全球尾矿管理研究所正式启动 (Global Tailings Management Institute)

文摘   科技   2025-01-22 11:49   内蒙古  
1. 引言

2025年1月21日,全球尾矿管理研究所 (Global Tailings Management Institute)宣布正式启动运行,这个研究所由国际采矿和金属理事会(International Council on Mining and Metals)、联合国环境规划署(United Nations Environment Programme)和联合国支持的负责任投资原则(UN-backed Principles for Responsible Investment)共同创立,将在约翰内斯堡(Johannesburg)运作,该研究所的主要作用是根据成员公司的安全性和公开披露,监督独立审计和对成员公司设施的认证。


建立该研究所的直接驱动力是巴西发生的两次尾矿坝坍塌事故:Samarco事故造成19人死亡,Brumadinho事故造成272人死亡。2022 年,南非 Jagersfontein 钻石矿的一座尾矿坝决堤,导致近200座房屋损坏以及3 人死亡【南非Jagersfontein尾矿坝溃坝】。《计算岩土力学》曾对巴西的两起尾矿坝事故进行了全面的技术回顾:

Brumadinho尾矿坝

上述三个创始小组在巴西灾难发生后不久召集了全球尾矿审查,并于2020年发布了《全球尾矿管理行业标准(GISTM, Global Industry Standard on Tailings Management)》。在接下来的几个月里,该研究所将选举一个董事会,成员来自投资界、采矿业、工会、监管机构、环境专家和可能受影响的群体。然后,它将招聘一名首席执行官和一名首席技术官,然后任命和培训独立审计师来评估和认证尾矿坝。


2. 全球尾矿管理行业标准(GISTM) 

《全球尾矿管理行业标准(Global Industry Standard on Tailings Management)》,简称GISTM,是由联合国环境规划署(UNEP)、负责投资原则(PRI)和国际矿业与金属理事会(ICMM)于2020年8月共同制定的尾矿坝指南,是在巴西2019年1月Brumadinho尾矿坝事故后制定出来的【布鲁马迪尼尾矿坝破坏的原因(Brumadinho dam disaster)。该标准旨在全球范围内防止灾难性的尾矿设施破坏,并提高矿山尾矿设施的安全性。它采用了一种综合性的尾矿管理方法作为基础,该标准适用于现有和未来的尾矿设施。

该标准的最终目标是对人类和环境零伤害,并对人员死亡保持零容忍。它要求运营商采取指定的措施,防止尾矿库发生灾难性破坏,并在规划、设计、建设、运营、维护、监测、关闭和事后活动中实施最佳实践。该标准要求生产经营单位披露相关信息,以支持公众问责机制,GISTM的中文版共34页。


GISTM指定了事故影响分析表,影响因素包括潜在受危害人群、潜在生命损失、环境、健康、社会和文化和基础设施和经济。下面仅列出前两项和最后一项。

大坝破坏事故影响分级 潜在受危害人群 潜在生命损失基础设施和经济

预计无

经济损失小:地区基础设施或服务数量少。<100万美元

较高
1~10
未说明

娱乐设施、季节性工作场所和不常使用的运输路线遭受损失。<1000万美元


10~100

有可能

(1~10)

经济损失大,影响基础设施、公共交通和商业设施或就业情况。社区搬迁几率/补偿适中。<1亿美元

非常高
100~1000
很可能

(10 - 100)

经济损失非常大,影响重要基础设施、服务(如公路、工业设施、危险物质储存设施)或就业情况。社区搬迁几率高/补偿高。<10亿美元

极高 >1000
大量(超过100)

经济损失极大,影响关键基础设施或服务(如医院、大型工业综合体、危险物质的主要储存设施)或就业情况。社区搬迁几率/补偿非常高,社会调整成本。>10亿美元

GISTM代表着Global Industry Standard on Tailings Management(全球尾矿管理行业标准, 2020),GISTM致力于实现对人员和环境零伤害以及对任何致死事故零容忍的最终目标。本标准要求生产经营单位在尾矿设施生命周期的所有阶段(包括闭库和闭库后)承担责任,并将确保尾矿设施安全作为头等要务。标准要求生产经营单位披露相关信息,以支持公众问责机制。
原则4
为尾矿设施制定计划和设计标准,以最大限度地降低其生命周期所有阶段(包括闭库和闭库后)的风险。
要求4.6

利用保守的设计标准,在不考虑触发机制的情况下,识别和解决脆性破坏模型,最大限度地减少对尾矿设施性能的影响。

要求4.7

现存尾矿设施应符合原则4的要求,但责任工程师(EOR) (经ITRB或高级独立技术审查人员审查)确定现有尾矿设施的升级不可行或不具备追溯应用性的方面除外。在这种情况下,责任执行官应批准并记录可降低尾矿设施发生破坏的可能性和事故影响的措施的实施情况,从而将风险降至最低合理可行(ALARP)。升级现有尾矿设施的依据和时间应根据风险考虑,并在合理可行的情况下尽快确定。


3. ICOLD大坝边坡稳定性分析指南

国际大坝委员会(ICOLD, International Commission on Large Dams)边坡稳定性分析指南的关键点概述如下:

(1) 边坡稳定性分析是大坝设计的关键组成部分,地质、材料性质、孔隙水压力和荷载等因素决定了大坝的稳定性。岩土工程勘察对于获得准确的地质数据、材料特性和水文地质信息至关重要,包括钻探、现场和实验室测试以及地下水监测。
(2) 需要考虑的关键因素包括材料的剪切强度、孔隙水压力、地震荷载、边坡几何形状和潜在的破坏面。剪切强度参数应依赖于未扰动试样的现场和实验室测试;孔隙水压力效应需要特别关注,根据现场数据和渗透分析,应对渗流的饱和水面、上游和下游渗流进行模拟,还必须考虑上浮压力【什么是流动液化(flow liquefaction)】。
(3) 分析应覆盖正常、异常和极端载荷条件;应评估静态、稳态渗透、突然降水和地震情况。根据土/岩石特性和载荷条件,可能需要进行排水、不排水、固结和非固结不排水分析。
(4) 应为每种载荷情况使用充分的安全系数。对于异常和极端事件,建议使用更高的安全系数。
(5) 敏感性研究有助于评估强度参数的不确定性。应进行敏感性分析,以评估材料强度、孔隙水压力等对边坡稳定性的影响【强度参数反分析(Back Analysis of Material Properties)---敏感性分析和概率分析】。
(6) 应对分阶段施工进行模拟,以检查每个阶段的稳定性。分阶段施工分析应对施工过程中和水库填充期间的孔隙水压力变化进行模拟,还必须评估快速降水对上游边坡稳定性的影响。
(7) 地震稳定性分析涉及伪静态分析和弱层/界面变形评估,需要现场的地层运动数据。对松散的砂质/粉质土的大坝可能需要进行液化势评估和液化后稳定性分析【边坡和大坝的地震稳定性(Seismic Stability of Slopes and Dams)】。
(8) 先进的数值模拟方法可以补充极限平衡方法,但极限平衡仍是日常分析的主要方法。
(9) 结果应清晰地呈现,包括关键破坏面的图表和每种载荷情况下的安全系数表格。文档应涵盖分析、参数、假设、载荷情况和结果的所有细节,这使得适当的审查和可重复性成为可能,持续的大坝安全审查应根据当前的实践状态更新分析。

计算岩土力学
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