Плотина хвостохранилища

редактировать
Тип дамбы Плотина хвостохранилища Синкруд, Форт МакМюррей, Альберта

A дамба хвостохранилища обычно представляет собой насыпную насыпную дамбу, используемую для хранения побочных продуктов горных работ после отделения руды от пустой породы. Хвосты могут быть жидкими, твердыми или суспензией мелких частиц и обычно очень токсичны и потенциально радиоактивны. Твердые хвосты часто используются как часть самого сооружения.

Хвостохранилища входят в число крупнейших инженерных сооружений на земле. Дайк хвостохранилища озера Милдред в Альберте, Канада, представляет собой дамбу-насыпь длиной около 18 километров (11 миль) и высотой от 40 до 88 метров (от 131 до 289 футов). Это самая большая плотина на Земле по объему, и по состоянию на 2001 год она считалась крупнейшей земной структурой в мире по объему заполнения.

Есть ключевые различия между хвостохранилищами и более привычными плотины гидроэлектростанций. Хвостохранилища спроектированы для постоянной локализации, предназначенной для того, чтобы «оставаться там навсегда». Медь, золото, уран и другие операции по добыче полезных ископаемых производят различные виды отходов, в значительной степени он токсичен, что создает различные проблемы для долгосрочной локализации.

По оценкам, в мире имеется 3500 действующих хвостохранилищ, хотя полная инвентаризация отсутствует, и их общее количество оспаривается. По состоянию на 2000 год эти конструкции испытывают известные «серьезные» отказы от 2 до 5 ежегодно, наряду с 35 «незначительными» отказами. Если предположить, что цифра 3500 верна, эта интенсивность отказов «более чем на два порядка выше, чем интенсивность отказов обычных водоудерживающих плотин».

Содержание
  • 1 Строение
  • 2 Список крупнейших хвостохранилищ
  • 3 Проблемы
    • 3.1 Частота отказов
    • 3.2 Ущерб окружающей среде
    • 3.3 Потери
    • 3.4 Крупнейшие отказы
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Дополнительная литература
Структура

В отличие от водоудерживающих дамб, дамба хвостохранилища возводится последовательно на протяжении всего срока эксплуатации конкретной шахты. Как правило, сооружается основание или пусковая дамба, и по мере ее заполнения смесью хвостов и воды ее поднимают. Материал, используемый для поднятия дамбы, может включать хвосты (в зависимости от их размера) и грязь.

Уил Джейн Хвостовая дамба, Запад Корнуолл, Англия

Есть три поднятых хвостохранилища конструкции, верхняя, нижняя и центральная линии, названные в соответствии с движением гребня во время подъема. Конкретный используемый дизайн зависит от топографии, геологии, климата, типа хвостохранилища и стоимости. Плотина хвостохранилища, расположенная выше по течению, состоит из трапециевидных насыпей, сооружаемых наверху, но вплотную к гребню другой, смещая гребень дальше вверх по течению. Это создает относительно плоскую сторону выхода и неровную сторону входа, которая поддерживается хвостами суспензией в водохранилище. Конструкция вниз по течению относится к последовательному поднятию насыпи, которая размещает насыпь и гребень дальше по течению. Выровненная по центру плотина имеет последовательные насыпные дамбы, построенные непосредственно поверх другой, в то время как насыпь размещается на стороне вниз по течению для поддержки, а навозная жижа поддерживает сторону вверх по течению.

Список крупнейших дамб хвостохранилищ
РейтингИмяСтранаГод завершенияВысота конструкции [м]Объем конструкции [10 м]Объем резервуара [10 м]Установленная мощность [МВт]Тип
1Syncrude Tailings Dam Милдред MLSBКанада 199588540/7200,35NATE
2Плотина Syncrude Tailings Mildred SWSSКанада 201040-501190,25NATE
3ASARCO Плотина хвостохранилища Mission MineСША 19733040.10NAER

Тип: TE - Земля; ER - Заливка; PG - Бетон гравитационный; CFRD - бетонная забойная горная насыпь

Проблемы

Стандарт публичной отчетности о происшествиях на дамбе хвостохранилища низок. О большом количестве таких случаев не сообщается, либо отсутствуют основные факты. Нет исчерпывающей базы данных по историческим сбоям. По словам горного инженера Дэвида М. Чемберса из Центра науки с участием общественности, 10 000 лет - это «консервативная оценка» того, сколько времени потребуется большинству хвостохранилищ для поддержания структурной целостности.

Интенсивность отказов

Отсутствие какой-либо всеобъемлющей базы данных по дамбе хвостохранилища не позволило провести полноценный анализ, либо грубые сравнения (например, сравнение стран с другими странами, или количество разрушения дамбы хвостохранилища по сравнению с интенсивностью разрушения плотины гидроплотины), либо анализ технических неисправностей для предотвращения инцидентов в будущем. Записи очень неполны по важнейшим элементам данных: проектная высота плотины, проектируемая площадь основания, тип конструкции (выше по течению, ниже по течению, осевая линия), возраст, проектный срок службы, статус строительства, статус собственности, мощность, объем сброса, биение и т. Д.

В отчете о междисциплинарном исследовании за 2015 год были повторно собраны официальные глобальные данные о разрушениях дамбы хвостохранилища и крупных инцидентах, а также предложена основа для изучения серьезности и последствий крупных инцидентов. Этот отчет показывает корреляцию между частотой отказов и темпами производства медной руды, а также устанавливает связь между поиском руды более низкого качества, которая приводит к увеличению объемов отходов, и все более серьезными инцидентами. По этой причине в таких странах, как Чили, где их более 740 разбросов по всей стране, было запущено несколько программ по повышению устойчивости хвостохранилищ.

Ущерб окружающей среде

Катастрофа на плотине Бенту-Родригес, 2015

Побочные продукты добычи и переработки, собранные в хвостохранилищах, не являются частью аэробных экологических систем и нестабильны. Они могут нанести вред окружающей среде, высвобождая токсичные металлы (среди прочих, мышьяк и ртуть), кислотным дренажем (обычно в результате микробного воздействия на сульфидные руды) или нанося вред водным животным, которые зависят от чистой воды.

Прорывы хвостохранилищ со значительным экологическим ущербом, в том числе:

  • авария на плотине Брумадинью, Бразилия, 25 января 2019 г., где пропало без вести 252 человека и по меньшей мере 134 человека погибли. В результате стихийного бедствия было выброшено 12 миллионов кубометров железных отходов, что привело к реке Параопеба.

Хвостохранилища также могут быть источником кислотного дренажа, что приводит к необходимости постоянного мониторинга и очистки воды, проходящей через дамбу хвостохранилища. Например, в 1994 году операторы рудника Олимпик Дам, Western Mining Corporation признали, что их урановые хвостохранилища сбросили до 5 млн. М3 загрязненной воды в недра. Стоимость очистки рудника обычно в 10 раз превышала оценки горнодобывающей промышленности при использовании кислотного дренажа.

Несчастные случаи

Следующая таблица наиболее смертоносных известных разрушений дамбы хвостохранилища не является исчерпывающей, и данные о потерях являются приблизительными.

Плотина / происшествиеГодМестоположениеПогибшиеПодробности
1962 г. Хуогуду (火 谷 都), обрушение хвостохранилища в Китае26 сентября 1962 г.Хуогуду (火 谷 都), ГэцзюПровинция Юнань, Китай171Подробностей немного. Обрушился хвостохранилище на оловянном руднике, принадлежащем группе Юньнань Тин. 368 млн м. Один источник сообщает о 171 убитом и 92 раненых; у другого дата - 26 сентября.
Мина Плакальница01 мая 1966 годаВраца, Болгария 480+Хвостохранилище на Медный рудник Плакальница недалеко от города Враца рухнул. В общей сложности 450 000 кубометров грязи и воды затопили Врацу и близлежащее село Згориград, которым был нанесен значительный ущерб. Официальное число погибших составляет 107, но по неофициальной оценке - более 480.
Обрушение плотины Чертей 30 октября 1971 годаШахта Чертей, Румыния 89Слишком высокая дамба хвостохранилища обрушилась, затопило Certeju de Sus токсичными отходами
наводнение Buffalo Creek 26 февраля 1972 годаЗападная Вирджиния, United Штаты 125Нестабильная неплотно построенная плотина, созданная местной угледобывающей компанией, обрушилась во время сильного дождя. 1 121 ранен, 507 домов разрушено, более 4 000 остались без крова.
Плотина Валь-ди-Става 18 июля 1985 г.Тезеро, Италия 268Плохое техническое обслуживание и низкий предел погрешности при проектировании; выходящие трубы вышли из строя, что привело к давлению на плотину и внезапному обрушению. В конечном итоге десять человек были осуждены за непредумышленное убийство и другие обвинения.
Муфулира1970Замбия 89Хвостохранилище прорвалось и рухнуло в медный рудник под ним, в результате чего погибло 89 рабочих, работающих в ночную смену.
Аберфанская катастрофа 21 октября 1966 г.Уэльс 144Обрушение и оползень выемки грунта, скопившейся над шахтерским городком на геологически нестабильной земле, погибли 28 взрослых и 116 детей. (не инженерное сооружение)
Авария на нефритовой шахте Хпакант 25 октября 2015 г.Мьянма 113Отвал шлака, который, как сообщается, использовался несколькими операторами в этом нефритовом регионе, стал нестабильным и затопило близлежащие жилые дома (не инженерное сооружение)
оползень в Эль-Кобре28 марта 1965 г.Чили 300Сотрясение от землетрясения магнитудой 7,1 вызвало разрушение две дамбы хвостохранилища на медном руднике Эль Сольдадо. Образовавшийся поток разрушил город Эль-Кобре.
Обрушение плотины хвостохранилища Мерриспрут 22 февраля 1994 г.Вирджиния, Фри-Стейт, Южная Африка17Плотина хвостохранилища Мерриспрута вышла из-под сильного дождя. Поток хвостов около 600 000 м3 (1,2 миллиона тонн) достиг города Мерриспрут в 2 км. Погибло семнадцать человек, десятки домов были захвачены.
Оползень в Таоши8 сентября 2008 г.Линьфэнь, Шаньси провинция, Китай254+Хвосты железных рудников, ранее находившиеся в ведении государства, а затем переданные в частные руки, обрушились на деревню в 8:00.
Катастрофа на плотине Бенто-Родригес 5 ноября 2015 г.Мариана, Минас-Жерайс, Бразилия 19Плотина хвостохранилища на руднике железной руды, совместно принадлежащем Vale SA и BHP и потерпели катастрофический отказ, в результате чего около 60 миллионов кубометров железных отходов были сброшены в реку Досе, которая достигла Атлантический океан.
Авария на плотине Брумадинью 25 января 2019 г.Брумадинью, Минас-Жерайс, Бразилия 259+A дамба хвостохранилища на руднике железной руды, которым управляет Vale SA, потерпела катастрофический отказ.

Крупнейшие аварии

В следующем списке основное внимание уделяется t Крупнейшие разрушения дамбы хвостохранилища:

НазваниеВыведенный объем [10 м]Дата аварииСтранаЭкологические последствияОбъем резервуара [10 м]Тип плотиныПримечания
Padcal No. 280,000. 32,0001992. 2 январяФилиппиныповреждены «большие участки лучших сельскохозяйственных земель»; шахта уплатила штрафы в провинциальную казну Пангасинан.80,000Медный рудник. Обрушилась стена плотины.
Авария на Марианской дамбе. (Бенто Родригес, Самарко)60,000. 32,0002015. 5 ноябряБразилияЗначительное загрязнение Рио-Досе и Атлантического океана.55,000Хвосты железной руды Flávio Fonseca de Carmo, Luciana Hiromi et. Например, высвобождено 43x10 м хвостов, что составляет 80% хранимого объема.
Авария на плотине Брумадинью 1200025 января 2019 г.БразилияМеталлы в хвостохранилищах для заделки в почву рек.ЗемляХвосты железной руды.
Авария на глиноземном заводе в Айке 10004 октября 2010 г.ВенгрияОтходы полностью погасли в реке Маркал, щелочная грязь достигла ДунаяКрасная грязь
Сипалай30,0001982. ноябрь. 8Филиппины«Повсеместное затопление сельскохозяйственных земель высотой до 1,5 м»37,000Обрушение плотины из-за проскальзывания фундамента
Маунт-Полли 15,000. 23,6002014. 4 августаКанада74,0004,5 млн воды, 10 млн хвостов с содержанием металлов, плюс поровая вода в хвостах.
Американский цианамид11,4001962СШАКислая вода текла в заболоченное место под названием Прерия Хукера. Он содержался там и покрывался известью перед сбросом в Южный берег реки Алафия.Фосфат, Флорида.
Padcal № 3 5,000-10,0002012. 3 августаФилиппиныРеки Балог и Агно сильно загрязнены.250,000. 102,000Медный рудник
Озеро Пинчи 6,000-8,0002004. ноя. 30КанадаПервая нация Тлатцен утверждает, что ртуть уничтожила рыболовство в озере.Обрушивается плотина, удерживающая отходы ртутных шахт.
6,8001994. 2 октябряСШАВода из глиняного отстойника. Большая часть выброса содержится на прилегающей горной территории; 500 000 метров ушли в ручей
Катастрофа в Доньяне 4500. 68001998. 25 апреляИспания15000Кислотные хвосты, содержащие тяжелые металлы
Рудник Омай 42001995. 19 августаГайана5250Золотой рудник. В хвостохранилищах содержится цианид.
Электростанция Kingston 4,1002008 г.. декабрь 22СШАТяжелые металлы; добыча крупной рыбы; город затоплен;Суспензия летучей золы угольной электростанции.
3,5001981. 20 январяСоветский Союз27000Железо.
1500-30001937. май 27Мексика>300 человеческих жертв25000 (оценка)Серебро и золото.
Квинетт, Маэмот25001985КанадаДолина реки заполнена отходами на 2,5 км.Угольная шахта.
Rio Pomba Cataguases2,0002007. 10 январяБразилиябокситовый (алюминиевый) рудник
Тайрон, Нью-Мексико 20001980. окт. 13СШАХвостохранилища текут на 8 км ниже по течению и затопляют сельхозугодья.Медный рудник.
1,9001994. 19 ноябряСШАРазлив в водно-болотные угодья и реку АлафияВода из глиняного отстойника
Мерриспрут 6901994. 22 февраляЮг АфрикаНавозная жижа прошла 2 км, пройдя около ⁄ 2 км. 17 погибших.7,040Золотой рудник.
Селевой оползень Шаньси, 2008 год 2008Китай
См. Также
Ссылки
Дополнительная литература
На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Хвостохранилища.
Последняя правка сделана 2021-06-09 07:44:44
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте