尾矿坝多层集成监测综述

宋峰年

摘 要：本文对尾矿库坝监测引入多层集成概念，对坝体位移、水动力指标、突发因素等进行分级，意为更好的对尾矿坝监测数据进行分析和指导，对致灾因素时效进行分类分析，从上到下，从变形到导致变形等方面作出统一评判，能更准确的完成对尾矿坝的稳定分析，达到减少经济损失，保护人员和财产安全的目的。

关键词：尾矿坝;监测;多层集成

在世界93种事故、公害隐患中，尾矿库事故的危害名列第18位，直接造成百人以上死亡的尾矿库事故已不鲜见。

近几年来，我国尾矿库溃坝事故时有发生，使人民群众生命财产安全受到很大威胁，同时也给环境安全带来严重危害。据统计，自2005年以来，全国发生尾矿库溃坝等重特大事故19起，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;2008年9月8日山西襄汾“9·8”特别重大尾矿库溃坝事故，更是造成277人死亡。尾矿库的建设以及建设后的安全监管，已引起国家及各级人民政府的高度重视。

我国目前尾矿库建设整体质量不高，尾矿库防洪、抗震能力及坝体稳定性与发达国家相比相对偏低;而且小型库多。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;并且是失事后果严重。我国人口众多，尾矿库难以避开居民區和重要工业、交通设施，一旦失事则损失巨大。

一、尾矿库监测方法

根据尾矿库安全监测技术规范，对于尾矿库需要监测项为：

（一）表面位移监测

一般采用接触式或者非接触式位移监测手段，常用手段为：GNSS技术、全站仪测量技术、合成孔径雷达技术等，均能有效对尾矿坝表面位移情况作出监测。

（二）内部位移监测

目前采用打孔并安装内部位移传感器进行监测，能有效了解尾矿坝内部位移情况。

（三）浸润线监测

目前采用人工/自动监测技术，对整体坝体进行布控，实时或者定期对坝体内水位情况进行监测。

（四）干滩监测

目前采用固定坡比法、无接触影像法、标识识别法等技术进行干滩监测，能有效对干滩长度进行监测。

（五）库水位监测

目前采用液位计、投入式水位计、标识识别等方式进行监测，能有效对水位进行监测。

（六）渗流量监测

目前采用量水堰计进行渗流量监测，能有效对渗流量监测得出具体数据。

（七）降雨量监测

目前采用自动化雨量计进行监测，能有效对尾矿库整体区域进行雨量监测。

（八）视频监控

目前对重点区域进行视频监测和捕捉，能有效进行事件抓拍和掌控。

二、多层集成监测

就目前尾矿库监测技术而言，均已经实现对尾矿坝的安全监测指标并能有效对位移以及其他预警作出指导，但是目前还未有对各监测指标进行对坝体具体影响等级划分，不能有效对致灾时效指标进行控制，故此文引入多层集成概念，方便有效对尾矿坝安全进行有效监控。

（一）一级坝体位移层级

坝体位移作为尾矿库安全指标是最重要的，因为一旦尾矿坝出现定向位移，代表坝体失稳，会在接下来不定时的时间内造成大量人员财产损失，故定位一级层级;

主要量算指标为地表位移和内部位移，表面位移和内部位移应具有上下统一，根据坝体性质，失稳情况可由上部垮塌和内部垮塌等情况，整体情况应为外部和内部统一标准监测，不能以单一监测项目进行定义;若出现位移预警，必须进行整体撤离或者治理。

（二）二级坝体水动力层级

坝体水动力层级为二级层级，水动力指标为坝体失稳形成的主要因素，所以讲水动力指标认定为预测主体指标，为判断坝体是否将产生位移进行控制。

主要量算指标为干滩、浸润线、渗流等，可以辅助以浊度，空隙水压力等监测手段，坝体内水动力为一个动态指标，若水动力打破平衡点，会对坝体内部进行缓慢改造，进而直接导致内部整体垮塌，坝体位移。

（三）三级外部突发因素层级

坝体外部突发层级为三级，主要是以防护和提前规划为主，预防内容为：大暴雨、边坡垮塌、人为底部开挖、堆坝不合理等，采用量算指标为雨量、周围山体位移、视频监测等。

定位三级原因为此类层级为一般管理类，对排洪设施、坝体设计、周围环境进行整体监测，保证尾矿库正常运行。

三、不同层级关系

不同层级不以重要性进行划分，只按威胁因素进行分类，按照不同地区需进行逐一分析，不同致灾因素所占监测比例不同，所监测的效果不同，本文引入监测层级为了更好对尾矿库监测进行监测，位移、水动力、突发等层级均是尾矿库的致灾因素，更好的根据已有监测类型对尾矿坝进行跟踪监测最终达到预测的效果。以减少经济损失，保护人员和财产安全。同时，建立监测对象的在线监测信息数据库，为尾矿坝设计方法的研究积累数据。

四、结论

本文引入监测多层层级概念，方便与有效对尾矿坝监测指标进行分析，并且对后续尾矿坝安全分析和评价作出另一个方面的思考，是否能对致灾因素时效进行分类分析，从上到下，从变形到导致变形等方面作出统一评判，能更准确的完成对尾矿坝的稳定分析，达到减少经济损失，保护人员和财产安全的目的。

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