尾礦庫安全監測預警平臺,礦山安全我們共同守護!
發布日期:2024-05-28?瀏覽次數:作者:小編
國家礦山安監局數據,目前2024年4月,全國安全監管監察的尾礦庫共有4919座,2022年11月聯合財政部發布《尾礦庫風險隱患治理工作總體方案》,方案指出,按照風險程度,分年度、分批次實施尾礦庫風險隱患治理,力爭到2026年,在全國范圍內完成約200座“頭頂庫”、700座無生產經營主體的尾礦庫,以及長期停用且風險隱患突出的尾礦庫隱患治理工作。
一、方案背景
尾礦庫是筑壩攔截谷口或圍地構成的,用以堆存金屬或非金屬礦山進行礦石選別后排出尾礦或其他工業廢渣的場所,是一個具有高勢能的人造泥石流危險源,存在潰壩危險,一旦失事,容易造成重特大事故。
在大量的尾礦庫中危庫、險庫、病庫仍占一定的比例,存在諸多安全隱患,全國未經過環境評價和安全評價的尾礦庫分別占到總數的64.5%和43.36%。曾出現過由于管理不善、防洪不利、自然災害、違規操作、超負荷運行、超期使用等問題,存在極大的安全隱患,一旦出現尾礦泄漏、潰壩對周圍及下游人民生命財產造成威脅,甚至影響社會的安定。
國家礦山安監局強調,將在落實責任、源頭管控、監測預警等方面持續發力,深入推進雙重預防機制建設,提升尾礦庫監測預警能力,防范化解尾礦庫安全風險,推動從根本上消除事故隱患,進一步夯實尾礦庫安全基礎,從根本上解決問題。
二、尾礦庫類型
尾礦庫類型有山谷型、傍山型、平地型及截河型等四類。
1、山谷型尾礦庫
在山谷谷口處筑壩形成的尾礦庫,初期壩相對較短,壩體工程量較小;后期尾礦堆壩相對較易管理和維護,當堆壩較高時,可獲得較大的庫容;庫區縱深較長,澄清距離及干灘長度易于滿足設計要求;匯水面積較大,排水設施工程量大。
2、傍山型尾礦庫
在山坡腳下依山筑壩所圍成的尾礦庫,初期壩相對較長,初期壩和后期尾礦堆壩工程量較大;由于庫區縱深較短,澄清距離及干灘長度受到限制,后期堆壩高度一般不太高,庫容較小;匯水面積雖小,但調洪能力較小,排洪設施的進水構筑物較大;由于尾礦水的澄清條件和防洪控制條件較差,管理、維護相對比較復雜。國內低山丘陵地區的尾礦庫大多屬于這種類型。
3、平地型尾礦庫
在平地四面筑壩圍成的尾礦庫,初期壩和后期尾礦堆壩工程量最大,維護管理比較麻煩;由于周邊堆壩,庫區面積越來越小,尾礦沉積灘坡度越來越緩,因而澄清距離、干灘長度以及調洪能力都隨之減少;堆壩高度受到限制,一般不高;匯水面積小,排水構筑物工程量相對較小。國內平原或沙漠地區多采用這類尾礦庫。
4、截河型尾礦
基于某段河床,在其上、下游兩端分別筑壩形成的尾礦庫,不占農田;庫區匯水面積不太大,但庫外上游的匯水面積通常很大,庫內和庫上游都要設置排水系統,配置較復雜,規模龐大。這種類型的尾礦庫維護管理比較復雜,國內采用者不多。
三、尾礦庫安全監測參數
1、位移監測
尾礦庫需要監測壩體的內部水平位移和垂直沉降,內部位移監測由固定測斜儀監測,表面位移監測由GNSS監測,垂直位移由沉降儀監測。
2、雨量監測
在視線開闊上部無遮擋的地方布置雨量計。
3、干灘監測
物位計布設在灘頂上游和灘頂標高較低處,通過測量值計算得到干灘長度、坡度。
4、水位監測
在能代表庫內平穩水位、滿足監測需要的地方布置水位計,配合視頻監測。
5、浸潤線監測
浸潤線監測橫剖面與表面位移監測橫剖面相結合,在壩后布置揚壓力孔,放置揚壓力計,對各剖面浸 潤線進行監測.
6、視頻監測
安裝網絡攝像機,實時監控查看,排除外界干擾因素引起的預警誤報,并輔助評定地質災害的發展狀態。
四、監測預警平臺
中交路橋科技有限公司尾礦庫監測預警平臺主要利用物聯網及多種傳感器自組網系統,針對尾礦庫氣象環境及工程特征,通過無人機、人工現場調查及勘察,確定尾礦庫監測設備布設方案,利用互聯網技術,建立尾礦庫災害自動監測及預警系統,對監測數據進行存儲、管理、統計、分析和發布,實現對尾礦庫災害的智能化管理,及時進行尾礦庫工程形變預警。
監測與預警系統平臺主要由現場監測設備、數據采集設備、數據通信系統、大數據存儲及分析系統、監控中心等模塊組成,并通過監測預警平臺將泥石流災害信息進行呈報,用戶終端設備對災害信息進行播報預警,為災害報警、人員疏散撤離提供及時信息。
系統構架分為傳感層、采集傳輸層、平臺層(包括數據層及支撐層)、應用層。
1、傳感層:
由降雨量、庫水位、干灘、壩體地表位移、壩體滲流等內容進行傳感器布設,及時采集不同影響因素的動態變化特征。現場視頻圖像采集,主要是實時采集現場的工程影響因素,賦值預警分析。
2、采集傳輸層:
由專用RTU與5G、LoRa等不同環境下的無線傳輸網絡組成,實時讀取處理各類傳感器的數據,并通過無線的方式發送至系統平臺。
3、平臺層:
包括數據層及支撐層,主包括數據管理、訪問權限認證、預警管理等多個模塊。
4、應用層:
主要包括系統平臺的日常運維、監測數據的實時動態展示、數據的處理、預警處理及成果報告的輸出等模塊。
五、監測預警平臺優勢
1、實現壩體安全智能化管理
(1)利用監測預警平臺,實現壩體狀態實時智能化,實現人機聯防,逐步減少人工上壩的頻次。
(2)根據監測平臺的預警位置,首先在線綜合分析預警因素及壩體的安全狀況,當監測系統發現狀況時在由人工上壩檢查。
(3)利用在線巡檢功能記錄每次人工上壩巡檢的情況,由目前的手工紙質記錄轉為通過電腦和手機進行記錄,方便日后管理人員進行查閱和追責。
2、實時智能監測壩體狀態
系統能夠實現監測數據自動采集、傳輸、存儲、處理分析及綜合預警,并具備在各種氣候條件下實現適時監測的能力,提供壩體生產運行狀況的真實數據,數據及時有效,避免了傳統監測手段的復雜操作、人為性及檔案管理繁鎖。
3、單參數、多參數聯動、多級預警報警
監測預警平臺能夠實現單參數或多參數聯動預警,通過對監測參數進行實時智能分析,監控參數超限,系統能夠進行聲光報警、短信報警、郵件報警等不同形式的報警信號,并自動向上級預警,提醒相關人員采取措施,預防危險事故發生。
4、壩體狀態參數智能化查詢及分析
(1)存儲功能:緊急或意外斷電情況下存儲功能,保證掉電數據不丟失;數據庫可以存儲歷史數據。
(2)查詢功能:查詢各種歷史記錄,并以多種形式展示變化過程。
(3)數據分析功能:各種實時監測數據變化特征的多中格式展示及數據報表,包括各項監測內容趨勢分析、綜合過程線分析等內容。
六、系統平臺建設意義
中交路橋科技有限公司在地質災害調查、評估、設計及施工方面積累了多年的工程經驗,完成過近百項相關的項目。公司利用在地質災害監測方面的技術積累,建立了一套科學完善的尾礦庫(壩)監測預警平臺,能夠實現了尾礦庫風險綜合監測、風險智能評估、風險精準預警等功能,為尾礦庫災害防治提供科學依據、提高防治工作質量及效率、提升管理水平,為省、市、縣等礦山安監部門、地質環境部門提供一套可靠、實用、專業的尾礦庫監測與預警系統解決方案。
中交路橋科技依托勘察、檢測(含特檢)、設計等傳統行業能力,可提供“檢、診、修、應”的全生命周期綜合一體化服務,推動城市安全風險管理技術創新、模式創新、應用創新,提升城市安全運行風險隱患發現、防范、化解、管控的智能化水平,為推動城市安全發展提供堅實保障。在邁向智慧城市的新時代征程中,中交路橋科技有限公司將始終堅守安全底線,不斷完善和優化城市安全運行綜合服務平臺,為城市的平穩運行貢獻科技力量。