淺淡尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

張強(qiáng)

（中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌 330031）

淺淡尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

張強(qiáng)

（中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌 330031）

介紹了尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容及相關(guān)儀器設(shè)備的應(yīng)用。相對(duì)于人工傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)，尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)重要監(jiān)測(cè)指標(biāo)在各種氣候條件下的連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，大幅降低尾礦庫(kù)管理人員的工作強(qiáng)度，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度高。并對(duì)尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展提出了一些看法和建議。

尾礦庫(kù)；安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；儀器設(shè)備；優(yōu)勢(shì)；發(fā)展方向

0 引言

根據(jù)國(guó)家安全監(jiān)管總局調(diào)查統(tǒng)計(jì)，到2008年年底，已普查申報(bào)登記的尾礦庫(kù)有12 655座，其中正常庫(kù)占61.2%,危庫(kù)、險(xiǎn)庫(kù)、病庫(kù)占38.8%[1]。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不難看出，相當(dāng)數(shù)量的尾礦庫(kù)目前處于有潛在危險(xiǎn)的運(yùn)行階段，屬重大的危險(xiǎn)源，存在巨大的安全隱患。隨著尾礦庫(kù)服務(wù)年限的增長(zhǎng)，尾礦庫(kù)庫(kù)容越來越大，尾礦壩越筑越高，尾礦庫(kù)垮壩所帶來的危害及損失也越來越大。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和國(guó)民地位的不斷提高，尾礦庫(kù)的安全也是越來越受到重視。為了有效管理尾礦庫(kù)，減少和防止尾礦庫(kù)重大事故的發(fā)生，尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在尾礦庫(kù)運(yùn)行及閉庫(kù)中的應(yīng)用也越來越廣泛。

1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容及相關(guān)儀器設(shè)備的應(yīng)用

1.1 庫(kù)水位監(jiān)測(cè)[2-4]

尾礦庫(kù)內(nèi)存有大量的尾礦漿沉淀液，庫(kù)水位監(jiān)測(cè)的目的是根據(jù)水位的高低，判斷該庫(kù)防洪能力是否滿足安全要求。采用超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)或激光液位計(jì)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要是用儀器通過遠(yuǎn)程無線傳輸方式測(cè)出最終庫(kù)水位[5]。

1.2 浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)

尾礦壩體浸潤(rùn)線是尾礦庫(kù)區(qū)安全監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)，通常采用振弦式孔壓傳感器、光纖滲壓傳感器和振弦式滲壓計(jì)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要是通過在壩體內(nèi)鉆孔埋設(shè)測(cè)壓管，測(cè)壓管內(nèi)放入傳感器，實(shí)時(shí)采集管內(nèi)水位數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)測(cè)量壩體浸潤(rùn)線埋深。

1.3 干灘監(jiān)測(cè)

干灘監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括灘頂高程、干灘長(zhǎng)度、干灘坡度等，檢測(cè)儀器通常采用超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、激光液位計(jì)及移動(dòng)GPS等，主要是利用干灘高程關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)出干灘高程，再根據(jù)測(cè)點(diǎn)間的距離計(jì)算出干灘坡度。最后再結(jié)合庫(kù)水位得出實(shí)際的干灘長(zhǎng)度。

1.4 壩體變形及位移監(jiān)測(cè)

壩體變形及位移的多少直接關(guān)系到壩體的穩(wěn)定與否，因此監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須精確。通常采用GPS、全自動(dòng)全站儀、側(cè)斜儀等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。主要是通過壩面監(jiān)測(cè)點(diǎn)與基點(diǎn)相對(duì)位置的比對(duì)，確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移。

1.5 可視化監(jiān)測(cè)

可視化監(jiān)測(cè)可以更準(zhǔn)確、及時(shí)、全面了解尾礦庫(kù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，能夠更直觀地觀察尾礦庫(kù)生產(chǎn)放礦及筑壩運(yùn)行等情況?？梢暬O(jiān)測(cè)通過現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝并傳輸數(shù)據(jù)到控制室顯示屏幕實(shí)現(xiàn)。

2 優(yōu)勢(shì)

人工采用傳統(tǒng)儀器到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量雖然也能夠取得大量數(shù)據(jù)，但人工觀測(cè)方法存在著明顯的缺陷，例如：人工觀測(cè)周期長(zhǎng)，誤差大，信息量小，工作量大；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)容易受天氣、人為因素和現(xiàn)場(chǎng)條件等許多因素的影響，數(shù)據(jù)資料的整理與分析滯后，不能充分應(yīng)用監(jiān)測(cè)成果為尾礦庫(kù)的日常安全管理工作服務(wù)。

相對(duì)于人工傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠很好地彌補(bǔ)上述不足，實(shí)現(xiàn)尾礦庫(kù)位移、變形、浸潤(rùn)線等重要監(jiān)測(cè)指標(biāo)在各種氣候條件下的連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過與人工監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)相對(duì)比及分析，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性均強(qiáng)于傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)。

3 發(fā)展方向探討

目前我國(guó)尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展是迅猛的，在尾礦庫(kù)管理及運(yùn)行過程中收到的實(shí)際效果也是顯著的。筆者在工作中對(duì)尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有一定了解及探索，有幾點(diǎn)想法，提出來與大家一起探討。

1）目前安裝有尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的尾礦庫(kù)大部分是3等及3等以上尾礦庫(kù)。而根據(jù)國(guó)家安全監(jiān)管總局調(diào)查統(tǒng)計(jì)，到2008年年底，已普查申報(bào)登記的1.2萬余座尾礦庫(kù)中，3等及3等以上的尾礦庫(kù)為800余座[1]，顯而易見，我國(guó)尾礦庫(kù)絕大部分是中小型尾礦庫(kù)。不難看出，尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝的普及度還不是很高。

2）尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)雖然具有它的優(yōu)越性，但還不能完全替代尾礦庫(kù)的日常管理工作。尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理功能還有待開發(fā)及完善。

3）我國(guó)專業(yè)的尾礦庫(kù)技術(shù)及管理人員比較稀缺，對(duì)尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)及操控方面還不是很熟悉。對(duì)尾礦庫(kù)技術(shù)及管理人員關(guān)于尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制及管理方面的培訓(xùn)還不是做得很到位，有待加強(qiáng)[3]。

4）我國(guó)國(guó)產(chǎn)的尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)儀器設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備相比，無論從精度還是穩(wěn)定性來說還有一定的差距，另外我國(guó)尾礦庫(kù)安裝監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的成本較高；因此改進(jìn)儀器設(shè)備，降低安裝儀器設(shè)備的成本，將是我國(guó)尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展方向。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)礦產(chǎn)資源的開采及利用也得到了飛躍的發(fā)展，各種礦山的尾礦庫(kù)數(shù)量也越來越多，而近來頻發(fā)的尾礦庫(kù)安全事故，使得我國(guó)尾礦庫(kù)的安全形勢(shì)越發(fā)嚴(yán)峻。

尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，便于企業(yè)和安全監(jiān)管部門快速掌握與尾礦庫(kù)安全密切相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)的最新動(dòng)態(tài)，有利于及時(shí)掌握尾礦庫(kù)的運(yùn)行狀況和安全現(xiàn)狀；不僅保證了尾礦庫(kù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，還大幅降低了尾礦庫(kù)管理人員的工作強(qiáng)度，保障了庫(kù)區(qū)周邊企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)及庫(kù)區(qū)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，避免因尾礦庫(kù)事故而造成的生命、財(cái)產(chǎn)損失及環(huán)境污染。因此，尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，值得繼續(xù)研究和推廣。

[1]謝旭陽(yáng)，王云海，張興凱，等.我國(guó)尾礦庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2008，4（4）：53-56.

[2]楊小聰，袁子清，周漢民，等.尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在銅礦峪礦尾礦庫(kù)的應(yīng)用[J].金屬礦山，2010（增刊號(hào)）：70-72.

[3]田文旗，薜劍光.尾礦庫(kù)安全技術(shù)與管理[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.

[4]AQ2030-2010,尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[5]陳善剛，蘇軍，袁子清，等.尾礦庫(kù)安全在線監(jiān)測(cè)技術(shù)探討[J].有色金屬：選礦部分，2011（3）：69-72.

Brief Discussion on On-line Security Monitoring System of Tailings Storage

ZHANG Qiang
(China Nerin Engineering Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

The paper introduces main contents of on-line security monitoring system of tailings storage and application of the relevant instrument equipment.Comparing to conventional manual monitoring,on-line monitoring system of tailings storage can realize continuous real-time monitoring of the important monitoring indexes under the various climatic conditions,by which power of work of administrative staff can be reduced and high accuracy of monitoring data will be obtained.Meanwhile,the paper puts forward some views and suggestions on development of on-line monitoring system of tailings storage.

tailings storage;on-line security monitoring system;instrument equipment;advantage;development direction

TD76

B

1004-4345（2014）01-0000-00

2013-07-08

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2012BAK09B00)。

張強(qiáng)（1986—），男，主要從事水工專業(yè)設(shè)計(jì)研究及工程項(xiàng)目設(shè)備采購(gòu)工作。