尾矿库在线监测系统简介

尾矿库在线监测系统简介

【摘要】尾矿库在线监测系统，是库区内的各个监测设施（水位、干滩、位移、浸润线、视频等）对尾矿库重要运行数据实时采集、传输，经信息中心的数据处理系统汇总分析转化为图形或文字信息，直观显示各项监测指标、监控信息数据的历史变化过程及当前状态，对异常情况及时警示，保障尾矿库安全运行。

【关键词】尾矿库在线监测安全

尾矿库在线监测系统通过建立综合性监管平台，利用现代电子、信息、通信及计算机技术，实现对尾矿库监测指标数据实时、自动、连续采集、传输、管理及分析，当监控内容出现异常，及时提示预警，以便企业尽快启动相应的应急预案，保障尾矿库安全运行。

根据新修订的“尾矿库安全监督管理规定”，一等、二等、三等尾矿库应当安装在线监测系统。

1 尾矿库在线监测系统示意图（图1）

2 尾矿库在线安全监测系统结构及运行流程（图2）

3 主要监测设施的监测内容及要求

3.1 库水位监测

（1）监测目的：及时掌握库水位高程，反算干滩长度、调洪高差、安全高差以及实时库容和汛限预留防洪库容，综合上游汇水区降雨量监测及泄洪能力等参数可以为库水位状态及其预警预报提供最直接最重要的基础数据。（2）监测点布置要求：库水位监测点通常布置在排水管（涵）出水口附近位置、溢流塔（井/槽）出水口附近位置、排洪泵站取水口附近位置等。一个尾矿库设置一到两个库水位监测点即可，可将自动观测与人工观测相结合。（3）监测精度要求：测量误差应小于20mm。（4）监测设备：选用超声波水位计及超声波水位采集仪。

3.2 干滩监测

（1）监测目的：及时掌握滩顶/滩面高程、观测计算（或定期校测）干滩坡度，结合库水位监测值可计算干滩的实时长度，为干滩长度预警提供基础信息。（2）监测点布置：设置滩面高程监测点。干滩坡度采用定期校测方式，干滩长度则结合库水位监测值可实时反算。（3）监测精度要求：测量误差应小于20mm。（4）监测设备：选用超声波水位计及超声波水位采集仪。

3.3 浸润线检测

（1）监测目的：掌握浸润线和浸润面的位置及其变幅，确定尾矿坝坝体内部渗流压力及浸润场分布情况，是确定尾矿库安全性的重要指标之一。（2）监测点布置：根据坝体透水率、渗流场特征以及预计有可能出现异常渗流点等综合情况，至少在垂直坝轴线方向布设一条纵向监测断面。（3）监测精度要求：测量误差应小于10mm。（4）监测设备：选用振弦渗压计。

3.4 位移监测

（1）监测目的：掌握尾矿坝整体表面位置的变化及其变化速率（包括平面位移和垂直沉降），确定尾矿坝坝体整体位移变形的情况，是确定尾矿库安全性的重要指标之一。（2）监测点布置：位移监测点宜布置在最大坝高断面、有排水管通过的断面、地基工程地质变化较大的地段及运行有异常反应处。（3）监测精度要求：测量误差平面应小于±3mm、垂直应小于±5mm。（4）监测设备：GPS 位移监测系统。

3.5 视频监测

（1）视频监控的目的是为了能直观掌握干滩情况、库岸滑坡情况、坝面情况、危险部位情况、尾浆排放情况、远程巡视等。（2）设备采用智能球式红外长焦高清摄像机。

3.6 库区雨量监测

（1）监测目的：随时掌握库区降雨量大小，结合库水位控制最小干滩长度，预留调洪库容。及时掌握库降雨量大小，可推算入库水量，是调洪演算的重要参数，是调蓄库水位的重要指标，是尾矿库特别是汛期安全的重要考察对象之一。（2）监测点布置：库水位监测点需布置在避开风口的露天开阔处。（3）监测精度要求：测量误差应小于0.2mm/min。（4）监测设备：容栅式雨量计。

4 尾矿库在线监测系统对维护尾矿库安全起到的相关作用

（1）实现对尾矿库重要运行数据的实时采集、传输、计算、分析，包括库水位、库区降雨量、坝体位移、坝体浸润线、坝后渗流量以及干滩视频监控、坝体视频监控等，实时掌握尾矿库整体运行的安全状态。（2）直观显示各项监测、监控信息数据的历史变化过程及当前状态，为矿区安全生产管理人员提供简单、明了、直观、有效的信息参考。（3）一旦出现紧急异常情况“如库水位超过调洪保障水位、干滩长度小于汛限长度、坝体位移或位移速率超过警界值、坝体浸润线异常超高、坝后渗流量异常超高等”，系统能及时发出预警信息“包括声音报警、系统动画闪烁警报、监控大屏幕警报提示、相关管理人员和主管领导手机短信/邮件分级发布等”。（4）通过万维网接入，能实现尾矿库安全监测系统的远程登录、远程访问、远程管理、远程控制和远程维护。

5 结语

尾矿库是维持矿山正常生产的必要设施，同时，尾矿库又是重大的危险源，因此做好尾矿安全生产监督管理工作非常重要。而库区的监测设施所采集的尾矿库各种数据，是判别尾矿库运行状态的重要依据，是判断尾矿库是否存在隐患的客观标准。在线监测设施的自动检测仪器可能受各种自然或人为因素损坏导致采集数据失准，所以要保留原有的人工观测设施，定期数据对比，保证在线监测系统的数据真实可靠，保障尾矿库安全运行。

参考文献：

[1]《尾矿库安全监督管理规定》国家安监总局.第38号令2011年5月4日公布，2011年7月1日实施.

[2]《尾矿库安全监测技术规范》国家安监总局.2010-09-06发布，2011年5月1日实施.

[3]田文旗，薛剑光主编.《尾矿库安全技术与管理》.煤炭工业出版社.