尾矿库监测资料

尾矿库监测市场分析 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