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尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源,存在溃坝危险,由于地震、暴雨、洪水等自然因素以及设计不合理、筑坝不科学、排矿不规范、管理不善等人为因素影响,尾矿库很有可能发生安全事故,一旦发生溃坝事故,必将对下游人民的生命财产造成严重损失。
我国尾矿库溃坝事故主要分为渗透破坏、洪水漫顶、边坡失稳、地震液化四种类型。根据自2001年以来的66起尾矿库事故类型分析:渗透破坏导致溃坝事故为52%,洪水漫顶导致溃坝事故为36%,边坡失稳和地震液化导致溃坝的事故分别为9%和3%。
尾矿库安全事故频繁发生,暴露出尾矿库传统管理方式的缺陷。许多尾矿库管理由于检测监控系统不完备或是检测监控技术落后,专业检测人员缺乏等原因,处在无检测监控状态;有些虽然会有人工定期用传统仪器到现场进行测量,但受天气、人工、现场条件等诸多因素的影响,存在一定的系统误差和人工误差,这些都影响着尾矿库的安全生产和安全管理水平。
由此,国家安全生产监督管理总局于2013年发布了《关于做好尾矿库在线监测系统安装工作的通知》,要求2013年底前三等以上尾矿库全部建立在线监测系统,鼓励四等尾矿库安装在线监测系统。
在线监测系统应用于尾矿库安全管理和安全监测中,可以提前预警尾矿库病害,指导尾矿库科学建设、矿山安全生产及尾矿库安全运营,为确保尾矿库全寿命周期安全服役提供理论参考。
同禾尾矿库自动化监测系统是在尾矿库库区及尾矿坝、排洪设施等结构物上布设监测仪器设备,通过智能传感器自动化测量、视频监控、网络通信及物联网应用技术实现对尾矿库安全的全天候自动监测、监控、分析和预警的系统。
尾矿库监测方案以尾矿库的主要病害为着力点,兼顾次要病害,以“监测得准、分析得了、稳定性好”为指导方针,设计制定尾矿库自动化监测方案。
渗透溃坝和漫顶溃坝的主要原因有安全超高不足、干滩长度过短、浸润线过高、降雨量过大;尾矿库坝体失稳溃坝主要原因有边坡过陡,坡顶受拉、坡脚受剪切应力。
因此,尾矿库自动化监测可量化的指标为库水位、干滩长度、浸润线、降雨强度、坝体位移和视频监控。
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