1. 尾礦庫安全監(jiān)測(cè)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(xiǎn)源之一,作為具有高勢(shì)能的人造泥石流危險(xiǎn)源,一旦發(fā)生事故,將會(huì)給下游人民生命和財(cái)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(huì)穩(wěn)定帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響,因此,對(duì)尾礦庫進(jìn)行在線安全監(jiān)測(cè)就顯得尤為重要。

我國(guó)經(jīng)過50多年發(fā)展,已成為世界礦業(yè)大國(guó),目前全國(guó)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(cè)系統(tǒng)介紹

尾礦庫在線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)尾礦庫安全監(jiān)測(cè)的要求,主要設(shè)置庫區(qū)壩體位移監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)、滲流監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)、干灘監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)、庫水位雨量監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。每一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)儀器及自動(dòng)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(cè)儀器的數(shù)據(jù)按照特定的采集頻率進(jìn)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(cè)云平臺(tái)中,實(shí)時(shí)對(duì)接上級(jí)平臺(tái)及政府管理平臺(tái)。

安全監(jiān)測(cè)云平臺(tái)將各安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)整合在統(tǒng)一的平臺(tái)上,云平臺(tái)可對(duì)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以及人工巡檢、人工采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行管理、分析、處理,讓業(yè)主及工程管理人員實(shí)時(shí)掌握工程的運(yùn)行狀況,及時(shí)、準(zhǔn)確判斷工程的安全狀況提供可靠的依據(jù),對(duì)整個(gè)工程實(shí)現(xiàn)持續(xù)不間斷的在線監(jiān)控。

3. 壩體位移監(jiān)測(cè)

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

傳感器選型:固定測(cè)斜儀

固定測(cè)斜儀適用于測(cè)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(cè)斜儀配合測(cè)斜管可反復(fù)使用,并方便實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)尾礦庫的位移,原始值自動(dòng)計(jì)算結(jié)果值,展示尾礦庫位移情況。

4. 滲流監(jiān)測(cè)

傳感器選型:滲壓計(jì)

滲流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由VWP型滲壓計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),滲壓計(jì)適用于長(zhǎng)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(cè)量結(jié)構(gòu)物或土體內(nèi)部的滲透(孔隙)水壓力,可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示

根據(jù)滲壓計(jì)的測(cè)值,可換算成水壓、水頭、水位高程(需在平臺(tái)軟件上設(shè)置安裝高程)。通過云平臺(tái)可方便的自定義計(jì)算公式,可同時(shí)監(jiān)測(cè)滲壓計(jì)的溫度,查看測(cè)值與溫度相關(guān)曲線。根據(jù)滲壓計(jì)的測(cè)值結(jié)合實(shí)際工程信息,可繪制浸潤(rùn)線。

5. 干灘監(jiān)測(cè)

干灘監(jiān)測(cè)主要包括:灘頂高程、干灘長(zhǎng)度、干灘坡度。

干灘在線安全監(jiān)測(cè)采用自動(dòng)與人工相結(jié)合的監(jiān)測(cè)方式。自動(dòng)監(jiān)測(cè)采用激光測(cè)距儀、超聲波測(cè)距儀、數(shù)碼相機(jī)等儀器設(shè)備。當(dāng)尾礦壩干灘為等坡度時(shí),可采用干灘長(zhǎng)度、灘頂與庫水位之間的高差計(jì)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(cè)一次,隨時(shí)掌握干灘坡度,每次汛前必須檢測(cè)一次。

6. 庫水位雨量監(jiān)測(cè)

傳感器選型:水位計(jì)

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

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示

7. 尾礦庫應(yīng)用案例

項(xiàng)目背景:某尾礦庫的安全監(jiān)測(cè)包括內(nèi)/外部位移、浸潤(rùn)線、干灘長(zhǎng)度、庫水位、降水量,同時(shí)監(jiān)測(cè)孔隙水壓力、滲透水量、水體混濁度等。

監(jiān)測(cè)成果:

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

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

接入GNSS位移測(cè)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(tái),保證數(shù)據(jù)的完整性。

測(cè)點(diǎn)分布配置,快速發(fā)現(xiàn)異常部位,便于及時(shí)作出應(yīng)對(duì)措施。