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尾矿库基本常识以及尾矿库安全监测预警系统


尾矿库基本常识以及尾矿库安全监测预警系统

 

来源:网络(北京天玑科技整理www.bdsrtk.com)尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程项目,可以防止尾矿向江、河、湖、海沙漠及草原等处任意排放。一个矿山的选矿厂只要有尾矿产生,就必须建有尾矿库。所以说尾矿库是矿山选矿厂生产必不可少的组成部分。尾矿库的基建投资一般约占矿山建设总投资的10%以上,占选矿厂投资的20%左右,有的几乎接近甚至超过选矿厂投资。尾矿设施的运行成本也较高,有些矿山尾矿设施运行成本占选矿厂生产成本的30%以上。

 

为了减少运行费,有些矿山的选矿厂厂址取决于尾矿库的位置。是矿山企业生产最大的危险源,尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。在长达十多年甚至数十年的期间里,各种自然的(雨水、地震、鼠洞等)和人为的(管理不善、工农关系不协调等)不利因素时时刻刻或周期性地威胁着它的安全。事实一再表明,尾矿库一旦失事,将给工农业生产及下游人民生命财产造成巨大的灾害和损失。

 

 

一、尾矿库分类

 

1、山谷型尾矿库
山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较短,坝体工程量较小,后期尾矿堆坝相对较易管理维护,当堆坝较高时,可获得较大的库容;库区纵深较长,尾矿水澄清距离及干滩长度易满足设计要求;但汇水面积较大时,排洪设施工程量相对较大。我国现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。

 

2、傍山型尾矿库
傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大;由于库区纵深较短,尾矿水澄清距离及干滩长度受到限制,后期坝堆的高度一般不太高,故库容较小;汇水面积虽小,但调洪能力较低,排洪设施的进水构筑物较大;由于尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差,管理、维护相对比较复杂。国内低山丘陵地区中小矿山常选用这种类型尾矿库。

 

3、平地型尾矿库
平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量大,维护管理比较麻烦;由于周边堆坝,库区面积越来越小,尾矿沉积滩坡度越来越缓,因而澄清距离、干滩长度以及调洪能力都随之减少,堆坝高度受到限制,一般不高;但汇水面积小,排水构筑物相对较小;国内平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库。例如金川、包钢和山东省一些金矿的尾矿库。

 

4、截河型尾矿库
截河型尾矿库是截取一段河床,在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。有的在宽浅式河床上留出一定的流水宽度,三面筑坝围成尾矿库,也属此类。它的特点是不占农田;库区汇水面积不太大,但尾矿库上游的汇水面积通常很大,库内和库上游都要设置排水系统,配置较复杂,规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂,国内采用的不多。

 


二、尾矿库安全方面

尾矿库与水库有相似之处,库内有水。因此关键问题是确保尾矿坝安全可靠,为此要注意下列事项:

 

1、尾矿库必须有防洪设施

尾矿库内不仅存放有尾矿浆带来的水,而且尾矿库汇水面积内的水都会以地表迳流的渠道进入尾矿库。在设计尾矿库时,应按设计规范计算洪水量。为了防止意外情况,由于洪水季节地表迳流水量大,则应修筑截流沟渠,把一部分地表迳流在上游截出库外。在一些老尾矿库,沿尾矿库的纵坡方向修建一些排水井,井井相连,并通过井下排水管或排水沟渠把多余的澄清水排往库外。尾矿堆到一定高度时则从尾矿坝端向上游顺次序封闭已经完成任务的排水井。在设计和施工这种排水设施时,应充分考虑排水管道系统承受堆积尾矿的压力,以防排水系统被压垮,以免造成整个排水系统报废。

 

初期坝旁修筑防洪道,在尾矿库的中后部设主备用的浮动泵站。

 

2、保证子坝的稳定性

无论采用哪种筑坝方法,必须对堆筑子坝的尾矿的粒度组成按试验成果严加控制。生产实践证明,小于37微米的细粒级尾矿所占比例过高时,将会影响子坝的稳定性。

 

3、尾矿坝要有一定的安全高度

尾矿库在生产过程中,尾矿坝的高度要高出实际排放在库内的尾矿堆积面1-2米以上,这样才能保证尾矿坝的安全。如果尾矿堆积面的高度与尾矿坝的坝顶高度相差无几,这是危险因素,一场暴雨可能使尾矿溢出坝顶,尤其利用尾矿堆筑子坝阶段更要确保安全高度。

 

4、尾矿坝应该是透水坝

尾矿库中的水不断地经过坝体(坝墙)排走一部分,排水线以下的坝体均含水或被水润湿,通常称这一排水线为润湿曲线。润湿曲线愈低,坝愈稳定。如果润湿曲结已升高到最高一层子坝的坝顶,说明尾矿水已淹没到子坝的顶部,尾矿坝已是被水浸泡的砂堆,坝体随时可能崩塌。为了确保坝体的安全,尾矿浆的排放应从坝顶均匀地向库内上游方向排放,把尾矿水尽量往库内压,使坝的内坡离积存尾矿水的位置有相当的距离。尾矿库的纵坡长度通常为50-120米为宜,对小型尾矿库可相应变短,这段干坡(即表面无积水)的长度与润湿曲线的高度成反比。

 

 

三、为什么尾矿库需要在线监测

尾矿库是选矿厂生产不可缺少的设施。尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程项目,可以防止尾矿向自然环境任意排放。一个矿山的选矿厂只要有尾矿产生,就必须建有尾矿库。所以说尾矿库是矿山选厂生产必不可少的组成部分。

 

同时,尾矿库也是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。在长达十多年甚至数十年的时间里,各种自然的和人为的不利因素都会直接威胁着它的安全。事实一再表明,尾矿库一旦失事,必将对下游人民的生命财产造成严重损失。

 

目前我国尾矿库数量多、分布广,许多尾矿库已运行了多年,库容量在逐渐减小,抵制自然灾害的能力不断下降,安全隐患日益增多。尾矿库的安全关系到其影响区域内人民生命财产及环境的安全,故而搞好尾矿库的安全监测意义重大。

 

然而许多尾矿库管理由于检测监控系统不完备、检测监控技术落后,专业检测人员缺乏等原因,有些处在无检测监控状态;有些虽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。因此,采用现代通信、电子设备及计算机技术,取代以往的落后监测设备,实现对尾矿库监测指标数据实时、自动监测,对尾矿库安全监管来说,必不可少!今天我们推荐北京天玑科技生产的尾矿库监测设备(含系统)。

 

该系统对尾矿库主要技术数据的实时监测监控,巡线员数据的实时查询,监测数据的智能分析等。实时了解该尾矿库安全状态并做出预测预警,为科学决策提供依据。监测目的主要任务包括: 采用实时监测技术,监测尾矿库的位移变形及地下水位的变化情况,监测降雨量,尾矿库内部位移变形等情况; 采用尾矿库监测数据管理系统,用以对监测数据进行接收、管理、曲线成图、报警等; 该监测数据管理系统满足尾矿库数据管理中心和市局数据中心以及总站数据中心的数据。

 

 

系统具有稳定可靠的采集、显示、存储、数据通信、管理、系统自检和报警功能;


系统具有远程控制功能,可通过串口利用网络对监控主机进行遥控监测,实现数据采集软件上的所有功能,并对数据采集软件中的历史数据有访问权限的进行提取;


系统可监测尾矿库的状态变化,在发现不正常现象时及时分析原因,采取措施,防止事故发生,以保证周围人民生命财产安全;


系统可定期进行观测数据的整编,为以后的设计、施工、管理提供资料;


系统可随时对观测资料进行分析,开展对尾矿库状态进行技术鉴定,总结经验,为制定安全措施、评价尾矿库状态提供数据;


系统能综合历史数据和实时采集的渗流、水位、形变等数据,按照国家有关标准进行相关过程线分析、位势分析、滞后时间分析、沉降分析、水平断面分析、纵断面分析、等值线分析、安全状态分析等有关该山体滑坡的安全分析;


系统具有良好的防雷抗干扰,确保系统不因雷击而损坏。

 

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