1、尾礦庫監(jiān)測市場分析一、需求分析安全生產(chǎn)事關(guān)廣大人民群眾的根本利益,事關(guān)改革發(fā)展和穩(wěn)定的大局。我國在確立了安全第一,預(yù)防為主,綜合治理的安全生產(chǎn)基本方針和安全發(fā)展的指導(dǎo)原則后,從安全法制、安全責(zé)任、安全投入、安全科技和安全文化等方面入手,強(qiáng)化安全監(jiān)管工作。但受我國現(xiàn)階段生產(chǎn)力發(fā)展水平較低、企業(yè)安全生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱、從業(yè)人員安全意識不強(qiáng)、安全法制不健全等因素的影響,我國安全生產(chǎn)形勢依然嚴(yán)峻,工礦商貿(mào)領(lǐng)域安全生產(chǎn)重特大事故時有發(fā)生,特別是近年來尾礦庫事故多發(fā),已引起了國家的高度重視。金屬與非金屬礦山是工業(yè)生產(chǎn)的高危行業(yè),其事故發(fā)生起數(shù)和死亡人數(shù)在全國工業(yè)安全生產(chǎn)領(lǐng)域占較大的比重。尾礦庫是金屬與非金屬礦山

2、安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),也是該領(lǐng)域的重大危險源之一,作為具有高勢能的人造泥石流危險源,其一旦發(fā)生事故,將會給下游人民生命財產(chǎn)安全造成巨大損失,給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成嚴(yán)重污染,給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定也帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。經(jīng)過50多年發(fā)展,我國已成為世界礦業(yè)大國,目前全國有金屬非金屬礦山92071座,其中金屬礦山8239座,非金屬礦山83832座,冶金、有色、化工、核工業(yè)、建材和輕工業(yè)等行業(yè)的礦山都有尾礦設(shè)施。經(jīng)初步統(tǒng)計,全國有尾礦庫7610座,總庫容約5109m3,堆存尾礦約5.5109t。其中正常運行的約有4800座,占63%,危庫、險庫和危險性較大的病庫約有2810座,占37%。我國作為發(fā)展中國家,

3、經(jīng)濟(jì)比較落后,從安全上看,尾礦庫還存在以下不利因素:一是筑壩尾礦粒度細(xì)。由于筑壩的尾礦粒度細(xì),細(xì)尾礦的力學(xué)強(qiáng)度低、透水性差、不易固結(jié),造成壩體穩(wěn)定性較差;二是上游法筑壩多。我國目前85%的尾礦庫采用上游法筑壩,較下游法和中線法筑壩的壩體穩(wěn)定性差;三是尾礦庫安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低。我國作為發(fā)展中國家,尾礦庫防洪、抗震及壩體穩(wěn)定等建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國家相比相對偏低;四是小型庫多。我國礦山規(guī)模小,四等庫及四等庫以下的小型尾礦庫占90%以上;五是受地震威脅大。我國是多地震國家,尾礦庫防震抗震是重要問題;六是失事后果嚴(yán)重。我國人口眾多,尾礦庫難以避開居民區(qū)和重要工業(yè)、交通設(shè)施,一旦失事,損失巨大。美國克拉克大學(xué)公

4、害評定小組的研究表明,尾礦庫事故的危害,在世界93種事故、公害的隱患中,名列第18位。它僅次于核武器爆炸、DDT、神經(jīng)毒氣、核輻射以及其它13種災(zāi)害,而比航空失事、火災(zāi)等其它60種災(zāi)害嚴(yán)重,直接造成百人以上死亡的尾礦庫事故已不鮮見。如1972年2月26日,美國布法羅尼河礦尾礦壩潰壩,造成125人死亡,4000人無家可歸; 1985年7月中旬,意大利東北部的普瑞皮爾尾礦庫潰壩,造成250人死亡。我國尾礦庫歷史上曾發(fā)生過多起重特大事故,給人民生命財產(chǎn)安全造成了重大損失。如: 1962年9月25日,云錫公司火古都尾礦庫潰壩,造成171人死亡、92人受傷,受災(zāi)人口13970人;1994年7月13日,湖

5、北大冶有色金屬公司龍角山尾礦庫潰壩,造成30死亡; 2000年10月18日,廣西南丹宏圖選廠尾礦庫垮塌,造成28人死亡、56人受傷。近年來,尾礦庫垮壩造成人員傷亡和有毒污染物下泄的事故屢有發(fā)生,給人民群眾生命財產(chǎn)安全造成重大損失,對環(huán)境安全構(gòu)成重要威脅。據(jù)初步統(tǒng)計,自2005年以來,全國發(fā)生尾礦庫潰壩等重特大事故17起、死亡41人,重傷1人,輕傷28人,給人民群眾生命財產(chǎn)和環(huán)境安全帶來嚴(yán)重?fù)p失。其中:2006年4月30日陜西鎮(zhèn)安尾礦庫潰壩,造成17人死亡、5人受傷。尾礦庫的安全監(jiān)測對于加強(qiáng)尾礦庫的安全監(jiān)管,把握尾礦庫的安全現(xiàn)狀,減少尾礦庫的事故發(fā)生等具有重要意義。當(dāng)前,我國尾礦庫安全運行的主要

6、技術(shù)參數(shù)如壩體形變位移、庫水位、浸潤線埋深等,均由人工定期用傳統(tǒng)儀器到現(xiàn)場進(jìn)行測量,安全監(jiān)測工作量大、受天氣、人工、現(xiàn)場條件等許多因素的影響,存在一定的系統(tǒng)誤差和人工誤差。同時,人工監(jiān)測還存在不能及時監(jiān)測尾礦庫的各項技術(shù)參數(shù),難以及時掌握尾礦庫各項安全技術(shù)指標(biāo)等缺點,這些都將影響尾礦庫的安全生產(chǎn)和安全管理水平。我國安全生產(chǎn)市場急需尾礦庫潰壩災(zāi)害的實時、連續(xù)監(jiān)測的技術(shù)和產(chǎn)品。尾礦庫自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)的實施,便于企業(yè)和安全監(jiān)管部門快速掌握與尾礦庫安全密切相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)的最新動態(tài),有利于及時掌握尾礦庫的運行狀況和安全現(xiàn)狀,可以提高尾礦庫的安全性,保障庫區(qū)下游企業(yè)正常運轉(zhuǎn)及庫區(qū)人民群眾的生命財產(chǎn)安全,

7、避免因尾礦庫事故而造成的環(huán)境污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。水利工程和高邊坡工程的監(jiān)測技術(shù)發(fā)展較快。從20世紀(jì)50年代開始,在我國大壩、高邊坡變形監(jiān)測領(lǐng)域開始研究和使用人工變形監(jiān)測系統(tǒng),其中應(yīng)用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等監(jiān)測儀器監(jiān)測壩體變形的監(jiān)測方法有視準(zhǔn)線法、引張線法、前方交會法、壩面水準(zhǔn)測量法以及連通管法等。20世紀(jì)70年代末,以傳感器為基礎(chǔ)的大壩自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)開始應(yīng)用于葛洲壩水利樞紐、新豐江水利工程等壩體位移的監(jiān)測中。20世紀(jì)90年代開始了大壩及高邊坡的GPS 自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)的研究,GPS技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于三峽工程、黃河小浪底水利樞紐工程、浙江天荒坪抽水蓄能電站、湖北清江隔河巖水利工程、龍羊峽水庫近岸等大

8、壩或高邊坡的變形監(jiān)測。目前,多傳感器數(shù)據(jù)融合的大壩變形自動監(jiān)測技術(shù)、監(jiān)測系統(tǒng)的自動化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化技術(shù)是大壩和高邊坡工程監(jiān)測領(lǐng)域的研究發(fā)展趨勢。當(dāng)前尾礦庫較為落后的安全監(jiān)測技術(shù)和監(jiān)測手段,不能滿足包括企業(yè)自身在內(nèi)的全社會對于提高尾礦庫管理水平和安全狀況的迫切需要。目前,我國尾礦庫的監(jiān)測技術(shù)還處于起步階段。尾礦庫的管涌流土、地震液化等壩體內(nèi)部致災(zāi)因素引起壩坡失穩(wěn)的預(yù)警技術(shù)基本屬于空白,其監(jiān)測、預(yù)警技術(shù)的研究成果較少。特別指出的是,我國尾礦庫數(shù)量多、分布廣,因此尾礦庫自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)施實施是面向我國尾礦庫安全的重大需求,具有良好的應(yīng)用前景。二、方案設(shè)計(一監(jiān)測指標(biāo)選擇尾礦庫內(nèi)存有大量尾礦漿

9、沉淀水,水位相對比較穩(wěn)定;同時,從尾礦壩壩頂排放尾礦時,礦漿向庫內(nèi)流淌的過程中,礦漿水不斷向下滲透;此外,汛期大量降雨。這些因素在尾礦壩體內(nèi)形成一個龐大滲流場。再者,尾礦沉積體屬非均值體,排礦部位又需要經(jīng)常調(diào)換;壩體又在不斷增高;況且在尾礦庫整個服務(wù)期間內(nèi),礦源及選礦流程有可能改變,尾礦性能自然也會變化。這就是尾礦壩滲流場異常復(fù)雜的原因。浸潤線即滲流流網(wǎng)的自由水面線,是尾礦壩安全的生命線,浸潤線的高度直接關(guān)系到壩體穩(wěn)定及安全性狀,因此,對于浸潤線位置的監(jiān)測是尾礦庫安全監(jiān)測的重要內(nèi)容之一。尾礦庫內(nèi)存有大量尾礦漿沉淀水,庫水位監(jiān)測的目的是根據(jù)其水位的高低可判斷該庫防洪能力是否滿足安全要求。具體地說

10、:一個完善的設(shè)計在設(shè)計文本中會給出防洪所需的調(diào)洪水深,并要求在設(shè)計洪水位(即最高洪水位時,要同時滿足設(shè)計規(guī)定的最小安全超高和最小安全干灘長度的要求。因此,對于庫水位位置的把握可以直接防止尾礦庫在汛期避免洪水漫頂潰壩事故的發(fā)生,有利于安全監(jiān)管部門和企業(yè)在汛期來臨之前,直觀地了解和掌握庫水位是否達(dá)到了設(shè)計要求的汛前限制水位。由此可見,庫水位的連續(xù)動態(tài)監(jiān)測也是尾礦庫安全監(jiān)測的重要內(nèi)容之一。尾礦庫發(fā)生潰壩災(zāi)害,壩體位移是災(zāi)害演化過程的直觀反應(yīng)指標(biāo),因此對于壩體下游坡變形的掌握,可以及時發(fā)現(xiàn)尾礦壩變形率和發(fā)展速度,有利于安全監(jiān)管部門和企業(yè)進(jìn)行科學(xué)的應(yīng)急決策,并及時采取應(yīng)急對策措施,從而避免災(zāi)害的發(fā)生或者

11、減少災(zāi)害發(fā)生造成的危害。在定量評價尾礦庫的防洪能力時,需要測定灘頂標(biāo)高和設(shè)計最高洪水位下允許達(dá)到的干灘標(biāo)高,當(dāng)前的檢測方法較難準(zhǔn)確并快速測定這兩個指標(biāo),問題在于水邊線的界線很不明顯,該處又無法進(jìn)人,通常只能目測。據(jù)此推算出來的總干灘長度和調(diào)洪干灘長度自然也是極不可信的。因此,在尾礦庫安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)中,應(yīng)增加快速并簡捷的標(biāo)高測定方法。因此,灘頂標(biāo)高和設(shè)計最高洪水位下允許達(dá)到的干灘標(biāo)高,是尾礦庫安全監(jiān)測需要測定的指標(biāo)。此外,在尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)中,為了實時掌握尾礦庫庫區(qū)的情況和運行狀況,通常在溢水塔、灘頂放礦處、壩體下游坡等重要部位設(shè)置視頻監(jiān)測設(shè)置,以滿足準(zhǔn)確清晰把握尾礦庫運行狀況的需要。綜上

12、所述,金屬非金屬礦山尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測指標(biāo)包括:浸潤線;庫水位;灘面標(biāo)高;壩體位移;視頻圖像。(二監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計1.浸潤線監(jiān)測一般選擇尾礦庫壩上最大斷面或者一旦發(fā)生事故將對下游造成重大危害的斷面為監(jiān)測剖面。大型尾礦庫在一些薄壩段也應(yīng)設(shè)有監(jiān)測剖面。每個監(jiān)測剖面應(yīng)至少設(shè)置5個監(jiān)測點,并應(yīng)根據(jù)設(shè)計資料中壩體下游坡處的孔隙水壓力變化梯度靈活選擇監(jiān)測點。尾礦壩壩坡浸潤線監(jiān)測儀器分兩類。一類埋設(shè)測壓管,人工現(xiàn)場實測;另一類是埋設(shè)特制傳感器,進(jìn)行半自動或自動觀測。浸潤線監(jiān)測儀器埋設(shè)位置的選擇,應(yīng)根據(jù)尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程(AQ2006-2005中規(guī)定的計算工況所得到的壩體浸潤線位置來埋設(shè)。在作壩體抗滑穩(wěn)定分析

13、時,設(shè)計規(guī)范規(guī)定浸潤線須按正常運行和洪水運行兩種工況分別給出。設(shè)計時所給出的浸潤線位置應(yīng)是監(jiān)測儀器埋設(shè)深度的最重要的依據(jù)。2.庫水位監(jiān)測一般在庫內(nèi)排水構(gòu)筑物上設(shè)置自動監(jiān)測儀,將所測信號傳給室內(nèi)接收機(jī)處理得到庫水位。既準(zhǔn)確,又適時。需要指出的是,庫內(nèi)排水構(gòu)筑物一般位于尾礦庫內(nèi),排水構(gòu)筑物周邊為尾礦澄清水,因此需要在監(jiān)測系統(tǒng)布置前,針對特定尾礦庫的實際情況,靈活選擇施工方案。3.干灘標(biāo)高監(jiān)測干灘標(biāo)高的測量不同于其它點標(biāo)高的測量,這是由尾礦壩自身的運行特點決定的,隨著尾礦壩的不斷填筑加高,灘頂標(biāo)高和設(shè)計最高洪水位下允許達(dá)到的干灘標(biāo)高是兩個動態(tài)變化的指標(biāo),因此,不能在某一位置架設(shè)堅固的不能移動的標(biāo)高監(jiān)

14、測設(shè)備。采用移動GPS,定期監(jiān)測尾礦壩灘頂標(biāo)高和設(shè)計最高洪水位下允許達(dá)到的干灘標(biāo)高。該方法靈活簡便、具有較高精度、利于位置變化。4.壩體位移監(jiān)測正是由于過去對尾礦壩壩體位移監(jiān)測認(rèn)識不足,尾礦壩位移監(jiān)測手段不多。壩體變形計算至今尚未納入設(shè)計規(guī)范。對于較大的尾礦壩,設(shè)計僅在壩體表面設(shè)置位移觀測樁。具體監(jiān)測手段主要有人工用經(jīng)緯儀監(jiān)測和GPS自動監(jiān)測兩種。根據(jù)壩的長短至少選擇23個監(jiān)測剖面。一般在最大壩高處、地基地形地質(zhì)變化較大處均應(yīng)布置監(jiān)測剖面。每個剖面上根據(jù)壩的高矮,在壩坡表面從上到下均勻設(shè)置46個監(jiān)測點。最下面一個點應(yīng)設(shè)置在壩腳外510m范圍內(nèi)的地面上,以用于監(jiān)測尾礦壩發(fā)生整體滑動的可能性。5、

15、視頻監(jiān)測在尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)中,為了實時掌握尾礦庫庫區(qū)的情況和運行狀況,通常在溢水塔、灘頂放礦處、壩體下游坡等重要部位設(shè)置視頻監(jiān)測設(shè)置,以滿足準(zhǔn)確清晰把握尾礦庫運行狀況的需要。(三某尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案某尾礦庫初期壩壩頂標(biāo)高為163.5m(東壩壩高為20m,西壩壩高為24.2m。后期壩壩頂標(biāo)高為220m。后期壩采用上游式尾礦筑壩。最終總庫容為1350萬m3 。2008年1月子壩壩頂標(biāo)高為201m,沉積灘頂標(biāo)高約為198m。目前總壩高為58.7m,總庫容不到1000萬m3 ,暫屬四等尾礦庫。當(dāng)沉積灘頂標(biāo)高達(dá)到199.3m時,就升為三等尾礦庫。該尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)計方案為:1、庫水位監(jiān)

16、測1監(jiān)測部位:尾礦庫溢水塔上。2監(jiān)測儀器:電子水位傳感器(無線傳輸。3儀器數(shù)量:1個。2、灘頂和灘面標(biāo)高監(jiān)測1監(jiān)測部位:在東壩和西壩的沉積灘面上各選三條垂直于子壩的直線,直線間距為100 m。在每條線的灘頂和距灘頂70 m處各設(shè)一個灘面標(biāo)高兩個點均為監(jiān)測點。2監(jiān)測儀器:小旗和移動GPS,定期檢查小旗標(biāo)高,并輸入軟件。3儀器數(shù)量:移動GPS一臺,小旗12桿。3、浸潤線監(jiān)測1監(jiān)測部位:選擇了(位于鉆孔ZK13以東35m處、Q2(位于鉆孔ZK01以東3 5m處、Q3(位于鉆孔ZK23以東35m處、Q4(位于鉆孔ZK31以東35m處。在Q1、Q3剖面的第一、三、五期子壩頂各布設(shè)兩個浸潤線觀測點(兩點間

17、距0.5m ,每個點埋設(shè)1個傳感器。第一期子壩頂兩個傳感器的埋深分別為6m和10m(自孔口地面算起;第三期子壩頂兩個傳感器的埋深分別為8m和13m;第五期子壩頂兩個傳感器的埋深分別為8m和15m。在Q2、Q4剖面的第三、五期子壩頂各布設(shè)1個浸潤線觀測點,每個點埋設(shè)1個傳感器。第三期子壩頂兩個傳感器的埋深分別為13m;第五期子壩頂兩個傳感器的埋深分別為15m。2監(jiān)測儀器:振弦式孔壓傳感器、光纖滲壓傳感器。3儀器數(shù)量:振弦式孔壓傳感器(10個,光纖滲壓傳感器(6個。4、位移GPS監(jiān)測1監(jiān)測部位:在東壩最大壩高剖面G1和西壩最大壩高剖面G2的壩坡上各布設(shè)4個監(jiān)測點。4個監(jiān)測點的位置分別設(shè)在壩腳、第一

18、、三、五期子壩頂上。2監(jiān)測儀器:GPS3儀器數(shù)量:一個基站、八個測點。5、壩內(nèi)位移監(jiān)測1監(jiān)測部位:ZK53、ZK15、ZK24、ZK32以東35m,每個斷面3個位移監(jiān)測點。2監(jiān)測儀器:測斜儀+測斜管。3儀器數(shù)量:SINCO測斜儀一臺,測斜管若干長度。7、可視化監(jiān)測在溢水塔、灘頂放礦處、壩體下游坡等重要部位設(shè)置視頻監(jiān)測設(shè)置,通過現(xiàn)場攝像頭實時拍攝并快速傳輸至控制室的顯示屏幕上,能夠直觀地顯現(xiàn)尾礦庫生產(chǎn)放礦及筑壩運行等情況。三、運營/管理(一設(shè)備安裝在尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)安裝時,應(yīng)注意以下問題:1.安裝的儀器設(shè)備的安全問題。尾礦庫一般處在高山峽谷等人員稀少的場地,且尾礦庫占地面積較大,因此,儀器設(shè)備

19、的防盜問題是面臨的安全問題之一。因此,傳感器、攝像頭及GPS等設(shè)備應(yīng)安裝穩(wěn)固,均應(yīng)在安全過程中考慮防盜問題,GPS接收機(jī)應(yīng)放置在水泥墩內(nèi),避免因為設(shè)備主機(jī)被盜,導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。2.購買的GPS等設(shè)備應(yīng)該有避雷裝置。GPS設(shè)備靠接收星歷信號來準(zhǔn)確測定壩體變形狀況,GPS天線應(yīng)盡量選擇軛流圈天線,盡可能保證雷雨天氣的設(shè)備安全。3.安裝位置應(yīng)考慮尾礦壩填筑過程高程變化。尾礦庫的運行期為尾礦壩不斷升高、儲存尾砂庫容不斷增大的過程,與水利工程不同,其壩頂高程隨著生產(chǎn)運行期的發(fā)展不斷變化。此外,對于上游式尾礦壩來說,其壩軸線還要不斷向庫內(nèi)前移。因此,GPS、孔壓傳感器等設(shè)備的埋設(shè)位置應(yīng)能夠滿足尾礦庫

20、整個運行期安全監(jiān)測和安全管理的需要,應(yīng)針對整個運行期綜合考慮。4.應(yīng)注意浸潤線監(jiān)測儀器埋設(shè)位置。尾礦壩總在不斷加高,尾礦壩浸潤線還受降雨和放礦水的影響,其深度在一定范圍內(nèi)經(jīng)常變動?，F(xiàn)有的觀測設(shè)施只能測出進(jìn)水孔處的水頭或孔隙壓力。從流網(wǎng)圖可知:只有當(dāng)某個深度的水頭與該深度的高程相等時,或者說當(dāng)某個深度的孔隙壓力接近于零時,該深度才是浸潤線的位置。監(jiān)測儀器埋深了,測得的浸潤線比實際浸潤線低;儀器埋淺了,測不到浸潤線。浸潤線的位置應(yīng)根據(jù)設(shè)計資料綜合考慮。(二運營管理基于金屬非金屬礦山尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng),在尾礦庫的運行過程中,除了應(yīng)及時掌握各種監(jiān)測技術(shù)指標(biāo)的最新數(shù)據(jù)外,還要有尾礦庫安全與否的預(yù)警技術(shù)和

21、響應(yīng)方法。本系統(tǒng)認(rèn)為,應(yīng)結(jié)合尾礦庫定量安全評價方法,通過對尾礦庫運行期的安全評價和監(jiān)測指標(biāo)數(shù)據(jù)安全度分析后,可以建立尾礦庫運營管理的預(yù)警技術(shù)和響應(yīng)方法。1.浸潤線指標(biāo)的預(yù)警方法通過尾礦壩現(xiàn)狀的勘察和資料分析,掌握特定尾礦壩的沉積規(guī)律、材料分區(qū)及概化方法、堆壩材料的物理力學(xué)特性指標(biāo),通過滲流驗算及分析,掌握汛期設(shè)計資料允許的最高浸潤線高程。該指標(biāo)即時浸潤線監(jiān)測指標(biāo)的預(yù)警及響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。其中,滲流驗算的計算方法如下所示:滲流分析的基本方程為:式中,K為透水系數(shù)矩陣;H為總水頭向量;M為單元儲水量矩陣;Q為流量向量; t為時間。對于等別不高的尾礦庫,還可以依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范中有關(guān)尾礦壩浸潤線

22、高度的預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警。2.防洪能力的預(yù)警方法防洪能力的預(yù)警是避免汛期發(fā)生尾礦庫漫頂潰壩事故的最有效方法。通過調(diào)洪驗算得到當(dāng)前庫水位下,設(shè)計最高洪水位下尾礦庫需要的調(diào)洪水深,即可以掌握當(dāng)前干灘長度是否滿足調(diào)洪水深的要求。3.壩體位移的預(yù)警方法通過尾礦壩當(dāng)前運行現(xiàn)狀的有限元強(qiáng)度折減法壩坡穩(wěn)定性分析,可以近似得到發(fā)生極限滑動情況時,壩體一定深度及表面的變形情況,并結(jié)合尾礦壩位移監(jiān)測趨勢及變形率的定性判斷,可以準(zhǔn)確把握尾礦庫因受力情況發(fā)生位移趨勢及變化速率,從而及時預(yù)警并采取響應(yīng)措施,疏散下游群眾,并采取積極措施加固壩坡,避免因壩坡失穩(wěn)發(fā)生潰壩的嚴(yán)重危害。當(dāng)折減系數(shù)繼續(xù)增加,尾礦的抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步減小

23、,壩坡的塑性區(qū)會進(jìn)一步增大;當(dāng)折減系數(shù)增加到某一數(shù)值時,塑性區(qū)形成連通的區(qū)域,尾礦沿該剪切面發(fā)生不收斂的塑性剪切變形。此時認(rèn)為壩坡發(fā)生破壞,強(qiáng)度折減系數(shù)即認(rèn)為是壩坡的整體安全系數(shù);滑裂面的位置可根據(jù)位移增量等值線或最大剪應(yīng)變增量等值線的疏密來確定,也可根據(jù)破壞區(qū)域的范圍來判斷?；趧傮w極限平衡理論的壩坡穩(wěn)定分析方法已相當(dāng)成熟且廣泛應(yīng)用于尾礦壩在內(nèi)的邊坡穩(wěn)定分析中。然而,該法在處理荷載條件和邊界條件復(fù)雜的邊坡時常遇到困難。基于強(qiáng)度折減的有限元法,能夠處理復(fù)雜荷載和邊界條件,算法先進(jìn),可以更為準(zhǔn)確地分析尾礦壩的壩坡穩(wěn)定性,為尾礦庫安全監(jiān)測位移指標(biāo)的預(yù)警提供依據(jù)。4注重與日常巡檢工作結(jié)合 尾礦庫安全

24、監(jiān)測系統(tǒng)的實施， 可以使管理者在主控制室內(nèi)能夠及時把握尾礦庫的最新動 態(tài)和監(jiān)測指標(biāo)信息，但是，尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)不能完全代替尾礦庫日常巡檢工作，應(yīng)與日 常巡檢結(jié)合， 通過監(jiān)測指標(biāo)和日常巡檢結(jié)合的比對， 能夠更為科學(xué)的掌握尾礦庫的安全狀況 和運行特點。 四、產(chǎn)品映射 1孔壓傳感器的技術(shù)要求 1）準(zhǔn)確度高，靈敏度高，穩(wěn)定性好，體積小，重量輕，直接頻率輸出，激勵電路封裝 在水密殼體內(nèi)。 2）測量范圍：0.1、0.2、0.3、0.6、1.0、3.0、6.0、10.0、MPa（對應(yīng)于 10-1000m 水深） 。 3）準(zhǔn)確度：0.5%FS。 4）可直接用于江河、湖泊、海水的深度和液體壓力的測量，也可用作

25、剖面系統(tǒng)的深度 傳感器。 2GPS 設(shè)備的技術(shù)要求 1）GPS 接收機(jī)及其配套設(shè)備，要求包括從數(shù)據(jù)采集、集中傳輸、解算處理、顯示和記 錄及避雷和防盜等安全保護(hù)設(shè)施的全部設(shè)備。 2）精度要求，水平：3mm+0.5ppm ,垂直：5mm+0.5ppm；上述精度指標(biāo)要求有國家光 電檢測中心等權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果，并具有權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā)的證書。 3）解算軟件上有各個 GPS 接收機(jī)的獨立監(jiān)控模塊，通過解算軟件，可以在計算機(jī)中實 時顯示具有上述精度的各個 GPS 接收機(jī)的坐標(biāo)和位移量，并能夠?qū)崟r記錄在文本文件中。 4）GPS 接收機(jī)天線為軛流圈天線。 5）具有避雷設(shè)施及其它安全保護(hù)措施。 五、標(biāo)準(zhǔn)支持 在尾礦

26、庫安全領(lǐng)域，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要參照尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程 （AQ2006-2005） 。該標(biāo) 準(zhǔn)有關(guān)尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)定包括以下內(nèi)容： 14 級以上尾礦壩應(yīng)設(shè)置壩體位移和壩體浸潤線觀測設(shè)施。必要時還宜設(shè)置孔隙水壓 力、滲透水量及其渾濁度的觀測設(shè)施。 2做好日常巡檢和定期觀測，并進(jìn)行及時、全面的記錄。發(fā)現(xiàn)安全隱患時，應(yīng)及時處 理并向企業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)報告。 3尾礦庫運行期間應(yīng)加強(qiáng)浸潤線觀測，注意壩體浸潤線埋深及其出逸點的變化情況和 分布狀態(tài)，嚴(yán)格按設(shè)計要求控制。 4尾礦庫灘頂高程的檢測，應(yīng)沿壩（攤）頂方向布置測點進(jìn)行實測，其測量誤差應(yīng)小 于 20mm。當(dāng)灘頂一端高一端低時，應(yīng)在低標(biāo)高段選較低處檢測 13 個

27、點；當(dāng)灘頂高低相 同時，應(yīng)選較低處不少于 3 個點；其他情況，每 100m 壩長選較低處檢測 12 點，但總數(shù) 不少于 3 個點。 5根據(jù)尾礦庫防洪能力和尾礦壩壩體穩(wěn)定性確定，分為危庫、險庫、病庫、正常庫四個 等級。除正常庫外，前三類從文字上看，只是程度有所不同。尾礦庫安全度定義緊緊依靠尾 礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)中設(shè)定的監(jiān)測指標(biāo)來評判。 例如，危庫是指安全沒有保障，隨時可能發(fā)生垮壩事故的尾礦庫，危庫必須停止生產(chǎn)并 采取應(yīng)急措施， 綜上所述， 尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)能夠緊扣我國現(xiàn)行尾礦庫安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 具有較大的實 用意義和價值。 六、標(biāo)準(zhǔn)化程度 尾礦庫安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的浸潤線、庫水位、灘面標(biāo)高、壩體位移、視頻圖像，均能夠 為尾礦庫日常安全管理及尾礦庫安全運行服務(wù)。 我國尾礦庫中 85%以上為上游式尾礦壩筑壩， 該系統(tǒng)對于上游式筑壩的尾礦庫具有良好的應(yīng)用前景， 今后監(jiān)測系統(tǒng)若能與不同等別尾礦庫 相結(jié)合，上升到安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可以全面提高我國尾礦庫安