尾矿库监测系统范文第1篇
一、需求分析
安全生产事关广大人民群众的根本利益，事关改革发展和稳定的大局。我国在确立了“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产基本方针和“安全发展”的指导原则后，从安全法制、安全责任、安
全投入、安全科技和安全文化等方面入手，强化安全监管工作。但受我国现阶段生产力发展水平较低、企业安全生产基础薄弱、从业人员安全意识不强、安全法制不健全等因素的影响，我国安全生产形势依然严峻，工矿商贸领域安全生产重特大事故时有发生，特别是近年来尾矿库事故多发，已引起了国家的高度重视。
金属与非金属矿山是工业生产的高危行业，其事故发生起数和死亡人数在全国工业安全生产领域占较大的比重。尾矿库是金属与非金属矿山安全生产的重要环节，也是该领域的重大危险源之一，作为具有高势能的人造泥石流危险源，其一旦发生事故，将会给下游人民生命财产安全造成巨大损失，给当地环境造成严重污染，给当地的经济发展和社会稳定也带来严重的负面影响。
经过50多年发展，我国已成为世界矿业大国，目前全国有金属非金属矿山92071座，其中金属矿山8239座，非金属矿山83832座，冶金、有色、化工、核工业、建材和轻工业等行业的矿山都有尾矿设施。经初步统计，全国有尾矿库7610座，总库容约5×109m3,堆存尾矿约5.5×109t。其中正常运行的约有4800座，占63%，危库、险库和危险性较大的病库约有2810座，占37%。
我国作为发展中国家，经济比较落后，从安全上看，尾矿库还存在以下不利因素：一是筑坝尾矿粒度细。由于筑坝的尾矿粒度细，细尾矿的力学强度低、透水性差、不易固结，造成坝体稳定性较差;二是上游法筑坝多。我国目前85%的尾矿库采用上游法筑坝，较下游法和中线法筑坝的坝体稳定性差;三是尾矿库安全设计标准较低。我国作为发展中国家，尾矿库防洪、抗震及坝体稳定等建设标准与发达国家相比相对偏低;四是小型库多。我国矿山规模小，四等库及四等库以下的小型尾矿库占90%以上;五是受地震威胁大。我国是多地震国家，尾矿库防震抗震是重要问题;六是失事后果严重。我国人口众多，尾矿库难以避开居民区和重要工业、交通设施，一旦失事，损失巨大。
美国克拉克大学公害评定小组的研究表明，尾矿库事故的危害，在世界93种事故、公害的隐患中，名列第18位。它仅次于核武器爆炸、DDT、神经毒气、核辐射以及其它13种灾害，而比航空失事、火灾等其它60种灾害严重，直接造成百人以上死亡的尾矿库事故已不鲜见。如1972年2月26日，美国布法罗尼河矿尾矿坝溃坝，造成125人死亡，4000人无家可归;1985年7月中旬，意大利东北部的普瑞皮尔尾矿库溃坝，造成250人死亡。
我国尾矿库历史上曾发生过多起重特大事故，给人民生命财产安全造成了重大损失。如：1962年9月25日，云锡公司火古都尾矿库溃坝，造成171人死亡、92人受伤，受灾人口13970人;1994年7月13日，湖北大冶有色金属公司龙角山尾矿库溃坝，造成30死亡;2000年10月18日，广西南丹宏图选厂尾矿库垮塌，造成28人死亡、56人受伤。
近年来，尾矿库垮坝造成人员伤亡和有毒污染物下泄的事故屡有发生，给人民群众生命财产安全造成重大损失，对环境安全构成重要威胁。据初步统计，自2005年以来，全国发生尾矿库溃坝等重特大事故17起、死亡41人，重伤1人，轻伤28人，给人民群众生命财产和环境安全带来严重损失。其中：2006年4月30日陕西镇安尾矿库溃坝，造成17人死亡、5人受伤。
尾矿库的安全监测对于加强尾矿库的安全监管，把握尾矿库的安全现状，减少尾矿库的事故发生等具有重要意义。当前，我国尾矿库安全运行的主要技术参数如坝体形变位移、库水位、浸润线埋深等，均由人工定期用传统仪器到现场进行测量，安全监测工作量大、受天气、人工、现场条件等许多因素的影响，存在一定的系统误差和人工误差。同时，人工监测还存在不能及时监测尾矿库的各项技术参数，难以及时掌握尾矿库各项安全技术指标等缺点，这些都将影响尾矿库的安全生产和安全管理水平。我国安全生产市场急需尾矿库溃坝灾害的实时、连续监测的技术和产品。
尾矿库自动化安全监测系统的实施，便于企业和安全监管部门快速掌握与尾矿库安全密切相关的技术指标的最新动态，有利于及时掌握尾矿库的运行状况和安全现状，可以提高尾矿库的安全性，保障库区下游企业正常运转及库区人民群众的生命财产安全，避免因尾矿库事故而造成的环境污染，保护生态环境。
水利工程和高边坡工程的监测技术发展较快。从20世纪50年代开始，在我国大坝、高边坡变形监测领域开始研究和使用人工变形监测系统，其中应用经纬仪、水准仪等监测仪器监测坝体变形的监测方法有视准线法、引张线法、前方交会法、坝面水准测量法以及连通管法等。20世纪70年代末，以传感器为基础的大坝自动化变形监测系统开始应用于葛洲坝水利枢纽、新丰江水利工程等坝体位移的监测中。20世纪90年代开始了大坝及高边坡的GPS自动化变形监测系统的研究，GPS技术已经应用于三峡工程、黄河小浪底水利枢纽工程、浙江天荒坪抽水蓄能电站、湖北清江隔河岩水利工程、龙羊峡水库近岸等大坝或高边坡的变形监测。目前，多传感器数据融合的大坝变形自动监测技术、监测系统的自动化、网络化和信息化技术是大坝和高边坡工程监测领域的研究发展趋势。
当前尾矿库较为落后的安全监测技术和监测手段，不能满足包括企业自身在内的全社会对于提高尾矿库管理水平和安全状况的迫切需要。目前，我国尾矿库的监测技术还处于起步阶段。尾矿库的管涌流土、地震液化等坝体内部致灾因素引起坝坡失稳的预警技术基本属于空白，其监测、预警技术的研究成果较少。特别指出的是，我国尾矿库数量多、分布广，因此尾矿库自动化安全监测系统的设施实施是面向我国尾矿库安全的重大需求，具有良好的应用前景。
二、方案设计
(一)监测指标选择
尾矿库内存有大量尾矿浆沉淀水，水位相对比较稳定;同时，从尾矿坝坝顶排放尾矿时，矿浆向库内流淌的过程中，矿浆水不断向下渗透;此外，汛期大量降雨。这些因素在尾矿坝体内形成一个庞大渗流场。再者，尾矿沉积体属非均值体，排矿部位又需要经常调换;坝体又在不断增高;况且在尾矿库整个服务期间内，矿源及选矿流程有可能改变，尾矿性能自然也会变化。这就是尾矿坝渗流场异常复杂的原因。浸润线即渗流流网的自由水面线，是尾矿坝安全的生命线，浸润线的高度直接关系到坝体稳定及安全性状，因此，对于浸润线位置的监测是尾矿库安全监测的重要内容之一。
尾矿库内存有大量尾矿浆沉淀水，库水位监测的目的是根据其水位的高低可判断该库防洪能力是否满足安全要求。具体地说：一个完善的设计在设计文本中会给出防洪所需的调洪水深，并要求在设计洪水位(即最高洪水位)时，要同时满足设计规定的最小安全超高和最小安全干滩长度的要求。因此，对于库水位位置的把握可以直接防止尾矿库在汛期避免洪水漫顶溃坝事故的发生，有利于安全监管部门和企业在汛期来临之前，直观地了解和掌握库水位是否达到了设计要求的汛前限制水位。由此可见，库水位的连续动态监测也是尾矿库安全监测的重要内容之一。
尾矿库发生溃坝灾害，坝体位移是灾害演化过程的直观反应指标，因此对于坝体下游坡变形的掌握，可以及时发现尾矿坝变形率和发展速度，有利于安全监管部门和企业进行科学的应急决策，并及时采取应急对策措施，从而避免灾害的发生或者减少灾害发生造成的危害。
在定量评价尾矿库的防洪能力时，需要测定滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高，当前的检测方法较难准确并快速测定这两个指标，问题在于水边线的界线很不明显，该处又无法进人，通常只能目测。据此推算出来的总干滩长度和调洪干滩长度自然也是极不可信的。因此，在尾矿库安全自动化监测系统中，应增加快速并简捷的标高测定方法。因此，滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高，是尾矿库安全监测需要测定的指标。
此外，在尾矿库安全监测系统中，为了实时掌握尾矿库库区的情况和运行状况，通常在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测设置，以满足准确清晰把握尾矿库运行状况的需要。 综上所述，金属非金属矿山尾矿库安全监测系统监测指标包括：浸润线;库水位;滩面标高;坝体位移;视频图像。
(二)监测系统设计 1.浸润线监测
一般选择尾矿库坝上最大断面或者一旦发生事故将对下游造成重大危害的断面为监测剖面。大型尾矿库在一些薄坝段也应设有监测剖面。每个监测剖面应至少设置5个监测点，并应根据设计资料中坝体下游坡处的孔隙水压力变化梯度灵活选择监测点。尾矿坝坝坡浸润线监测仪器分两类。一类埋设测压管，人工现场实测;另一类是埋设特制传感器，进行半自动或自动观测。
浸润线监测仪器埋设位置的选择，应根据《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)中规定的计算工况所得到的坝体浸润线位置来埋设。在作坝体抗滑稳定分析时，设计规范规定浸润线须按正常运行和洪水运行两种工况分别给出。设计时所给出的浸润线位置应是监测仪器埋设深度的最重要的依据。 2.库水位监测
一般在库内排水构筑物上设置自动监测仪，将所测信号传给室内接收机处理得到库水位。既准确，又适时。需要指出的是，库内排水构筑物一般位于尾矿库内，排水构筑物周边为尾矿澄清水，因此需要在监测系统布置前，针对特定尾矿库的实际情况，灵活选择施工方案。 3.干滩标高监测
干滩标高的测量不同于其它点标高的测量，这是由尾矿坝自身的运行特点决定的，随着尾矿坝的不断填筑加高，滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高是两个动态变化的指标，因此，不能在某一位置架设坚固的不能移动的标高监测设备。采用移动GPS，定期监测尾矿坝滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高。该方法灵活简便、具有较高精度、利于位置变化。 4.坝体位移监测
正是由于过去对尾矿坝坝体位移监测认识不足，尾矿坝位移监测手段不多。坝体变形计算至今尚未纳入设计规范。对于较大的尾矿坝，设计仅在坝体表面设置位移观测桩。具体监测手段主要有人工用经纬仪监测和GPS自动监测两种。 根据坝的长短至少选择2～3个监测剖面。一般在最大坝高处、地基地形地质变化较大处均应布置监测剖面。
每个剖面上根据坝的高矮，在坝坡表面从上到下均匀设置4～6个监测点。最下面一个点应设置在坝脚外5～10m范围内的地面上，以用于监测尾矿坝发生整体滑动的可能性。
5、视频监测 在尾矿库安全监测系统中，为了实时掌握尾矿库库区的情况和运行状况，通常在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测设置，以满足准确清晰把握尾矿库运行状况的需要。
(三)某尾矿库安全监测系统设计方案
某尾矿库初期坝坝顶标高为163.5m(东坝坝高为20m，西坝坝高为24.2m)。后期坝坝顶标高为220m。后期坝采用上游式尾矿筑坝。最终总库容为1350万m3 。2008年1月子坝坝顶标高为201m，沉积滩顶标高约为198m。目前总坝高为58.7m，总库容不到1000万m3 ，暂属四等尾矿库。当沉积滩顶标高达到199.3m时，就升为三等尾矿库。该尾矿库安全监测系统监测设计方案为：
1、库水位监测
1)监测部位：尾矿库溢水塔上。
2)监测仪器：电子水位传感器(无线传输)。
3)仪器数量：1个。
2、滩顶和滩面标高监测
1)监测部位：在东坝和西坝的沉积滩面上各选三条垂直于子坝的直线，直线间距为100 m。在每条线的滩顶和距滩顶70 m处各设一个滩面标高两个点均为监测点。
2)监测仪器：小旗和移动GPS，定期检查小旗标高，并输入软件。
3)仪器数量：移动GPS一台，小旗12杆。
3、浸润线监测
1)监测部位：选择了(位于钻孔ZK13以东3～5m处)、Q2(位于钻孔ZK01以东3～5m处)、Q3(位于钻孔ZK23以东3～5m处)、Q4(位于钻孔ZK31以东3～5m处)。
在Q
1、Q3剖面的第
一、
三、五期子坝顶各布设两个浸润线观测点(两点间距0.5m )，每个点埋设1个传感器。第一期子坝顶两个传感器的埋深分别为6m和10m(自孔口地面算起);第三期子坝顶两个传感器的埋深分别为8m和13m;第五期子坝顶两个传感器的埋深分别为8m和15m。
在Q
2、Q4剖面的第
三、五期子坝顶各布设1个浸润线观测点，每个点埋设1个传感器。第三期子坝顶两个传感器的埋深分别为13m;第五期子坝顶两个传感器的埋深分别为15m。
2)监测仪器：振弦式孔压传感器、光纤渗压传感器。
3)仪器数量：振弦式孔压传感器(10个)，光纤渗压传感器(6个)。
4、位移GPS监测
1)监测部位：在东坝最大坝高剖面G1和西坝最大坝高剖面G2的坝坡上各布设4个监测点。4个监测点的位置分别设在坝脚、第
一、
三、五期子坝顶上。
2)监测仪器：GPS
3)仪器数量：一个基站、八个测点。
5、坝内位移监测
1)监测部位：ZK
53、ZK
15、ZK
24、ZK32以东3～5m，每个断面3个位移监测点。
2)监测仪器：测斜仪+测斜管。
3)仪器数量：SINCO测斜仪一台，测斜管若干长度。
7、可视化监测
在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测设置，通过现场摄像头实时拍摄并快速传输至控制室的显示屏幕上，能够直观地显现尾矿库生产放矿及筑坝运行等情况。
三、运营/管理
(一)设备安装
在尾矿库安全监测系统安装时，应注意以下问题：
1.安装的仪器设备的安全问题。尾矿库一般处在高山峡谷等人员稀少的场地，且尾矿库占地面积较大，因此，仪器设备的防盗问题是面临的安全问题之一。因此，传感器、摄像头及GPS等设备应安装稳固，均应在安全过程中考虑防盗问题，GPS接收机应放置在水泥墩内，避免因为设备主机被盗，导致系统无法正常工作。
2.购买的GPS等设备应该有避雷装置。GPS设备靠接收星历信号来准确测定坝体变形状况，GPS天线应尽量选择轭流圈天线，尽可能保证雷雨天气的设备安全。
3.安装位置应考虑尾矿坝填筑过程高程变化。尾矿库的运行期为尾矿坝不断升高、储存尾砂库容不断增大的过程，与水利工程不同，其坝顶高程随着生产运行期的发展不断变化。此外，对于上游式尾矿坝来说，其坝轴线还要不断向库内前移。因此，GPS、孔压传感器等设备的埋设位置应能够满足尾矿库整个运行期安全监测和安全管理的需要，应针对整个运行期综合考虑。
4.应注意浸润线监测仪器埋设位置。尾矿坝总在不断加高，尾矿坝浸润线还受降雨和放矿水的影响，其深度在一定范围内经常变动。现有的观测设施只能测出进水孔处的水头或孔隙压力。从流网图可知：只有当某个深度的水头与该深度的高程相等时，或者说当某个深度的孔隙压力接近于零时，该深度才是浸润线的位置。监测仪器埋深了，测得的浸润线比实际浸润线低;仪器埋浅了，测不到浸润线。浸润线的位置应根据设计资料综合考虑。
(二)运营管理
基于金属非金属矿山尾矿库安全监测系统，在尾矿库的运行过程中，除了应及时掌握各种监测技术指标的最新数据外，还要有尾矿库安全与否的预警技术和响应方法。本系统认为，应结合尾矿库定量安全评价方法，通过对尾矿库运行期的安全评价和监测指标数据安全度分析后，可以建立尾矿库运营管理的预警技术和响应方法。
1.浸润线指标的预警方法
通过尾矿坝现状的勘察和资料分析，掌握特定尾矿坝的沉积规律、材料分区及概化方法、堆坝材料的物理力学特性指标，通过渗流验算及分析，掌握汛期设计资料允许的最高浸润线高程。该指标即时浸润线监测指标的预警及响应标准。
其中，渗流验算的计算方法如下所示：
渗流分析的基本方程为：
式中，[K]为透水系数矩阵;{H}为总水头向量;[M]为单元储水量矩阵;{Q}为流量向量;t为时间。
对于等别不高的尾矿库，还可以依据国家标准《构筑物抗震设计规范》中有关尾矿坝浸润线高度的预警指标进行预警。
2.防洪能力的预警方法
防洪能力的预警是避免汛期发生尾矿库漫顶溃坝事故的最有效方法。通过调洪验算得到当前库水位下，设计最高洪水位下尾矿库需要的调洪水深，即可以掌握当前干滩长度是否满足调洪水深的要求。
3.坝体位移的预警方法
通过尾矿坝当前运行现状的有限元强度折减法坝坡稳定性分析，可以近似得到发生极限滑动情况时，坝体一定深度及表面的变形情况，并结合尾矿坝位移监测趋势及变形率的定性判断，可以准确把握尾矿库因受力情况发生位移趋势及变化速率，从而及时预警并采取响应措施，疏散下游群众，并采取积极措施加固坝坡，避免因坝坡失稳发生溃坝的严重危害。
当折减系数继续增加，尾矿的抗剪强度进一步减小，坝坡的塑性区会进一步增大;当折减系数增加到某一数值时，塑性区形成连通的区域，尾矿沿该剪切面发生不收敛的塑性剪切变形。此时认为坝坡发生破坏，强度折减系数即认为是坝坡的整体安全系数;滑裂面的位置可根据位移增量等值线或最大剪应变增量等值线的疏密来确定，也可根据破坏区域的范围来判断。
基于刚体极限平衡理论的坝坡稳定分析方法已相当成熟且广泛应用于尾矿坝在内的边坡稳定分析中。然而，该法在处理荷载条件和边界条件复杂的边坡时常遇到困难。基于强度折减的有限元法，能够处理复杂荷载和边界条件，算法先进，可以更为准确地分析尾矿坝的坝坡稳定性，为尾矿库安全监测位移指标的预警提供依据。
4.注重与日常巡检工作结合
尾矿库安全监测系统的实施，可以使管理者在主控制室内能够及时把握尾矿库的最新动态和监测指标信息，但是，尾矿库安全监测系统不能完全代替尾矿库日常巡检工作，应与日常巡检结合，通过监测指标和日常巡检结合的比对，能够更为科学的掌握尾矿库的安全状况和运行特点。
四、产品映射
1.孔压传感器的技术要求
1)准确度高，灵敏度高，稳定性好，体积小，重量轻，直接频率输出，激励电路封装在水密壳体内。
2)测量范围：0.1、0.
2、0.3、0.
6、1.0、3.0、6.0、10.0、MPa(对应于10-1000m水深)。
3)准确度：±0.5%FS。
4)可直接用于江河、湖泊、海水的深度和液体压力的测量，也可用作剖面系统的深度传感器。
2.GPS设备的技术要求
1)GPS接收机及其配套设备，要求包括从数据采集、集中传输、解算处理、显示和记录及避雷和防盗等安全保护设施的全部设备。
2)精度要求，水平：3mm+0.5ppm ,垂直：5mm+0.5ppm;上述精度指标要求有国家光电检测中心等权威机构的检测结果，并具有权威机构颁发的证书。
3)解算软件上有各个GPS接收机的独立监控模块，通过解算软件，可以在计算机中实时显示具有上述精度的各个GPS接收机的坐标和位移量，并能够实时记录在文本文件中。
4)GPS接收机天线为轭流圈天线。
5)具有避雷设施及其它安全保护措施。
五、标准支持
在尾矿库安全领域，技术标准主要参照《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)。该标准有关尾矿库安全监测系统的规定包括以下内容：
1.4级以上尾矿坝应设置坝体位移和坝体浸润线观测设施。必要时还宜设置孔隙水压力、渗透水量及其浑浊度的观测设施。
2.做好日常巡检和定期观测，并进行及时、全面的记录。发现安全隐患时，应及时处理并向企业主管领导报告。
3.尾矿库运行期间应加强浸润线观测，注意坝体浸润线埋深及其出逸点的变化情况和分布状态，严格按设计要求控制。
4.尾矿库滩顶高程的检测，应沿坝(摊)顶方向布置测点进行实测，其测量误差应小于20mm。当滩顶一端高一端低时，应在低标高段选较低处检测1～3个点;当滩顶高低相同时，应选较低处不少于3个点;其他情况，每100m坝长选较低处检测1～2点，但总数不少于3个点。
5.根据尾矿库防洪能力和尾矿坝坝体稳定性确定，分为危库、险库、病库、正常库四个等级。除正常库外，前三类从文字上看，只是程度有所不同。尾矿库安全度定义紧紧依靠尾矿库安全监测系统中设定的监测指标来评判。
例如，危库是指安全没有保障，随时可能发生垮坝事故的尾矿库，危库必须停止生产并采取应急措施，
综上所述，尾矿库安全监测系统能够紧扣我国现行尾矿库安全技术标准，具有较大的实用意义和价值。
六、标准化程度
尾矿库安全监测系统监测的浸润线、库水位、滩面标高、坝体位移、视频图像，均能够为尾矿库日常安全管理及尾矿库安全运行服务。我国尾矿库中85%以上为上游式尾矿坝筑坝，该系统对于上游式筑坝的尾矿库具有良好的应用前景，今后监测系统若能与不同等别尾矿库相结合，上升到安全技术标准，可以全面提高我国尾矿库安全管理水平，减少我国尾矿库事故发生的数量，保障尾矿库库区人民生命财产、环境安全及社会稳定，为构建和谐社会服务。
七、效果分析
当前，我国安全生产形势依然严峻，工矿商贸领域安全生产重特大事故时有发生，特别是近年来尾矿库事故多发，已引起全社会的高度重视。在《国务院关于实施国家突发公共事件总体应急预案的决定》(国发〔2005〕11号)中明确要求 “科技部、教育部、中科院、社科院、工程院、中国科协等有关部门和科研教学单位，要积极开展公共安全领域的科学研究;加大公共安全检测、预测、预警、预防和应急处置技术研发的投入，不断改进技术装备，建立健全应急平台，提高我国公共安全科技水平”。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中把“公共安全”问题列入了国家科技发展的“重点领域”，要重点研究开发地震、台风、暴雨、洪水、地质灾害等监测、预警和应急处置关键技术，森林火灾、溃坝、决堤险情等重大灾害的监测预警技术以及重大自然灾害综合风险分析评估技术。同时，2007年国家安全生产监督管理总局、国家发展改革委、国土资源部、国家环保总局联合组织了全国范围的尾矿库专项整治行动，使得尾矿库的安全运行和管理已引起全社会的广泛关注。
尾矿库监测系统范文第2篇
一、需求分析
安全生产事关广大人民群众的根本利益，事关改革发展和稳定的大局。我国在确立了“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产基本方针和“安全发展”的指导原则后，从安全法制、安全责任、安
全投入、安全科技和安全文化等方面入手，强化安全监管工作。但受我国现阶段生产力发展水平较低、企业安全生产基础薄弱、从业人员安全意识不强、安全法制不健全等因素的影响，我国安全生产形势依然严峻，工矿商贸领域安全生产重特大事故时有发生，特别是近年来尾矿库事故多发，已引起了国家的高度重视。
金属与非金属矿山是工业生产的高危行业，其事故发生起数和死亡人数在全国工业安全生产领域占较大的比重。尾矿库是金属与非金属矿山安全生产的重要环节，也是该领域的重大危险源之一，作为具有高势能的人造泥石流危险源，其一旦发生事故，将会给下游人民生命财产安全造成巨大损失，给当地环境造成严重污染，给当地的经济发展和社会稳定也带来严重的负面影响。
经过50多年发展，我国已成为世界矿业大国，目前全国有金属非金属矿山92071座，其中金属矿山8239座，非金属矿山83832座，冶金、有色、化工、核工业、建材和轻工业等行业的矿山都有尾矿设施。经初步统计，全国有尾矿库7610座，总库容约5×109m3,堆存尾矿约5.5×109t。其中正常运行的约有4800座，占63%，危库、险库和危险性较大的病库约有2810座，占37%。
我国作为发展中国家，经济比较落后，从安全上看，尾矿库还存在以下不利因素：一是筑坝尾矿粒度细。由于筑坝的尾矿粒度细，细尾矿的力学强度低、透水性差、不易固结，造成坝体稳定性较差;二是上游法筑坝多。我国目前85%的尾矿库采用上游法筑坝，较下游法和中线法筑坝的坝体稳定性差;三是尾矿库安全设计标准较低。我国作为发展中国家，尾矿库防洪、抗震及坝体稳定等建设标准与发达国家相比相对偏低;四是小型库多。我国矿山规模小，四等库及四等库以下的小型尾矿库占90%以上;五是受地震威胁大。我国是多地震国家，尾矿库防震抗震是重要问题;六是失事后果严重。我国人口众多，尾矿库难以避开居民区和重要工业、交通设施，一旦失事，损失巨大。
美国克拉克大学公害评定小组的研究表明，尾矿库事故的危害，在世界93种事故、公害的隐患中，名列第18位。它仅次于核武器爆炸、DDT、神经毒气、核辐射以及其它13种灾害，而比航空失事、火灾等其它60种灾害严重，直接造成百人以上死亡的尾矿库事故已不鲜见。如1972年2月26日，美国布法罗尼河矿尾矿坝溃坝，造成125人死亡，4000人无家可归;1985年7月中旬，意大利东北部的普瑞皮尔尾矿库溃坝，造成250人死亡。
我国尾矿库历史上曾发生过多起重特大事故，给人民生命财产安全造成了重大损失。如：1962年9月25日，云锡公司火古都尾矿库溃坝，造成171人死亡、92人受伤，受灾人口13970人;1994年7月13日，湖北大冶有色金属公司龙角山尾矿库溃坝，造成30死亡;2000年10月18日，广西南丹宏图选厂尾矿库垮塌，造成28人死亡、56人受伤。
近年来，尾矿库垮坝造成人员伤亡和有毒污染物下泄的事故屡有发生，给人民群众生命财产安全造成重大损失，对环境安全构成重要威胁。据初步统计，自2005年以来，全国发生尾矿库溃坝等重特大事故17起、死亡41人，重伤1人，轻伤28人，给人民群众生命财产和环境安全带来严重损失。其中：2006年4月30日陕西镇安尾矿库溃坝，造成17人死亡、5人受伤。
尾矿库的安全监测对于加强尾矿库的安全监管，把握尾矿库的安全现状，减少尾矿库的事故发生等具有重要意义。当前，我国尾矿库安全运行的主要技术参数如坝体形变位移、库水位、浸润线埋深等，均由人工定期用传统仪器到现场进行测量，安全监测工作量大、受天气、人工、现场条件等许多因素的影响，存在一定的系统误差和人工误差。同时，人工监测还存在不能及时监测尾矿库的各项技术参数，难以及时掌握尾矿库各项安全技术指标等缺点，这些都将影响尾矿库的安全生产和安全管理水平。我国安全生产市场急需尾矿库溃坝灾害的实时、连续监测的技术和产品。
尾矿库自动化安全监测系统的实施，便于企业和安全监管部门快速掌握与尾矿库安全密切相关的技术指标的最新动态，有利于及时掌握尾矿库的运行状况和安全现状，可以提高尾矿库的安全性，保障库区下游企业正常运转及库区人民群众的生命财产安全，避免因尾矿库事故而造成的环境污染，保护生态环境。
水利工程和高边坡工程的监测技术发展较快。从20世纪50年代开始，在我国大坝、高边坡变形监测领域开始研究和使用人工变形监测系统，其中应用经纬仪、水准仪等监测仪器监测坝体变形的监测方法有视准线法、引张线法、前方交会法、坝面水准测量法以及连通管法等。20世纪70年代末，以传感器为基础的大坝自动化变形监测系统开始应用于葛洲坝水利枢纽、新丰江水利工程等坝体位移的监测中。20世纪90年代开始了大坝及高边坡的GPS自动化变形监测系统的研究，GPS技术已经应用于三峡工程、黄河小浪底水利枢纽工程、浙江天荒坪抽水蓄能电站、湖北清江隔河岩水利工程、龙羊峡水库近岸等大坝或高边坡的变形监测。目前，多传感器数据融合的大坝变形自动监测技术、监测系统的自动化、网络化和信息化技术是大坝和高边坡工程监测领域的研究发展趋势。
当前尾矿库较为落后的安全监测技术和监测手段，不能满足包括企业自身在内的全社会对于提高尾矿库管理水平和安全状况的迫切需要。目前，我国尾矿库的监测技术还处于起步阶段。尾矿库的管涌流土、地震液化等坝体内部致灾因素引起坝坡失稳的预警技术基本属于空白，其监测、预警技术的研究成果较少。特别指出的是，我国尾矿库数量多、分布广，因此尾矿库自动化安全监测系统的设施实施是面向我国尾矿库安全的重大需求，具有良好的应用前景。
二、方案设计
(一)监测指标选择
尾矿库内存有大量尾矿浆沉淀水，水位相对比较稳定;同时，从尾矿坝坝顶排放尾矿时，矿浆向库内流淌的过程中，矿浆水不断向下渗透;此外，汛期大量降雨。这些因素在尾矿坝体内形成一个庞大渗流场。再者，尾矿沉积体属非均值体，排矿部位又需要经常调换;坝体又在不断增高;况且在尾矿库整个服务期间内，矿源及选矿流程有可能改变，尾矿性能自然也会变化。这就是尾矿坝渗流场异常复杂的原因。浸润线即渗流流网的自由水面线，是尾矿坝安全的生命线，浸润线的高度直接关系到坝体稳定及安全性状，因此，对于浸润线位置的监测是尾矿库安全监测的重要内容之一。
尾矿库内存有大量尾矿浆沉淀水，库水位监测的目的是根据其水位的高低可判断该库防洪能力是否满足安全要求。具体地说：一个完善的设计在设计文本中会给出防洪所需的调洪水深，并要求在设计洪水位(即最高洪水位)时，要同时满足设计规定的最小安全超高和最小安全干滩长度的要求。因此，对于库水位位置的把握可以直接防止尾矿库在汛期避免洪水漫顶溃坝事故的发生，有利于安全监管部门和企业在汛期来临之前，直观地了解和掌握库水位是否达到了设计要求的汛前限制水位。由此可见，库水位的连续动态监测也是尾矿库安全监测的重要内容之一。
尾矿库发生溃坝灾害，坝体位移是灾害演化过程的直观反应指标，因此对于坝体下游坡变形的掌握，可以及时发现尾矿坝变形率和发展速度，有利于安全监管部门和企业进行科学的应急决策，并及时采取应急对策措施，从而避免灾害的发生或者减少灾害发生造成的危害。
在定量评价尾矿库的防洪能力时，需要测定滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高，当前的检测方法较难准确并快速测定这两个指标，问题在于水边线的界线很不明显，该处又无法进人，通常只能目测。据此推算出来的总干滩长度和调洪干滩长度自然也是极不可信的。因此，在尾矿库安全自动化监测系统中，应增加快速并简捷的标高测定方法。因此，滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高，是尾矿库安全监测需要测定的指标。
此外，在尾矿库安全监测系统中，为了实时掌握尾矿库库区的情况和运行状况，通常在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测设置，以满足准确清晰把握尾矿库运行状况的需要。 综上所述，金属非金属矿山尾矿库安全监测系统监测指标包括：浸润线;库水位;滩面标高;坝体位移;视频图像。
(二)监测系统设计 1.浸润线监测
一般选择尾矿库坝上最大断面或者一旦发生事故将对下游造成重大危害的断面为监测剖面。大型尾矿库在一些薄坝段也应设有监测剖面。每个监测剖面应至少设置5个监测点，并应根据设计资料中坝体下游坡处的孔隙水压力变化梯度灵活选择监测点。尾矿坝坝坡浸润线监测仪器分两类。一类埋设测压管，人工现场实测;另一类是埋设特制传感器，进行半自动或自动观测。
浸润线监测仪器埋设位置的选择，应根据《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)中规定的计算工况所得到的坝体浸润线位置来埋设。在作坝体抗滑稳定分析时，设计规范规定浸润线须按正常运行和洪水运行两种工况分别给出。设计时所给出的浸润线位置应是监测仪器埋设深度的最重要的依据。 2.库水位监测
一般在库内排水构筑物上设置自动监测仪，将所测信号传给室内接收机处理得到库水位。既准确，又适时。需要指出的是，库内排水构筑物一般位于尾矿库内，排水构筑物周边为尾矿澄清水，因此需要在监测系统布置前，针对特定尾矿库的实际情况，灵活选择施工方案。 3.干滩标高监测
干滩标高的测量不同于其它点标高的测量，这是由尾矿坝自身的运行特点决定的，随着尾矿坝的不断填筑加高，滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高是两个动态变化的指标，因此，不能在某一位置架设坚固的不能移动的标高监测设备。采用移动GPS，定期监测尾矿坝滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高。该方法灵活简便、具有较高精度、利于位置变化。 4.坝体位移监测
正是由于过去对尾矿坝坝体位移监测认识不足，尾矿坝位移监测手段不多。坝体变形计算至今尚未纳入设计规范。对于较大的尾矿坝，设计仅在坝体表面设置位移观测桩。具体监测手段主要有人工用经纬仪监测和GPS自动监测两种。 根据坝的长短至少选择2～3个监测剖面。一般在最大坝高处、地基地形地质变化较大处均应布置监测剖面。
每个剖面上根据坝的高矮，在坝坡表面从上到下均匀设置4～6个监测点。最下面一个点应设置在坝脚外5～10m范围内的地面上，以用于监测尾矿坝发生整体滑动的可能性。
5、视频监测 在尾矿库安全监测系统中，为了实时掌握尾矿库库区的情况和运行状况，通常在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测设置，以满足准确清晰把握尾矿库运行状况的需要。
(三)某尾矿库安全监测系统设计方案
某尾矿库初期坝坝顶标高为163.5m(东坝坝高为20m，西坝坝高为24.2m)。后期坝坝顶标高为220m。后期坝采用上游式尾矿筑坝。最终总库容为1350万m3 。2008年1月子坝坝顶标高为201m，沉积滩顶标高约为198m。目前总坝高为58.7m，总库容不到1000万m3 ，暂属四等尾矿库。当沉积滩顶标高达到199.3m时，就升为三等尾矿库。该尾矿库安全监测系统监测设计方案为：
1、库水位监测
1)监测部位：尾矿库溢水塔上。
2)监测仪器：电子水位传感器(无线传输)。
3)仪器数量：1个。
2、滩顶和滩面标高监测
1)监测部位：在东坝和西坝的沉积滩面上各选三条垂直于子坝的直线，直线间距为100 m。在每条线的滩顶和距滩顶70 m处各设一个滩面标高两个点均为监测点。
2)监测仪器：小旗和移动GPS，定期检查小旗标高，并输入软件。
3)仪器数量：移动GPS一台，小旗12杆。
3、浸润线监测
1)监测部位：选择了(位于钻孔ZK13以东3～5m处)、Q2(位于钻孔ZK01以东3～5m处)、Q3(位于钻孔ZK23以东3～5m处)、Q4(位于钻孔ZK31以东3～5m处)。
在Q
1、Q3剖面的第
一、
三、五期子坝顶各布设两个浸润线观测点(两点间距0.5m )，每个点埋设1个传感器。第一期子坝顶两个传感器的埋深分别为6m和10m(自孔口地面算起);第三期子坝顶两个传感器的埋深分别为8m和13m;第五期子坝顶两个传感器的埋深分别为8m和15m。
在Q
2、Q4剖面的第
三、五期子坝顶各布设1个浸润线观测点，每个点埋设1个传感器。第三期子坝顶两个传感器的埋深分别为13m;第五期子坝顶两个传感器的埋深分别为15m。
2)监测仪器：振弦式孔压传感器、光纤渗压传感器。
3)仪器数量：振弦式孔压传感器(10个)，光纤渗压传感器(6个)。
4、位移GPS监测
1)监测部位：在东坝最大坝高剖面G1和西坝最大坝高剖面G2的坝坡上各布设4个监测点。4个监测点的位置分别设在坝脚、第
一、
三、五期子坝顶上。
2)监测仪器：GPS
3)仪器数量：一个基站、八个测点。
5、坝内位移监测
1)监测部位：ZK
53、ZK
15、ZK
24、ZK32以东3～5m，每个断面3个位移监测点。
2)监测仪器：测斜仪+测斜管。
3)仪器数量：SINCO测斜仪一台，测斜管若干长度。
7、可视化监测
在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测设置，通过现场摄像头实时拍摄并快速传输至控制室的显示屏幕上，能够直观地显现尾矿库生产放矿及筑坝运行等情况。
三、运营/管理
(一)设备安装
在尾矿库安全监测系统安装时，应注意以下问题：
1.安装的仪器设备的安全问题。尾矿库一般处在高山峡谷等人员稀少的场地，且尾矿库占地面积较大，因此，仪器设备的防盗问题是面临的安全问题之一。因此，传感器、摄像头及GPS等设备应安装稳固，均应在安全过程中考虑防盗问题，GPS接收机应放置在水泥墩内，避免因为设备主机被盗，导致系统无法正常工作。
2.购买的GPS等设备应该有避雷装置。GPS设备靠接收星历信号来准确测定坝体变形状况，GPS天线应尽量选择轭流圈天线，尽可能保证雷雨天气的设备安全。
3.安装位置应考虑尾矿坝填筑过程高程变化。尾矿库的运行期为尾矿坝不断升高、储存尾砂库容不断增大的过程，与水利工程不同，其坝顶高程随着生产运行期的发展不断变化。此外，对于上游式尾矿坝来说，其坝轴线还要不断向库内前移。因此，GPS、孔压传感器等设备的埋设位置应能够满足尾矿库整个运行期安全监测和安全管理的需要，应针对整个运行期综合考虑。
4.应注意浸润线监测仪器埋设位置。尾矿坝总在不断加高，尾矿坝浸润线还受降雨和放矿水的影响，其深度在一定范围内经常变动。现有的观测设施只能测出进水孔处的水头或孔隙压力。从流网图可知：只有当某个深度的水头与该深度的高程相等时，或者说当某个深度的孔隙压力接近于零时，该深度才是浸润线的位置。监测仪器埋深了，测得的浸润线比实际浸润线低;仪器埋浅了，测不到浸润线。浸润线的位置应根据设计资料综合考虑。
(二)运营管理
基于金属非金属矿山尾矿库安全监测系统，在尾矿库的运行过程中，除了应及时掌握各种监测技术指标的最新数据外，还要有尾矿库安全与否的预警技术和响应方法。本系统认为，应结合尾矿库定量安全评价方法，通过对尾矿库运行期的安全评价和监测指标数据安全度分析后，可以建立尾矿库运营管理的预警技术和响应方法。
1.浸润线指标的预警方法
通过尾矿坝现状的勘察和资料分析，掌握特定尾矿坝的沉积规律、材料分区及概化方法、堆坝材料的物理力学特性指标，通过渗流验算及分析，掌握汛期设计资料允许的最高浸润线高程。该指标即时浸润线监测指标的预警及响应标准。
其中，渗流验算的计算方法如下所示：
渗流分析的基本方程为：
式中，[K]为透水系数矩阵;{H}为总水头向量;[M]为单元储水量矩阵;{Q}为流量向量;t为时间。
对于等别不高的尾矿库，还可以依据国家标准《构筑物抗震设计规范》中有关尾矿坝浸润线高度的预警指标进行预警。
2.防洪能力的预警方法
防洪能力的预警是避免汛期发生尾矿库漫顶溃坝事故的最有效方法。通过调洪验算得到当前库水位下，设计最高洪水位下尾矿库需要的调洪水深，即可以掌握当前干滩长度是否满足调洪水深的要求。
3.坝体位移的预警方法
通过尾矿坝当前运行现状的有限元强度折减法坝坡稳定性分析，可以近似得到发生极限滑动情况时，坝体一定深度及表面的变形情况，并结合尾矿坝位移监测趋势及变形率的定性判断，可以准确把握尾矿库因受力情况发生位移趋势及变化速率，从而及时预警并采取响应措施，疏散下游群众，并采取积极措施加固坝坡，避免因坝坡失稳发生溃坝的严重危害。
当折减系数继续增加，尾矿的抗剪强度进一步减小，坝坡的塑性区会进一步增大;当折减系数增加到某一数值时，塑性区形成连通的区域，尾矿沿该剪切面发生不收敛的塑性剪切变形。此时认为坝坡发生破坏，强度折减系数即认为是坝坡的整体安全系数;滑裂面的位置可根据位移增量等值线或最大剪应变增量等值线的疏密来确定，也可根据破坏区域的范围来判断。
基于刚体极限平衡理论的坝坡稳定分析方法已相当成熟且广泛应用于尾矿坝在内的边坡稳定分析中。然而，该法在处理荷载条件和边界条件复杂的边坡时常遇到困难。基于强度折减的有限元法，能够处理复杂荷载和边界条件，算法先进，可以更为准确地分析尾矿坝的坝坡稳定性，为尾矿库安全监测位移指标的预警提供依据。
4.注重与日常巡检工作结合
尾矿库安全监测系统的实施，可以使管理者在主控制室内能够及时把握尾矿库的最新动态和监测指标信息，但是，尾矿库安全监测系统不能完全代替尾矿库日常巡检工作，应与日常巡检结合，通过监测指标和日常巡检结合的比对，能够更为科学的掌握尾矿库的安全状况和运行特点。
四、产品映射
1.孔压传感器的技术要求
1)准确度高，灵敏度高，稳定性好，体积小，重量轻，直接频率输出，激励电路封装在水密壳体内。
2)测量范围：0.1、0.
2、0.3、0.
6、1.0、3.0、6.0、10.0、MPa(对应于10-1000m水深)。
3)准确度：±0.5%FS。
4)可直接用于江河、湖泊、海水的深度和液体压力的测量，也可用作剖面系统的深度传感器。
2.GPS设备的技术要求
1)GPS接收机及其配套设备，要求包括从数据采集、集中传输、解算处理、显示和记录及避雷和防盗等安全保护设施的全部设备。
2)精度要求，水平：3mm+0.5ppm ,垂直：5mm+0.5ppm;上述精度指标要求有国家光电检测中心等权威机构的检测结果，并具有权威机构颁发的证书。
3)解算软件上有各个GPS接收机的独立监控模块，通过解算软件，可以在计算机中实时显示具有上述精度的各个GPS接收机的坐标和位移量，并能够实时记录在文本文件中。
4)GPS接收机天线为轭流圈天线。
5)具有避雷设施及其它安全保护措施。
五、标准支持
在尾矿库安全领域，技术标准主要参照《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005)。该标准有关尾矿库安全监测系统的规定包括以下内容：
1.4级以上尾矿坝应设置坝体位移和坝体浸润线观测设施。必要时还宜设置孔隙水压力、渗透水量及其浑浊度的观测设施。
2.做好日常巡检和定期观测，并进行及时、全面的记录。发现安全隐患时，应及时处理并向企业主管领导报告。
3.尾矿库运行期间应加强浸润线观测，注意坝体浸润线埋深及其出逸点的变化情况和分布状态，严格按设计要求控制。
4.尾矿库滩顶高程的检测，应沿坝(摊)顶方向布置测点进行实测，其测量误差应小于20mm。当滩顶一端高一端低时，应在低标高段选较低处检测1～3个点;当滩顶高低相同时，应选较低处不少于3个点;其他情况，每100m坝长选较低处检测1～2点，但总数不少于3个点。
5.根据尾矿库防洪能力和尾矿坝坝体稳定性确定，分为危库、险库、病库、正常库四个等级。除正常库外，前三类从文字上看，只是程度有所不同。尾矿库安全度定义紧紧依靠尾矿库安全监测系统中设定的监测指标来评判。
例如，危库是指安全没有保障，随时可能发生垮坝事故的尾矿库，危库必须停止生产并采取应急措施，
综上所述，尾矿库安全监测系统能够紧扣我国现行尾矿库安全技术标准，具有较大的实用意义和价值。
六、标准化程度
尾矿库安全监测系统监测的浸润线、库水位、滩面标高、坝体位移、视频图像，均能够为尾矿库日常安全管理及尾矿库安全运行服务。我国尾矿库中85%以上为上游式尾矿坝筑坝，该系统对于上游式筑坝的尾矿库具有良好的应用前景，今后监测系统若能与不同等别尾矿库相结合，上升到安全技术标准，可以全面提高我国尾矿库安全管理水平，减少我国尾矿库事故发生的数量，保障尾矿库库区人民生命财产、环境安全及社会稳定，为构建和谐社会服务。
七、效果分析
当前，我国安全生产形势依然严峻，工矿商贸领域安全生产重特大事故时有发生，特别是近年来尾矿库事故多发，已引起全社会的高度重视。在《国务院关于实施国家突发公共事件总体应急预案的决定》(国发〔2005〕11号)中明确要求 “科技部、教育部、中科院、社科院、工程院、中国科协等有关部门和科研教学单位，要积极开展公共安全领域的科学研究;加大公共安全检测、预测、预警、预防和应急处置技术研发的投入，不断改进技术装备，建立健全应急平台，提高我国公共安全科技水平”。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中把“公共安全”问题列入了国家科技发展的“重点领域”，要重点研究开发地震、台风、暴雨、洪水、地质灾害等监测、预警和应急处置关键技术，森林火灾、溃坝、决堤险情等重大灾害的监测预警技术以及重大自然灾害综合风险分析评估技术。同时，2007年国家安全生产监督管理总局、国家发展改革委、国土资源部、国家环保总局联合组织了全国范围的尾矿库专项整治行动，使得尾矿库的安全运行和管理已引起全社会的广泛关注。
尾矿库监测系统范文第3篇
关键词：矿山地质灾害；自动化监测；监测预警；GNSS监测
1.前言
我国矿产资源十分丰富，采矿业在我国历史悠久，特别是近20年来，矿业开发程度不断加大，采矿活动引起的矿山地质环境问题逐渐展现出来，主要有矿山地质灾害、含水层破坏、地形地貌景观破坏和水土污染等，其中矿山地质灾害最为普遍和突出。矿山地质灾害一旦发生，不仅会直接影响到矿山地质环境，而且会对生命安全造成严重威胁。因此，矿山地质环境监测预警的重要性也突显出来。我国地质工作者对矿山地质环境监测进行了许多的研究，制定了矿山地质环境监测技术规范，开展了矿山地质环境遥感监测和演化过程研究，提出了矿山地质环境治理模式和技术方法。本文对矿山地质灾害监测方法进行了介绍，提出了建立依托地质灾害监测预警平台的自动、高效、及时的监测系统，实现自动化全时监测和监测预警，达到地质灾害监测预警的目的。
2.矿山地质灾害监测现状
矿山地质灾害主要类型有滑坡、崩塌、泥石流、采空塌陷、不稳定斜坡等[2]。针对不同的地质灾害类型，矿山在地质灾害监测中可采取不同的监测方法。在矿山地质环境保护和土地复垦方案中，一般设计的专业监测方法有：雨量观测、裂缝测量监测、变形測量监测、深层侧向位移监测、GPS测量监测等，测量仪器一般为全站仪、经纬仪、GPS、测距仪、裂缝计、地应力计等。在实际应用中常受到通信条件、地形、天气等限制，部分仪器专业性较强难以操作，监测间隔时间较长且不连续，加密监测频率则使得外业工作量大，导致监测经费投入较大，最终形成矿山企业的地质灾害监测工作落实情况较差和监测效果较差的局面。
随着科学技术水平的逐渐提高，监测设备也越来越智能化。周密、喻小等运用全球导航卫星系统（GNSS）技术对滑坡等地质灾害监测中取得了良好效果；杨乾坤、杜建涛等用合成孔径雷达干涉（InSAR）技术运用于地面塌陷测量和监测，对其测量精度和监测效果进行了论证。此外，陈蒙等在绿色矿山建设中的地质灾害监测数字化技术应用中采用了无人机、人工智能、大数据和云计算手段。因此越来越多的高新技术也应用到地质灾害监测和预警中来，为矿山地质灾害监测提供了更多有效的方法。
3.矿山地质灾害监测方法
矿山地质灾害监测是实现地质灾害监测预警和群测群防的有效手段，监测方法应以操作性强、效果好的措施为主。一般宏观监测方法为人工巡查观测，专业监测则是借助各种仪器按照监测设计进行监测。
3.1滑坡、崩塌和不稳定斜坡监测
滑坡、崩塌和不稳定斜坡是矿山地质灾害中最常见的地质灾害类型，许多矿业活动区域都会形成滑坡和不稳定斜坡，比如露天采场、排土场、矿山公路等。监测措施主要有：
（1）地表位移监测。地表位移监测主要是通过测量滑坡体、崩塌体和不稳定斜坡的垂直位移、水平位移和裂缝来进行监测。监测方法有：大地测量、水准测量、GNSS监测、三维激光扫描、InSAR监测、标桩或裂缝计监测等。标桩或裂缝计监测能观测裂缝发展情况和趋势，其余方法能比较直观地观测出滑坡体、崩塌体和不稳定斜坡的地表位移、变形发展情况。
（2）深部位移监测。深部位移监测方法主要有测缝法、钻孔位移计监测法和钻孔倾斜测量法。其专业性较强，一般用于大型滑坡监测中，能测量滑动面位置和滑体变形速率，判断滑坡稳定性，判定滑坡主滑方向和滑坡治理工程效果。
（3）相关因素监测。相关因素监测视地质灾害具体情况而定，主要有土壤含水量监测、岩土应力监测、雨量监测等。
3.2泥石流监测
当矿山弃渣场、排土场、尾矿库等大量松散岩土物质沿沟谷、坡面堆积时，即成为形成泥石流物源，在雨量条件达到时，极易引发泥石流。泥石流监测专业性较强，一般需安装专业设备进行监测。泥石流监测方法有：雨量监测法、视频监测法、泥位监测法、倾斜棒监测法、流速监测法等。
3.3采空塌陷监测
当矿山开采方式为地下开采时，在地下形成采空区，造成采空区上方的岩土体应力失衡失稳而引起的地面塌陷，伴生地裂缝，甚至滑坡和崩塌地质灾害。采空塌陷和地裂缝监测方法有：大地测量、水准测量、GNSS监测、InSAR监测、裂缝计监测等。
4.矿山地质灾害监测体系
由于监测方法的多种多样，矿山应根据矿山地质灾害评估结果，结合矿山地质环境保护与土地复垦方案，制定专业的监测方案，选择易操作、经济、高效的新方法新技术进行监测，落实矿山地质环境保护义务，完善矿山地质灾害监测机制，实现监测预警和群防群测的目的。目前，监测技术已十分成熟，基于各自动化监测设备搭建的自动化监测预报预警平台体系的优势逐渐展现出来，解决了以往传统监测方法的缺点，并实现了省、市、县三级信息互联互通的功能实时共享。
以四川省绵阳市为例，绵阳市于2018年建立了地质灾害群测群防简易自动化监测体系，其监测系统架构见图1。通过监测预警平台接收安装在地质灾害点上的监测站传输返回的数据信息，达到专家和相关技术人员设定的限值则自动预报预警，同时发布电话短信信息给所在地质灾害点的责任人，实现地质灾害迅速应急反应和群测群防的目的。绵阳市的各矿山企业均可利用该平台，购置安装与相匹配的专业监测站点，将矿山地质灾害监测融入地质灾害群测群防自动化监测体系中去，确保了监测的及时性和有效性。
5.自动化监测体系应用
绵阳市安州区高川磷矿在矿山地质环境保护与土地复垦方案中的地质灾害监测方案就是结合绵阳市地质灾害群测群防简易自动化监测体系进行的专业监测设计。
高川磷矿位于安州区高川乡，处于四川龙门山褶断带与四川盆地结合部，地势陡峻，切割深，属于构造剥蚀中山区，相对高差一般400m～600m，山体坡度在30°～45°之间，局部在60°以上。气候为亚热带湿润季风气候区，具有气候温和，雨量充沛，年均降水量在1261mm左右，最大年降雨量1700mm（2013年），降水量主要集中在每年的6月～9月。据四川省2017年绵阳市安州区地质灾害隐患排查结果显示，该地区为地质灾害易发区。2019年，在进行矿山地质环境调查后，在矿区周边发现有大竹坪滑坡（HP1）、大坪滑坡（HP2）、三岔沟火石沟泥石流（N1）、采空塌陷区（T1）四处地质灾害点，对以上四个地质灾害现状评估和预测评估，圈定了预测采空塌陷区（YT1）。高川磷矿矿山地质灾害多而复杂，地质灾害影响程度现状评估与预测评估均为严重。本矿山地质灾害监测设计为“人工巡视观测+自动雨量监测站+岩石应力计+裂缝自动监测+GNSS自动化监测”的综合监测方案，对矿山及周边的滑坡、泥石流、采空塌陷地质灾害进行监测，监测点位布设见图2。
具体地质灾害监测设计为：
①对预测塌陷区（已塌陷区和）进行定期人工巡视观测，以工业场地、道路为巡视观测重点，兼顾排水沟、拦砂坝等治理恢复工程设施，观测频率为半月一次，雨季加密观测频率；②在三岔沟上游路边的泥石流影响范围之外设立自动雨量站，实施监测并向绵阳市监测预警平台传输该地区雨量数据，达到雨量预警值时实时发送预警信息至专职监测员，及时组织进行泥石流避险；③矿山生产时，因采空区未回填，采空区上方岩石应力处于失衡状态，在井下生产区安装岩石应力计，确保生产安全。④对回填处理后的塌陷区边缘可视拉裂缝和巡查过程中可能发现的新的地表拉裂缝进行专业监测，工业广场以墙体裂缝为重点监测对象，在裂缝上安装裂缝伸缩仪和裂缝警报器。裂缝位移达到预定的阈值则自动声光报警，监测员或受威胁群众对设备的报警现场及时反应。⑤对滑坡、预测采空塌陷区采用北斗智慧云监测终端（一体化多频GNSS监测终端），共布置了2个基站和8个监测站，通过监测获取各测点的水平以及垂直变形量，实时传输至绵阳市监测预警平台，可监测地质灾害点实时变形数据，并在变形量达到阈值时自动报警和发送短信至专职监测员，还为地质灾害点稳定性判断提供了重要依据。
以上监测设备中北斗智慧云监测终端和自动雨量站均由太阳能进行供电，GPRS进行数据传输，由设备公司进行安装和运行维护；裂缝伸缩仪和岩石应力计安装简便，矿山专职监测员经简单培训后即可安装监测。由通过以上人工+自动化的监测方法，实现仪器实时监测并传输数据，人工定期巡视核实，构建地质灾害自动化监测预警体系，对高川磷矿矿山地质灾害进行监测预警起到了十分重要的作用。
6.结论
綜上所述，矿山地质灾害自动化监测预警体系实现了监测指标异常时自动预警，有效地解决了地质灾害监测专业人员的不足和偏远山区受地形气候限制的难题，提高了矿山地质灾害监测频率、效率及效果，降低了矿山地质灾害监测成本，为矿山在地质灾害易发区进行开采提供了基础数据，减少和降低了地质灾害损失，具有良好的社会效益和经济效益。
参考文献：
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[2]邢小敏.矿山地质灾害主要类型及防治措施分析[J].世界有色金属， 2019（15）： 126-127.
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[5]杨乾坤.双轨D-InSAR技术监测矿区地面沉降的应用[J].北京测绘， 2020， 34（01）： 100-103.
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尾矿库监测系统范文第4篇
41第一章总则
第一条为加强国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站的管理，规范动物疫情测报工作，提高疫情监测和预警预报能力，根据《中华人民共和国动物防疫法》等法律法规的规定，制定本规范。
第二条本规范适用于农业部在全国设立的国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站。
第三条农业部主管全国范围内国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站的管理工作，对国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站实行动态管理，制定和发布监测计划、建设规划。各级地方人民政府兽医主管部门负责本行政区域内国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站的管理工作。
第四条中国动物疫病预防控制中心具体负责组织实施国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站的业务指导、技术培训、考核评价和监督管理等工作，中国动物卫生与流行病学中心参与实施。
各省级动物疫病预防控制机构负责本行政区域内的国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站的业务指导、技术培训
等工作。
第二章职责任务
第五条国家动物疫情测报站的职责：
(一)承担农业部和所在省级兽医主管部门下达的动物疫情监测和流行病学调查任务;
(二)承担指定区域内动物疫病发生、病原分布的实时监控，定期开展动物疫病发生动态与疫情形势分析评估工作;
(三)承担指定区域内动物疫情监测和流行病学调查结果的汇总、分析和报送工作;
(四)承担指定区域内动物疫情报告点的设立、管理和业务指导等工作;
(五)承担上级行政和业务主管部门安排的其他任务。
第六条边境动物疫情监测站的职责：
在承担国家动物疫情测报站职责的基础上，还应当承担以下工作任务：
(一)针对相邻国家或地区动物疫情发生情况，承担边境区域内相关动物疫情监测和流行病学调查等任务;
(二)及时收集掌握相邻国家或地区的动物疫情信.息，分析和评估动物疫情发生动态与形势，并适时提出防控建议。
第三章机构人员
第七条国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站应当建立与其承担工作相适应的实验室、疫情测报分析室和疫情测报点等。
第八条国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站应当设置疫情测报、实验室检测和档案管理等岗位，并配备相应人员，以确保样品采集、疫情监测、实验室检测、流行病学调查和疫情信息分析评估等相关业务工作有效开展。
第九条管理人员应当具有兽医或相关专业大学本科以上学历或中级以上职称，有5 年以上兽医工作经验，具有组织管理和业务技术能力，能对动物疫情测报与分析结果负责。
第十条技术人员配备应当符合《兽医系统实验室考核管理办法》中对地(市)级兽医实验室的相关要求。
第十一条国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站应当设3 名以上专职动物疫情测报人员。从事动物疫情测报的人员应当符合以下条件：
(一)熟悉国家有关法律法规和政策，爱岗敬业，责任心强;
(二)具有兽医专业大专以上学历或中级以上职称，专业知识扎实，熟练掌握动物疫情监测和流行病学调查等技术，能够熟练应用计算机进行疫情监测报告信息的统计和传报;
(三)经专业技能培训合格，持证上岗。
第十二条从亭动物疫情监测报告岗位的人员应当定期参加兽医法律法规、标准规范、诊断监测技术等专业知识和操作技能的培训，不断提高业务工作能力。
第四章设施建设
第十三条动物疫情测报工作所必需的办公场所和设备设施应当符合国家有关规定，确保疫情测报工作的正常开展。第十四条实验室建设标准应当达到《兽医系统实验室考核管理办法》中对地(市)级兽医实验室的相关要求，仪器设备配备率和完好率达到100 %。
第十五条动物疫情信息报告网络应当采用专机、专网，并配置必要设施，确保网络安全。疫情测报信息处理和报送应当设专用房间，并配备专用计算机、打印机、不间断电源(UPs )等设备，以及防火、防盗等设施。专用计算机应当安装正版杀毒安全软件。第十六条设立动物疫情测报档案室，安全保存动物疫情测报资料。
第五章质量管理
第十七条应当加强动物疫情测报工作的规范管理，建立与动物疫情测报工作相适应的、符合《兽医系统实验室考核管理办法》要求的质量管理体系和生物安全管理制度，并保证有效执行。加强生物安全
管理工作，确保测报工作中人员安全和实验室生物安全。鼓励国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站通过实验室计量认证考核并取得证书。
第十八条除《 兽医系统实验室考核管理办法》规定的各项管理制度外，还应当建立动物疫情测报管理制度、疫情网络传输系统使用管理制度、疫情档案资料管理制度、经费使用管理制度等相关制度。建立健全动物疫情监测、实验室检测、疫情报告和流行病学调查等原始记录和技术资料档案，规范填写，长期保存。第十九条按照技术标准、操作规程和农业部有关规定制定测报工作程序文件，科学开展动物疫情测报工作。
第六章疫情监测
第二十条根据测报工作任务要求，按照国家标准、技术规范或农业部规定，使用符合国家标准或规范要求的技术方法、试剂与材料，在指定区域内开展样品采集、疫情监测、实验室检测、流行病学调查等工作，并承担上级行政、业务主管部门下达的紧急任务。
第二十一条根据国家和省级动物疫病监测计划、流行病学调查方案和其他任务要求，制订工作计划和实施方案，并组织实施。
第二十二条规范测报工作程序和工作流程，如实填写原始记录，科学评价监测结果;对动物疫情监测和流行病学调查结果及时进行汇总、分析和总结。
第七章信息报告
第二十三条各国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站应当坚持“实事求是、科学准确、统一规范、依法报告”的原则，按照农业部规定的格式、内容和要求，及时报送有关信息。
第二十四条信息报告系统应当设置不同权限，分级管理、分级负
责，疫情测报人员不得泄露报告信息、报告系统操作账号与密码。
第八章监督管理
第二十五条中国动物疫病预防控制中心负责建立国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站考核制度，并组织实施。考核工作与兽医实验室考核一并实施。
考核“合格”的，颁发农业部统一制作的兽医实验室考核合格证和“国家动物疫情测报站”或“国家边境动物疫情监测站”牌匾。
考核“不合格”的，限期整改后再次进行考核，考核“合格”的，颁发相应的牌匾;考核仍“不合格”的，参照本规范第二十八条之规定处理。
第二十六条中国动物疫病预防控制中心和省级动物疫病预防控制机构应当对国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站工作开展、任务完成情况，以及测报数据结果的科学性、真实性等情况进行不定期监督检查。
第二十七条对在动物疫情测报工作中做出突出成绩的国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站及其工作人员，由农业部和省级兽医主管部门给予表彰，并相应增加工作经费。
第二十八条对不履行或不按规定履行动物疫情测报工作职责的，视其情节给予通报批评、警告，限期整改;情节严重的，由省级动物疫病预防控制机构提出建议，经中国动物疫病预防控制中心审核，报农业部兽医局批准后，取消其国家动物疫情测报站或边境动物疫情监测站资格。
第九章保障措施
第二十九条国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站所在地市、县级兽医主管部门应当按照国家规定建立健全动物疫情测报体
系，落实工作人员，创造工作条件，保障测报体系的有效运行。
第三十条国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站的塞本建设、设备购置、修缮更新等建设项目列入国家动物防疫体系建设规划。
第三十一条农业部根据国家动物疫情测报站和边境动物疫情监测站的任务完成情况，给予必要的工作经费补助，各级地方财政应当按比例配套。
第十章附则
第三十二条本规范由农业部负责解释。
尾矿库监测系统范文第5篇
网络舆情在政治生活秩序和社会稳定中的影响与日俱增。发生的重大网络舆情事件让人们认识到“互联网”作为“社会监督工具”的重大意义，频频的网络发言、社会热点事件也印证了网络舆情的作用。一旦信息在极大重点网站和社区发布，被主要的搜索引擎所收录，而未能及时获知，将把涉及单位推动到非常被动的境况。因此，美基营销认为需要分析在重要网站的发布情况，已经被百度、Google等搜索引擎的收录即删除情况。
应用领域
美基营销推出的通用版网络舆情监控系统的基础应用，适用于以下单位：
政府党政宣传部门舆情监测
政府职能部门舆情监测，如林业局、质监局、国土局等
保密单位泄密信息监测
企业网络竞争情报分析
企业网络口碑监测
解决的关键问题
出现在天涯、新浪、腾讯等网站的信息要监测到?
利用美基营销搜索引擎对客户关注的关键词及话题进行搜索，汇总重大门户网站的信息，一旦信息发布在这些网站，15分钟内在系统中体现。
文章是否被搜索引擎所收录及收录状态的跟踪
对搜索引擎收录文章进行采集，实现搜索引擎收录文章系统全发现效果。同时还分析在搜索引擎中的变化情况，包括快照的排位，是否删除快照等。
互联网全网监测系统适用于客户预算相对少，满足客户的基础性监测要求;以及作为网络舆情监控系统的补充版存在，最为全网信息采集的补充。同时该系统还能导出舆情文章的报告，用于离线查阅并上传至其他的信息展示系统中。
如何获取
尾矿库监测系统范文第6篇
监测数据质量管理工作报告
环境监测数据是监测站的产品，数据的质量就是监测站的生命线，做好质量管理工作，保证监测数据的质量，是监测站自身存在和发展的基础和必要条件。为提高通城县监测站环境监测质量管理水平，规范环境监测质量管理工作，确保环境监测数据和信息的质量，使环境监测质量管理工作贯穿于环境监测的全过程。为了保证环境监测数据的质量，我站采取措施，从严要求，常抓不懈，保证监测数据的真实性和可靠性。
一是认真执行监测人员持证上岗制度，按照《湖北省环境监测人员持证上岗考核实施办法》做好监测技术人员的持证上岗理论考试和操作考核工作;建立监测人员持证情况动态档案，严把材料审核关，坚决杜绝不符合条件人员的考核申报。我站认真做好只有持证人员方能从事相应的监测工作，未取得合格证的人员在持证人员的指导下完成监测工作，保证了监测数据的质量。
二是加强对监测人员的监督管理，要求监测人员做到任何人员都不得受行政或其他有碍监测分析公正性的干预，任何人不得参与和被监测单位技术合作等有损公正性的活动，并且把公正性要求纳入年终考核，从而保证了所有技术人员都能严格按照操作规范进行监测工作。
二是建立了良好的质量保证体系。严格按照《实验室资质认定评审准则》的要求，在日常监测工作中，我站严把监测数据质量关，从采样点的布设、采样频率、样品的采集、运输、处理、
污染物测定方法等均按规范标准，监测数据及各类报告，报表均实行三级审核，从而保证了每一个监测数据的准确性。
三是加强仪器设备的管理和量值溯源工作。对所有的分析仪器都制定了详细的检定计划，按计划把仪器设备送到技术监督部门进行检定，仪器必须检定合格且在检定周期内使用。按照年初制定的期间核查工作计划，认真做好仪器及标准物质的期间核查工作，对日常的仪器使用记录情况进行监督检查，保证了监测数据的量值溯源。
四是加强日常监测的质量管理，采取各种措施确保监测质量。加强监测全过程的质量控制，是提高监测质量、保证数据准确可靠的有效途径。大部分监测技术人员均经过上岗基本理论考试、操作技能考核及样品考核并持有上岗合格证。
五是用现场平行样、实验室平行样、加标回收样和标准控制样等质控样来保证监测数据的质量。在承担建设项目环境影响评价现状监测和建设项目竣工环保验收监测时，要严格按照国家有关环评监测的技术规范要求承担相应能力的环评监测工作，强化环评监测质量管理，保证数据准确可靠，提供合法有效的环评监测报告。