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1、淺析尾礦庫(kù)工程安全監(jiān)控系統(tǒng)研究 摘要：尾礦庫(kù)為具有高勢(shì)能的人造泥石流危險(xiǎn)源，在我國(guó)數(shù)量眾多，以往由于設(shè)計(jì)缺陷、管理不善、自然條件影響等多方面不利因素存在，安全事故頻發(fā)，總體安全狀況不容樂(lè)觀。近年來(lái)，隨著安全監(jiān)管力度的加強(qiáng)以及人們對(duì)尾礦庫(kù)事故危害認(rèn)識(shí)的加深，尾礦庫(kù)能否持續(xù)安全地運(yùn)行，業(yè)已成為一個(gè)社會(huì)日益關(guān)注的問(wèn)題。尾礦庫(kù)工程安全監(jiān)控，作為保證選廠正常運(yùn)行并及時(shí)發(fā)現(xiàn)尾礦庫(kù)病害的一項(xiàng)措施，其重要性可見(jiàn)一斑?！段驳V庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（AQ2030-2010）的出臺(tái)，明確規(guī)定尾礦庫(kù)的安全監(jiān)測(cè)必須根據(jù)尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)等別、筑壩方式、
2、地形和地質(zhì)條件、地理環(huán)境等因素，設(shè)置必要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及其相應(yīng)設(shè)施，定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一等、二等、三等尾礦庫(kù)必須安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這對(duì)于我國(guó)安全管理尾礦庫(kù)具有重大意義。關(guān)鍵詞：尾礦庫(kù)；尾礦壩；安全；監(jiān)控中圖分類(lèi)號(hào)：S782文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A引言7尾礦庫(kù)作為一種特殊的巖土結(jié)構(gòu)體，同時(shí)也是一座具有高勢(shì)能的巨大危險(xiǎn)源。尾礦庫(kù)就其筑壩方式而言，可分為上游法筑壩、中線法筑壩、下游法筑壩及一次性筑壩等，而目前我國(guó)80%以上尾礦庫(kù)仍主要采用的是傳統(tǒng)的上游法筑壩。尾礦庫(kù)的關(guān)鍵是尾礦壩的安全穩(wěn)定，其與水庫(kù)大壩有相似之處，但尾礦壩具有諸多特殊性和復(fù)雜
3、性，如尾礦的顆粒組成、沉積規(guī)律、力學(xué)性質(zhì)、設(shè)施特點(diǎn)、使用目的和服務(wù)方式等都有待進(jìn)一步研究，由此致使影響尾礦壩安全穩(wěn)定的因素頗多，在運(yùn)行管理中，如何盡可能的掌握實(shí)際尾礦壩的特點(diǎn)，尾礦庫(kù)工程安全監(jiān)控的重要意義更為突出，其將為保證尾礦庫(kù)的安全提供了強(qiáng)有力的科學(xué)和技術(shù)依據(jù)。一、尾礦庫(kù)簡(jiǎn)述尾礦庫(kù)是用于貯存金屬、非金屬礦山進(jìn)行礦石選別后排出尾礦的場(chǎng)所，其庫(kù)內(nèi)存放有大量的尾礦砂和水，是一個(gè)人造泥石流危險(xiǎn)源，一旦發(fā)生滑坡、潰壩等安全事故，不僅使企業(yè)經(jīng)濟(jì)蒙受損失，更對(duì)當(dāng)?shù)刂苓叚h(huán)境造成嚴(yán)重污染，甚至嚴(yán)重威脅到下游地區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。尾
4、礦庫(kù)是維持礦山企業(yè)安全生產(chǎn)的重要組成部分，規(guī)范強(qiáng)條要求選礦廠必須有尾礦設(shè)施，嚴(yán)禁任意排放尾礦。尾礦壩通常選擇在尾礦庫(kù)的整個(gè)服務(wù)期內(nèi)分期筑壩。其中，前期用以攔擋選礦廠生產(chǎn)排出尾礦的構(gòu)筑物稱(chēng)為初期壩；后期利用尾礦材料和礦山廢石堆筑形成的尾礦擋攔體稱(chēng)為堆積壩。7我國(guó)尾礦庫(kù)數(shù)量多、規(guī)模小，有部分達(dá)不到安全運(yùn)行條件，且存在數(shù)量眾多的病庫(kù)與超期服役庫(kù)，總體的安全現(xiàn)狀不容樂(lè)觀。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)國(guó)內(nèi)有各類(lèi)尾礦庫(kù)1萬(wàn)多座，其中大中型尾礦庫(kù)有1500多座。尾礦庫(kù)的設(shè)計(jì)水平和施工質(zhì)量是工程得以實(shí)施的前提，而后期運(yùn)營(yíng)管理則是整個(gè)項(xiàng)目得以安全使
5、用的重要保證。基于多重不確定因素的存在，實(shí)施監(jiān)控?zé)o疑是最能反映實(shí)際安全情況，確保尾礦庫(kù)安全的一個(gè)重要手段。目前，尾礦庫(kù)安全監(jiān)控可分為人工監(jiān)測(cè)和在線監(jiān)測(cè)，兩者各有特點(diǎn)，而隨著數(shù)字化水平的提高，三等及以上尾礦庫(kù)，規(guī)范已明確規(guī)定必須實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，并同時(shí)輔以人工監(jiān)測(cè)。對(duì)于實(shí)施尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)，可方便、快捷的收集系列觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)分析計(jì)算及專(zhuān)題研究，可以對(duì)尾礦壩內(nèi)部規(guī)律有更為深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)企業(yè)安全、經(jīng)濟(jì)、高效的管理和設(shè)計(jì)、科研人員水平的提升具有重大意義。針對(duì)尾礦庫(kù)工程來(lái)實(shí)施自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并輔以人工監(jiān)測(cè)，已成為一種趨勢(shì)。二、尾礦
6、庫(kù)的監(jiān)控原則尾礦壩作為一種特殊的巖土結(jié)構(gòu)體，有其明顯的特殊性，有學(xué)者已從多個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了闡述與分析，包括尾礦介質(zhì)本身組成、力學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)、排放方式過(guò)程中的不規(guī)則沉積規(guī)律，筑壩特點(diǎn)、用途及破壞形式等等。就此，尾礦庫(kù)的監(jiān)控，應(yīng)圍繞影響尾礦壩安全的各條件，實(shí)施有針對(duì)性的布置與設(shè)計(jì)，通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)準(zhǔn)確地把握所監(jiān)控項(xiàng)目的變化，最終指導(dǎo)工程運(yùn)行實(shí)踐。7具體到相應(yīng)的監(jiān)控原則，首先是確保監(jiān)控系統(tǒng)科學(xué)可靠、布置合理、內(nèi)容全面且經(jīng)濟(jì)實(shí)用；引用的儀器、設(shè)備、設(shè)施對(duì)工程運(yùn)行管理的監(jiān)控，應(yīng)滿(mǎn)足尾礦庫(kù)原設(shè)計(jì)中，對(duì)各項(xiàng)尾礦壩安全穩(wěn)定控制指標(biāo)要求
7、；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)統(tǒng)計(jì)并加以分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)本身異常應(yīng)及時(shí)校正，確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)效性；為確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用的可靠度及長(zhǎng)效性，應(yīng)結(jié)合具體工程實(shí)際情況，來(lái)選擇較為先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)施，并委托國(guó)內(nèi)已具備較強(qiáng)實(shí)力的專(zhuān)業(yè)設(shè)備供貨商及施工隊(duì)伍進(jìn)行施工和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。以上主要是針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)而言，而其中最為重要的問(wèn)題，仍應(yīng)該是管理技術(shù)人員對(duì)尾礦庫(kù)安全的重視程度，由此，企業(yè)應(yīng)該有相應(yīng)的管理制度和安排專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員，專(zhuān)項(xiàng)負(fù)責(zé)尾礦庫(kù)安全監(jiān)控工作，并能夠及時(shí)加以分析、上報(bào)，通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)反映出現(xiàn)階段尾礦庫(kù)所存在的安全隱患或風(fēng)險(xiǎn)。三、尾礦庫(kù)安全
8、監(jiān)控內(nèi)容（一）壩體位移尾礦庫(kù)最大的災(zāi)害就是發(fā)生潰壩，而壩體位移作為災(zāi)害演化過(guò)程的一項(xiàng)直觀指標(biāo)，對(duì)其的監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)跟蹤尾礦壩變形率和發(fā)展趨勢(shì)。而通過(guò)分析研究原因，可及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施并啟用應(yīng)急預(yù)案，起到有效避免事故發(fā)生或減少事故發(fā)生時(shí)造成巨大損失的關(guān)鍵作用。7壩體位移分類(lèi)方式主要有兩種：一種是按位移的方向分為垂直和水平變形，另外一種
