项目背景
目前我国尾矿库存在的主要隐患因素有:一是筑坝尾矿粒度细。由于筑坝的尾矿粒度细,细尾矿的力学强度低、透水性差、不易固结,造成坝体稳定性较差;二是上游法筑坝多。我国目前85%的尾矿库采用上游法筑坝,较下游法和中线法筑坝的坝体稳定性差;三是尾矿库安全设计不规范。我国的尾矿库建设整体质量不高,尾矿库防洪、抗震能力及坝体稳定性与发达国家相比相对偏低;四是小型库多。我国矿山规模小,四等库及四等库以下的小型尾矿库占90%以上;五是受地震威胁大。我国是多地震国家,尾矿库防震抗震是重要问题;六是失事后果严重。我国人口众多,尾矿库难以避开居民区和重要工业、交通设施,一旦失事则损失巨大。
为此,我国以立法的形式特别强调了对尾矿设施的安全监督,其中出台的法令就包括《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第6号)。
另外,国家安全生产监督管理总局《关于印发尾矿库隐患综合治理方案的通知》(安监总管一〔2009〕112号)、国家安全生产监督管理总局《关于加强非煤矿山安全监管支撑体系建设的意见》(安监总管一〔2009〕204号)、国家安全监管总局和国家防汛抗旱总指挥部《关于做好矿山、尾矿库等汛期安全生产工作的通知》以及国家安全监管总局《2010年度全国尾矿库专项整治行动具体安排》等文件中还特别强调了对尾矿库安全监测系统建设的要求。
欧感实时在线监测预警系统基本框架
①各观测站之间无须相互通视,且不要求网形有良好的几何结构,点位选择更加灵活。
②观测误差不会被积累,各监测点观测精度分布均匀。
③操作简便,勿需进行手工重复劳动,可以节省大量人力物力。
④定位精度高,平面精度优于±3mm、垂直精度优于±5.0mm;即使在极长基线(大于3km)条件下其相对定位精度仍可达1~2×10-6。
⑤响应快速,可实现长基线(3km左右)快速定位,其初始定位观测时间仅需数分钟。
⑥可全天候作业,在大风、大雨、大雾、低温等极度恶劣气候条件下也能真正实现连续实时观测。
⑦可直接提供三维坐标及其绝对或相对变化量,没有量程限制,这是传感器类、声纳类、光波类、影像类、频普类监测手段不可比拟的。
⑧网络通讯方式灵活,系统自动化程度高,可以方便实现远程控制、远程监测、远程数据下载与共享。
⑨预警发布形式灵活多样,可根据数据的危险程度采用短信、网页、邮件、声音、大屏幕等方式和渠道进行分级发布,预警信息的发布方便灵活。
根据各项设计依据与要求以及英格庄矿区尾矿库的实际情况,设计表面位移监测、内部位移监测、浸润线监测、库水位监测、降雨量监测、滩顶高程监测、渗流量监测、视频监控等监测项目。尾矿库监测系统示意图如下:
尾矿库安全监测系统示意图
系统总体布置
根据以上监测内容设置及尾矿库的实际情况,依据国家规范“总体设计、分步实施”的原则对本尾矿库监测系统布置设计降雨量监测系统、库水位监测系统、干滩监测系统、浸润线监测系统、表面位移监测系统、内部位移监测系统、视频监控系统以及建设通讯系统、电源系统、防雷系统等等。具体布置详见设计图。
本尾矿库监测系统测点布置汇总如下:
大坑尾尾矿库在线监测系统监测点布置汇总表
序号 | 监测项目 | 测点数量 | 备注 |
1 | 降雨量 | 1 | |
2 | 库水位 | 1 | |
3 | 干滩 | 6 | |
4 | 浸润线 | 13 | |
5 | 表面位移 | 12 | |
6 | 表面位移基准 | 1 | |
7 | 内部位移监测 | 21 |
本系统既适用于施工期临时监测,也适合运行期永久监测。