【正文】 埋深等，均由人工定期用傳統(tǒng)儀器到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，安全監(jiān)測(cè)工作量大、受天氣、人工、現(xiàn)場(chǎng)條件等許多因素的影響，存在一定的系統(tǒng)誤差和人工誤差。 美國(guó)克拉克大學(xué)公害評(píng)定小組的研究表明，尾礦庫(kù)事故的危害，在世界 93 種 事故、公害的隱患中，名列第 18 位。我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，尾礦庫(kù)防洪、抗震及壩體穩(wěn)定等建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比相對(duì)偏低；四是小型庫(kù)多。其中正常運(yùn)行的約有 4800 座，占 63％，危庫(kù)、險(xiǎn)庫(kù)和危險(xiǎn)性較大的病庫(kù)約有 2810 座，占 37％。 金屬與非金屬礦山是工業(yè)生產(chǎn)的高危行業(yè)，其事故發(fā)生起數(shù)和死亡人數(shù)在全國(guó)工業(yè)安全生產(chǎn)領(lǐng)域占較大的比重。 前河金礦南溝 尾礦庫(kù)安全 預(yù)警 系統(tǒng)方案 河南省松山機(jī)電設(shè)備有限公司 二ΟΟ九年 八 月 五 日 前河金礦南溝 尾礦庫(kù)安全預(yù)警系統(tǒng)方案 河南省松山機(jī)電設(shè)備有限公司 一、需求分析 安全生產(chǎn)事關(guān)廣大人民群眾的根本利益，事關(guān)改革發(fā)展和穩(wěn)定的大局。尾礦庫(kù)是金屬與非金屬礦山安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，也是該領(lǐng)域的重大危險(xiǎn)源之一，作為具有高勢(shì)能的人造泥石流危險(xiǎn)源，其一旦發(fā)生事故，將會(huì)給下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大損失，給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成嚴(yán)重污染，給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定也帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響。 我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)比較落后，從安全上看，尾礦庫(kù)還存在以下不利因素：一是筑壩尾礦粒度細(xì)。我國(guó)礦山規(guī)模小，四等庫(kù)及四等庫(kù)以下的小型尾礦庫(kù)占 90％以上；五是受地震威脅大。它僅次于核武器爆炸、 DDT、神經(jīng)毒氣、核輻射以及其它 13 種災(zāi)害，而比航空失事、火災(zāi)等其它 60 種災(zāi)害嚴(yán)重，直接造成百人以上死亡的尾礦庫(kù)事故已不鮮見。同時(shí)，人工監(jiān)測(cè)還存在不能及時(shí)監(jiān)測(cè)尾礦庫(kù)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，難以及時(shí)掌握尾礦庫(kù)各項(xiàng)安全技術(shù)指標(biāo)等缺點(diǎn)，這些都將影響尾礦庫(kù)的安全生產(chǎn)和安全管理水平。從 20 世紀(jì) 50 年代開始，在我國(guó)大壩、高邊坡變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域開始研究和使用人工變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中應(yīng)用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)壩體變形的監(jiān)測(cè)方法有視準(zhǔn)線法、引張線法、前方交會(huì)法、壩面水準(zhǔn)測(cè)量法以及連通管法等。 二、方案設(shè)計(jì) （一） 前河金礦南溝尾礦庫(kù)現(xiàn)狀 示意圖 俯視圖 剖 視圖 實(shí)景照片 （ 二 ）監(jiān)測(cè)指標(biāo)選擇 尾礦庫(kù)內(nèi)存有大量尾礦漿沉淀水，水位相對(duì)比較穩(wěn)定；同時(shí)，從尾礦壩壩頂排放尾礦時(shí)，礦漿向庫(kù)內(nèi)流淌的過(guò)程中，礦漿水不斷向下滲透；此外，汛期大 量降雨。浸潤(rùn)線即滲流流網(wǎng)的自由水面線，是尾礦壩安全的生命線，浸潤(rùn)線的高度直接關(guān)系到壩體穩(wěn)定及安全性狀，因此，對(duì)于浸潤(rùn)線位置的監(jiān)測(cè)是尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容之一。因此，對(duì)于 庫(kù)水位位置的把握可以直接防止尾礦庫(kù)在汛期避免洪水漫頂潰壩事故的發(fā)生，有利于安全監(jiān)管部門和企業(yè)在汛期來(lái)臨之前，直觀地了解和掌握庫(kù)水位是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的汛前限制水位。否則，不滿足。 尾礦壩典型變形矢量圖 在定量評(píng)價(jià)尾礦庫(kù)的防洪能力時(shí)，需要測(cè)定灘頂標(biāo)高和設(shè)計(jì)最高洪水位下允許達(dá)到的干灘標(biāo)高，當(dāng)前的檢測(cè)方法較難準(zhǔn)確并快速測(cè)定這兩個(gè)指標(biāo)，問(wèn)題在于 水邊線的界線很不明顯， 該處又無(wú)法進(jìn)人，通常只能目測(cè)。 此外，在尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，為了實(shí)時(shí)掌握尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)的情況和運(yùn)行狀況，通常在溢水塔、灘頂放礦處、壩體下游坡等重要部位設(shè)置視頻監(jiān)測(cè)設(shè)置，以滿足準(zhǔn)確清晰把握尾礦庫(kù)運(yùn)行狀況的需要。 1．浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè) 一般選擇尾礦庫(kù)壩上最大斷面或者一旦發(fā)生事故將對(duì)下游造成重大危害的斷面為監(jiān)測(cè)剖面。一類埋設(shè)測(cè)壓管，人工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)；另一類是埋設(shè)特制傳感器，進(jìn)行半自動(dòng)或自動(dòng)觀測(cè)。 采用一臺(tái)多通道高精度光纖光柵解調(diào)儀，通過(guò)多芯光纜，可實(shí)現(xiàn)對(duì) 24 個(gè)滲壓傳感器（ 4 個(gè)尾庫(kù)壩剖面，每個(gè)剖面 6 個(gè)點(diǎn)）， 24個(gè)位移傳 感器（ 4 個(gè)壩體剖面，每個(gè)剖面 6 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)）同時(shí)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，再結(jié)合無(wú)線庫(kù)水位系統(tǒng)合 GPS 裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)普通的尾礦庫(kù)壩的浸潤(rùn)線、庫(kù)水位和壩體滑坡進(jìn)行綜合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 % FS 外觀尺寸 φ50mm100mm 安裝方式 直接浸入或埋入 尾纖種類 鎧裝光纜 連接方式 FC/APC 使用溫度 30℃ ～ 80℃ 2．庫(kù)水位監(jiān)測(cè) 在庫(kù)內(nèi)排水 口 構(gòu)筑物上設(shè)置自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，將所測(cè)信號(hào)傳給室內(nèi)接收機(jī)處理得到庫(kù)水位。無(wú)線節(jié)點(diǎn)內(nèi)都裝有鎳氫電池，同時(shí)頂部的太陽(yáng)能板能為無(wú)線節(jié)點(diǎn)電池充電。176。具體監(jiān)測(cè)手段主要有 GPS 自動(dòng)監(jiān)測(cè)。最下面一個(gè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在壩腳外 5～ 10m 范圍內(nèi)的地面上，以用于監(jiān)測(cè)尾礦壩發(fā)生整體滑動(dòng)的可能性。 位 移 監(jiān)測(cè) 點(diǎn)分布圖 （四）、 視頻監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，為了實(shí)時(shí)掌握尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)的情況和運(yùn)行狀況，通常在溢水 口 、灘頂放礦處、壩體下游坡等重要部位設(shè)置視頻監(jiān)測(cè)設(shè)置，以滿足準(zhǔn)確清晰把握尾礦庫(kù)運(yùn)行狀況的需要。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集時(shí)間從1 分鐘、 5 分鐘、 10 分鐘、 30 分鐘、 1 小時(shí)自由設(shè)置。 無(wú)論從設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量上，還是售后服務(wù)上我們都力求是本工程為免維護(hù)和少維護(hù)系統(tǒng)。首先硬件上選用國(guó)際國(guó)內(nèi)規(guī)模大的廠商，具有良好的擴(kuò)展性，將來(lái)如有功能變化，無(wú)論是增加功能，還是改變功能都很容易實(shí)現(xiàn)。 網(wǎng)絡(luò)化 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成機(jī)構(gòu)采用目前廣泛應(yīng)用的無(wú)線網(wǎng)、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等成熟可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 系統(tǒng)的擴(kuò)展性分硬件和軟件，一般來(lái)說(shuō)軟硬件的可擴(kuò)展性，取決于所選的設(shè)備、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件水平。 系統(tǒng)軟件的可擴(kuò)展性 軟件的可擴(kuò) 展性比硬件更難，要充分考慮將來(lái)可能會(huì)遇到的各種情況，預(yù)留接口或模塊形式，同時(shí)要考慮一旦預(yù)留接口或模塊被使用或修改，不能影響整個(gè)系統(tǒng)及其應(yīng)用。 支持多種通訊方式 系統(tǒng)能采用各種通訊媒介和方式（包括 RS48超短波、擴(kuò)頻微波、PSDN、 GPRS、 CDMA、光纖、局域網(wǎng)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)）。 由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)連接現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控層、工程管理層和管理中心。 數(shù)據(jù)處理功能 數(shù)據(jù)處理功能是對(duì)存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行最大值、最小值、平均值、前差值、積累值、和其它各種特殊的運(yùn)算處理、統(tǒng)計(jì)分析。 檢測(cè)和報(bào)警功能 ① 檢測(cè)功能 在中心站的顯示屏上以組態(tài)畫面、報(bào)表、圖像的形式動(dòng)態(tài)顯示調(diào)度系統(tǒng)的參數(shù)。 ② 檢測(cè)畫面 檢測(cè)畫面包括 尾礦壩 水位圖、 浸潤(rùn)線 圖、 報(bào)警畫面、各類參數(shù)趨勢(shì)圖、棒狀圖等。 報(bào)警信息一般要進(jìn)行手動(dòng)確認(rèn)，超過(guò)時(shí)間 未進(jìn)行確認(rèn)，則自動(dòng)通過(guò)短信方式將報(bào)