过两三百米长的公路上堆积着四五米高的泥浆。

高空俯瞰，整个尾矿库内已经形成直径约达百米的巨坑，塌陷区域面积将近三四千平米，高三十米的坝体已被冲开宽达七八十米的豁口，外溢泥浆呈扇形分布。

这次滑坡，导致7.5亩乔木林地掩埋，200余米季节性沟渠、乡村道路堵塞，相邻企业部分围墙冲毁，未发现人员伤亡情况。

3 原因

交口是全国20个铝土矿资源重点勘探县之一，当地煤、铁、铝等资源富集，其中仅在温泉乡就有大大小小三家铝土矿开采企业和二三十家铝土矿选矿企业。此次遭受部分掩埋的交口县温泉乡龙兴选矿厂在2012年2月未经竣工验收投产，连接交口县温泉乡和孝义市南阳乡的005乡道属于当地交通十分繁忙的重要矿运通道。按照环评要求，要在贮存场周边设置导流渠防止雨水径流进入堆场引发滑坡，但是该尾矿库并未按照环评要求在贮存场周边设置导流渠。早在事故发生之前，该尾矿库溃坝险情已现端倪，由于未采取导流排洪措施，库内长期汇聚大量积液，坝体已经出现多处渗点，坝脚下方由土挡围成的积水池内积液问题严重。

下图所示的是未溃坝之前的尾矿库。

4 研究

尾矿坝溃坝是一个世界性的难题，如何预防和监测溃坝是采矿工程和大坝工程的主要研究课题之一【能精确预警尾矿坝的溃坝吗?|波利山(Mount Polley)尾矿坝事故调查】。加拿大英属哥伦比亚大学UBC(University of British Columbia)采矿和环境系的名誉教授Zyl用简短的语言回答了为什么尾矿坝会频频发生破坏。

基于Mount Polly尾矿坝的事故调查，已经建立了一个尾矿坝数据集(\Soil Mechanics\Tailing Dam)，初了案例和论文之外，也包括了近期的几个综合性演讲,例如： 

[1] (2015) Independent Expert Engineering Investigation and Review---Mount Polley Tailings Storage Facility Breach

[2] (2018) Tailings faiulre case studies,statistica failure modes

[3] (2019) Geotechnical aspects of tailing dams

[4] (2019) Modeling the impacts of a tailing dam failure at the Pebble Mine

[5] (2021) Improving governance will not be sufficient to avoid dam failures