尾矿库监测简介.doc

河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿 马粪沟尾矿库自动化在线监测和预警系统 中国安全生产科学研究院 目录 1概述 - 1 - 1.1系统功能 - 2 - 1.2系统结构 - 3 - 2传感器子系统 - 4 - 2.1坝体内部位移监测子系统 - 4 - 2.1.2坝体内部位移监测方案 - 4 - 2.1.2坝体内部位移监测点布置 - 4 - 2.1.3系统通信结构 - 5 - 2.3.4内部位移基础施工 - 6 - 2.2 沉降位移监测系统 - 6 - 2.2.1沉降位移监测方案 - 6 - 2.2.2沉降位移监测是点布置 - 7 - 2.2.3系统通信结构 - 7 - 2.2.4内部位移基础施工 - 7 - 2.3浸润线监测子系统 - 8 - 2.3.1浸润线监测方案 - 8 - 2.3.2浸润线监测点布置 - 9 - 2.3.3系统通信结构 - 9 - 2.3.4内部位移基础施工 - 10 - 2.4库水位监测子系统 - 10 - 2.5干滩监测子系统 - 10 - 2.5.1干滩监测方案 - 10 - 2.5.2干滩监测点布置 - 11 - 2.5.3干滩监测通信结构 - 11 - 2.6雨量监测子系统 - 11 - 2.7库区视频监控子系统 - 12 - 3在线监测预警系统 - 13 - 1概述 尾矿库自动化安全监测预警系统，采用国家“十一五”科技支撑项目“尾矿库风险分级及监测、预警关键技术研究”的核心成果，为尾矿库的日常管理提供基础方案和技术支撑。系统实施完全遵循中华人民共和国安全生产行业标准AQ2030-2010《尾矿库安全监测技术规范》（2011-05-01实施）和AQ2006-2005《尾矿库安全技术规程》的要求。通过本项目的实施可以达到如下目的： （1）为矿山提供尾矿库生产运行状况的真实数据，对尾矿库安全隐患提出预警，以便矿山有针对性地加强尾矿库安全隐患治理，改善尾矿库安全运行条件，实现尾矿库长期安全运行。 （2）预测预报尾矿库溃坝灾害事故，为用户组织抢险，疏散尾矿库下游人群赢得时间，减少事故伤亡和财产损失。 （3）自动化监测系统操作简单，数据及时有效，避免了传统监测手段的复杂操作、人为性及档案管理繁锁。 （4）系统具有：采集、显示、存储、数据通信、管理、系统自检和报警功能。 （5）系统具有远程控制功能，可通过串口利用GSM/GPRS网络或局域网络对监控计算机进行远程监测，实现数据采集软件上的所有功能，并可对数据采集软件中的历史数据进行提取。 （6）系统可监视运行期间坝体的状况变化和运行情况。在发现不正常现象时及时分析原因，采取措施，防止发生事故，以保证生产的安全运行。 （7）系统可随时对观测资料进行分析，开展对坝体运行状况进行技术鉴定，总结运行经验，为改善运行方式和制定安全措施、评价生产状况提供数据。 （8）系统可定期进行观测资料的整编、为以后的设计、施工、管理提供资料。 （9）系统能综合历史数据和实时采集的渗流、水位、雨量、形变等数据，进行相关过程线分析。 （10）系统能根据实时采集的数据计算库区的调洪高差，并做出预警；能根据降雨量、库区水位等数据，对库区水位状态给出预警；能根据实时采集数据自动绘出坝体浸润线并给出相关数据；能对坝体沉降和水平位移状态进行分析，并根据分析结果对形变的发展做出预测。 1.1系统功能 尾矿库的安全状况取决于若干基本指标。坝体位移是灾害演化过程的直观反应指标，因此对于坝体下游坡变形的掌握，可以及时发现尾矿坝变形、沉降和发展速度，有利于安全监管部门和企业进行科学的应急决策，并及时采取应急对策措施，从而避免灾害的发生或者减少灾害发生造成的危害。 浸润线的位置对抗滑稳定和渗透稳定极其重要。对于后期坝的设计都力求做到使浸润线不从坡面逸出，一旦浸润线从后期坝坡逸出，极易造成渗透失稳，将导致整体垮坝。因此，如发现有渗水逸出坡面，应立即采用贴坡反滤或其它排渗措施以防坡面管涌发生，绝不允许采取任何堵水措施。此外，为进一步提高渗透稳定性，规定在设计洪水位时，水边线离坝顶的距离必须满足最小安全干滩长度的要求。因此，自动监测尾矿坝浸润线指标对于把握坝体稳定状况具有重要意义。 为了掌握降雨量大小，进而开展该降雨量下的调洪演算，对于防止坝体发生洪水漫顶破坏也具有重要意义。 尾矿库自动化安全监测预警系统项目最终选择坝体位移和沉降、浸润线、库水位、干滩、降雨量等指标作为尾矿库监测、预警系统的监测指标和监控范围。 2传感器子系统 2.1坝体内部位移监测子系统 2.1.2坝体内部位移监测方案 尾矿库形变位移监测以内部水平位移最为关键，本项目采用固定式测斜仪对坝体内部水平位移进行监测。配合坝体表层位移监测，坝体位移监测全部采用固定式测斜仪完成。测斜仪组件如下图所示： 图2-1 测斜仪组件（单位：mm） 测斜仪内置