尾矿库在线监测项目

尾矿库南副坝在线监测及主坝监测系统扩展方案

2012年11月

一、前言

金矿尾矿库坝体底部地势起伏较大，主坝初期坝基长104m，现主坝顶长已经超过600m，造成大坝整体稳定性较差。南部副坝长200米，三面环山的地形造成库区汇水面积达到1.45Km2，远远超过库区面积。

周围汇水区域内的山坡土壤渗透性能分布较为复杂，造成在一定降水条件下汇水区域内，地面径流和地下径流量及汇水时间分析较为困难。

其中，主坝已于2010年设计安装尾矿坝在线监测系统。本项目的主要内容是对原尾矿库在线监测系统的扩展及南部副坝的在线监测。

2 执行技术标准

⑴《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）

⑵《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90）

⑶《尾矿设施施工及验收规范》（YS5418-95）

⑷《土石坝安全监测技术规范》（SL60－94）

⑸《降雨量观测规范》（SL21-2006）

⑹《视频安防监控系统工程设计规范》（GB 50395-2007）

⑺《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）

⑻《岩土工程监测规范》（YS5229-96）

⑼《碾压式土石坝设计规范》（DL/T5395-2007）

⑽《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129-2001）

⑾《工程测量规范》（GB50026-2007 ）

⑿《国家三、四等水准测量规范》（GB/T 12898-2009）

⒀《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006）

⒁《尾矿库安全监测技术规范》（AQ2030-2010）

3主坝监测扩展方案

原监测系统的传感器在主坝5~6个断面进行布置，同时浸润线位置、库区水位、坝体位移、滩顶高度与降雨量、库水位监测、干滩长度监测、坝体位移监测、坝体内部孔隙水压力监测、浸润线监测、构筑物变形监测、渗流水量及浑浊度监测、暗渠稳定性监测等，采集后由总线传输到自动采集箱，然后由无线传输模块传输到电脑控制中心。

其中，浸润线监测点为12个；浸润线监测点共计48个。静力水准仪1套，分别设置6个变形监测点和1个基准点。测斜仪布置4个断面，共9个监测点；沉降观测点3个；水位观测点1个；库水位观测点1个；排水构筑物稳定性监测系统；渗流水量监测系统，共计传感器80个。

《尾矿库安全监测技术规范》要求：堆积坝坝顶、初期坝上游坡底、下游排水体前缘各布置l条铅直线，其间部位每20～40m布设1条铅直线，因现在堆积坝坝顶距安装的监测点已经新筑4级子坝，宽度超过40米。因此设计在原断面基础上新增加2排渗压传感器，新增加传感器采用同原安装传感器相同通信协议，融入原系统。

4 副坝监测系统

4.1 系统组成

系统由库区传感器、数据采集装置、库区信号接收及处理装置、库区机房及计算机管理系统、光纤信号传输装置、企业调度指挥中心五部分组成。

其中：企业调度指挥中心平台接收光纤网络传输的数据，实时通过软件管理平台展示相关信息及管理预警信息，处理结果等自动存储备份。

系统已建立开放的数据接口，通过专线网络或带宽允许的情况下走公用互联网，根据政府监管部门需要，适时接入或远程查看支持专家在线功能。

系统拓扑图

4.2 监测剖面选择

选择原则根据尾矿库安全监测技术规范，坝体位移监测断面选在最大坝高断面、合拢段、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。

坝体渗流压力监测横断面宜选在最大坝高处、合拢段、地形或地质条件复杂坝段；监测横断面上的测点布置，根据坝型结构、断

面大小和渗流场特征确定，按照《尾矿库安全监测技术规范》AQ2030-2010确定。

4.3 监测剖面及监测点总体布置

坝体竖向位移监测：布置3个监测断面，每个监测断面在初期坝顶布设静力水准仪1台，在坝体外稳定的岩土体上设立3个基准点，共计6个传感器；

坝体内部水平位移监测：建立3个测点，每个测点安装3个测斜仪，共计9个传感器；

浸润线监测：建立三个监测断面，共布置6个监测点，6个传感器，每个观测点深度必须要求在浸润线以下 1.5m~2m保证传感器的正常工作。

库区水位监测：布置1个水位传感器，测点布置在1号溢水井处；

雨量监测：建立1个监测点，测点布置在尾矿库区；

干滩监测：建立15个观测点；

视频监控：建立3路视频监测点，监控区域包括溢水井、干滩区域、拦洪坝、库区水位、坝体全貌、排水口等区域。

4.4 坝体表观竖向位移监测设计

4.4.1 《尾矿库安全监测技术规范》要求

断面选择和测点布置：监测断面宜选在最大坝高断面、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。

初期坝顶和后期坝顶各布设一排，每30～60m高差布设一排，不少于3排。

测点的间距，一般坝长小于300m时，取20～100m；坝长大于300m时，取50～200m；坝长大于1000m时，取100～300m。

各种基点均应布设在两岸岩石或坚实土基上。

4.4.2 总体设计

对坝体位表观位移监测，采用静力水准仪对尾矿坝表面的竖向沉降进行监测。在最大坝地基地形地质变化较大处，均参照《尾矿库安全监测技术规范》（2005-2006）（AQ2030-2010）布置监测剖面保守参照值，在初期坝顶设置3个位移监测点，在坝体周围稳定山体上选取一个基准点。

4.4.3 竖向位移监测设备选型

竖向位移监测设备选用TS-JL10型静力水准仪，其主要技术参数如下：

量程：200mm

分辨率：0.01mm

温度范围：-50℃~80℃

外围尺寸高：800mm

4.4.4 位移传感器安装

（1）测点选择

设备到场后采用大地引进基准法，将基准点固定在坝体以外相对尾矿库稳定的岩土体上。测量点布设在三个监测断面的初期坝顶处。

（2）安装要求

基准点确定后采用混凝土桩埋入地表下0.5m或直接安装在基岩上，土层则要求穿过冻土层，固定方式采用预埋地脚螺栓固定。

4.5 坝体内部位移设计

4.5.1 《尾矿库安全监测技术规范》要求