尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)概述
1.1安全監(jiān)測(cè)指標(biāo)選擇
尾礦庫(kù)內(nèi)存有大量尾礦漿沉淀水，水位相對(duì)比較穩(wěn)定；同時(shí)，從尾礦壩壩頂排放尾礦時(shí)，礦漿向庫(kù)內(nèi)流淌的過(guò)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(gè)龐大滲流場(chǎng)。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(kù)整個(gè)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(huì)變化。這就是尾礦壩滲流場(chǎng)異常復(fù)雜的原因。浸潤(rùn)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(rùn)線的高度直接關(guān)系到壩體穩(wěn)定及安全性狀，因此，對(duì)于浸潤(rùn)線位置的監(jiān)測(cè)是尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容之一。
尾礦庫(kù)內(nèi)存有大量尾礦漿沉淀水，庫(kù)水位監(jiān)測(cè)的目的是根據(jù)/水位的高低可判斷該庫(kù)防洪能力是否滿足安全要求。具體地說(shuō)：一個(gè)完善的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)文本中會(huì)給出防洪所需的調(diào)洪水深，并要求在設(shè)計(jì)洪水位（即最高洪水位）時(shí)，要同時(shí)滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的最小安全超高和最小安全干灘長(zhǎng)度的要求。因此，對(duì)于庫(kù)水位位置的把握可以直接防止尾礦庫(kù)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(lái)臨之前，直觀地了解和掌握庫(kù)水位是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的汛前限制水位。由此可見，庫(kù)水位的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)也是尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容之一。
尾礦庫(kù)發(fā)生潰壩災(zāi)害，壩體位移是災(zāi)害演化過(guò)程的直觀反應(yīng)指標(biāo)，因此對(duì)于壩體下游坡變形的掌握，可以及時(shí)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(shí)采取應(yīng)急對(duì)策措施，從而避免災(zāi)害的發(fā)生或者減少災(zāi)害發(fā)生造成的危害。
在定量評(píng)價(jià)尾礦庫(kù)的防洪能力時(shí)，需要測(cè)定灘頂標(biāo)高和設(shè)計(jì)最高洪水位下允許達(dá)到的干灘標(biāo)高，當(dāng)前的檢測(cè)方法較難準(zhǔn)確并快速測(cè)定這兩個(gè)指標(biāo)，問(wèn)題在于水邊線的界線很不明顯，該處又無(wú)法進(jìn)人，通常只能目測(cè)。據(jù)此推算出來(lái)的總干灘長(zhǎng)度和調(diào)洪干灘長(zhǎng)度自然也是極不可信的。因此，在尾礦庫(kù)安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，應(yīng)增加快速并簡(jiǎn)捷的標(biāo)高測(cè)定方法。因此，灘頂標(biāo)高和設(shè)計(jì)最高洪水位下允許達(dá)到的干灘標(biāo)高，是尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)需要測(cè)定的指標(biāo)。
此外，在尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，為了實(shí)時(shí)掌握尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)的情況和運(yùn)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(cè)設(shè)置，以滿足準(zhǔn)確清晰把握尾礦庫(kù)運(yùn)行狀況的需要。綜上所述，金屬非金屬礦山尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括：浸潤(rùn)線；庫(kù)水位；灘面標(biāo)高；壩體位移；視頻圖像。
尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)
安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述
系統(tǒng)顯著特點(diǎn)：
準(zhǔn)穩(wěn)、低功耗、防雷、安裝快捷、數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸、太陽(yáng)能供電
1.1.1 浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)
一般選擇尾礦庫(kù)壩上最大斷面或者一旦發(fā)生事故將對(duì)下游造成重大危害的斷面為監(jiān)測(cè)剖面。大型尾礦庫(kù)在一些薄壩段也應(yīng)設(shè)有監(jiān)測(cè)剖面。每個(gè)監(jiān)測(cè)剖面應(yīng)至少設(shè)置5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)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(cè)點(diǎn)。尾礦壩壩坡浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)儀器分兩類。一類埋設(shè)測(cè)壓管，人工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)；另一類是埋設(shè)特制傳感器，進(jìn)行半自動(dòng)或自動(dòng)觀測(cè)。
浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)位置的選擇，應(yīng)根據(jù)《尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程》（AQ2006－2005）中規(guī)定的計(jì)算工況所得到的壩體浸潤(rùn)線位置來(lái)埋設(shè)。在作壩體抗滑穩(wěn)定分析時(shí)，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定浸潤(rùn)線須按正常運(yùn)行和洪水運(yùn)行兩種工況分別給出。設(shè)計(jì)時(shí)所給出的浸潤(rùn)線位置應(yīng)是監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)深度的最重要的依據(jù)。
1.1.2 庫(kù)水位監(jiān)測(cè)
一般在庫(kù)內(nèi)排水構(gòu)筑物上設(shè)置自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，將所測(cè)信號(hào)傳給室內(nèi)接收機(jī)處理得到庫(kù)水位。既準(zhǔn)確，又適時(shí)。需要指出的是，庫(kù)內(nèi)排水構(gòu)筑物一般位于尾礦庫(kù)內(nèi)，排水構(gòu)筑物周邊為尾礦澄清水，因此需要在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布置前，針對(duì)特定尾礦庫(kù)的實(shí)際情況，靈活選擇施工方案。
1.1.3 干灘標(biāo)高監(jiān)測(cè)
干灘標(biāo)高的測(cè)量不同于其它點(diǎn)標(biāo)高的測(cè)量，這是由尾礦壩自身的運(yùn)行特點(diǎn)決定的，隨著尾礦壩的不斷填筑加高，灘頂標(biāo)高和設(shè)計(jì)最高洪水位下允許達(dá)到的干灘標(biāo)高是兩個(gè)動(dòng)態(tài)變化的指標(biāo)，因此，不能在某一位置架設(shè)堅(jiān)固的不能移動(dòng)的標(biāo)高監(jiān)測(cè)設(shè)備。
1.1.4 壩體位移監(jiān)測(cè)
正是由于過(guò)去對(duì)尾礦壩壩體位移監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)不足，尾礦壩位移監(jiān)測(cè)手段不多。壩體變形計(jì)算至今尚未納入設(shè)計(jì)規(guī)范。對(duì)于較大的尾礦壩，設(shè)計(jì)僅在壩體表面設(shè)置位移觀測(cè)樁。具體監(jiān)測(cè)手段主要有人工用經(jīng)緯儀監(jiān)測(cè)和GPS自動(dòng)監(jiān)測(cè)兩種。 根據(jù)壩的長(zhǎng)短至少選擇2～3個(gè)監(jiān)測(cè)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(cè)剖面。
每個(gè)剖面上根據(jù)壩的高矮，在壩坡表面從上到下均勻設(shè)置4～6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。最下面一個(gè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在壩腳外5～10m范圍內(nèi)的地面上，以用于監(jiān)測(cè)尾礦壩發(fā)生整體滑動(dòng)的可能性。
1.1.5 視頻監(jiān)測(cè)
在尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，為了實(shí)時(shí)掌握尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)的情況和運(yùn)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(cè)設(shè)置，以滿足準(zhǔn)確清晰把握尾礦庫(kù)運(yùn)行狀況的需要。
