1. 尾礦庫安全監(jiān)測背景

尾礦庫是非煤礦山安全生產(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,一旦發(fā)生事故,將會給下游人民生命和財產(chǎn)安全造成巨大損失,給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成嚴重污染,給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定帶來嚴重的負面影響,因此,對尾礦庫進行在線安全監(jiān)測就顯得尤為重要。

我國經(jīng)過50多年發(fā)展,已成為世界礦業(yè)大國,目前全國已有非煤礦山13.4萬座,其中金屬礦山1.45萬座,非金屬礦山11.7萬座,建有尾礦庫6000多座,目前病庫數(shù)量占尾礦庫總數(shù)的5%左右。

2. 安全監(jiān)測系統(tǒng)介紹

尾礦庫在線安全監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測的要求,主要設(shè)置庫區(qū)壩體位移監(jiān)測管理系統(tǒng)、滲流監(jiān)測管理系統(tǒng)、干灘監(jiān)測管理系統(tǒng)、庫水位雨量監(jiān)測管理系統(tǒng)。每一個監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測儀器及自動化數(shù)據(jù)采集裝置(內(nèi)置通信裝置、防雷設(shè)備)、附件(電纜、通信線路、電源線路)等組成,主要是把布設(shè)在尾礦庫各結(jié)構(gòu)物內(nèi)各類監(jiān)測儀器的數(shù)據(jù)按照特定的采集頻率進行采集,從而通過無線通信模塊將各采集系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)上傳至安全監(jiān)測云平臺中,實時對接上級平臺及政府管理平臺。

安全監(jiān)測云平臺將各安全監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)整合在統(tǒng)一的平臺上,云平臺可對安全監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù),以及人工巡檢、人工采集的數(shù)據(jù)實時進行管理、分析、處理,讓業(yè)主及工程管理人員實時掌握工程的運行狀況,及時、準確判斷工程的安全狀況提供可靠的依據(jù),對整個工程實現(xiàn)持續(xù)不間斷的在線監(jiān)控。

3. 壩體位移監(jiān)測

位移監(jiān)測包括壩體和岸坡的表面位移監(jiān)測、內(nèi)部位移監(jiān)測、岸坡位移監(jiān)測。其中表面位移監(jiān)測包括表面水平位移及垂直位移監(jiān)測,一般共用一個測點;內(nèi)部水平及豎向位移監(jiān)測宜結(jié)合布置。

傳感器選型:固定測斜儀

固定測斜儀適用于測量土石壩、面板壩、巖土邊坡、路堤、基坑等結(jié)構(gòu)物的水平位移、垂直沉降及滑坡,固定測斜儀配合測斜管可反復(fù)使用,并方便實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的自動化采集。

監(jiān)測數(shù)據(jù)展示

實時監(jiān)測尾礦庫的位移,原始值自動計算結(jié)果值,展示尾礦庫位移情況。

4. 滲流監(jiān)測

傳感器選型:滲壓計

滲流監(jiān)測系統(tǒng)主要由VWP型滲壓計進行監(jiān)測,滲壓計適用于長期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物及土體內(nèi),測量結(jié)構(gòu)物或土體內(nèi)部的滲透(孔隙)水壓力,可同步測量埋設(shè)點的溫度。

監(jiān)測數(shù)據(jù)展示

根據(jù)滲壓計的測值,可換算成水壓、水頭、水位高程(需在平臺軟件上設(shè)置安裝高程)。通過云平臺可方便的自定義計算公式,可同時監(jiān)測滲壓計的溫度,查看測值與溫度相關(guān)曲線。根據(jù)滲壓計的測值結(jié)合實際工程信息,可繪制浸潤線。

5. 干灘監(jiān)測

干灘監(jiān)測主要包括:灘頂高程、干灘長度、干灘坡度。

干灘在線安全監(jiān)測采用自動與人工相結(jié)合的監(jiān)測方式。自動監(jiān)測采用激光測距儀、超聲波測距儀、數(shù)碼相機等儀器設(shè)備。當(dāng)尾礦壩干灘為等坡度時,可采用干灘長度、灘頂與庫水位之間的高差計算干灘平均坡度。干灘坡度根據(jù)坡度變化情況,一般一季度檢測一次,隨時掌握干灘坡度,每次汛前必須檢測一次。

6. 庫水位雨量監(jiān)測

傳感器選型:水位計

水位計適用于長期布設(shè)在水工建筑物或巖土邊坡的測壓管內(nèi),測量測壓管內(nèi)水位的變化量,長期用于監(jiān)測水庫、河流、湖泊等水位的變化量,同步測量溫度。

監(jiān)測數(shù)據(jù)展示

7. 尾礦庫應(yīng)用案例

項目背景:某尾礦庫的安全監(jiān)測包括內(nèi)/外部位移、浸潤線、干灘長度、庫水位、降水量,同時監(jiān)測孔隙水壓力、滲透水量、水體混濁度等。

監(jiān)測成果:

實現(xiàn)自動化監(jiān)測,實時查看監(jiān)測數(shù)據(jù)。

一體化智能數(shù)據(jù)看板,自動獲取并更新數(shù)據(jù)。

接入GNSS位移測量系統(tǒng),多廠家多類設(shè)備集成,數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳云平臺,保證數(shù)據(jù)的完整性。

測點分布配置,快速發(fā)現(xiàn)異常部位,便于及時作出應(yīng)對措施。