尾礦庫/礦山監(jiān)測
尾礦庫是指筑壩攔截谷口或圍地構(gòu)成的、用以堆存金屬非金屬礦山礦石選別后排出的尾礦的場所，它是維持礦山正常生產(chǎn)的必要設施，也是金屬非金屬礦山的重大危險源，作為具有高勢能的人造泥石流危險源，尾礦庫一旦發(fā)生潰壩事故，將會給下游人民的生命財產(chǎn)安全造成巨大損失，給周邊環(huán)境造成嚴重污染。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)在全國工業(yè)安全生產(chǎn)領域占較大的比重。我國尾礦庫歷史上曾發(fā)生過多起重特大事故，給人民生命財產(chǎn)安全造成了重大損失。
國務院將非煤礦山企業(yè)全面開展安全達標、強制推行先進適用的技術(shù)裝備、強制淘汰落后技術(shù)產(chǎn)品等內(nèi)容列入《國務院關于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》中，并提出明確要求和政策措施，要求所有金屬非金屬礦山和尾礦庫要達到安全標準化最低等級，并明確要求100萬立方米以上尾礦庫要安裝全過程在線安全監(jiān)測系統(tǒng)。國家和地方政府為進一步加強安全生產(chǎn)工作，明確各級安全生產(chǎn)責任，有效控制各類傷亡事故的發(fā)生，把安全生產(chǎn)提高到了“一票否決”的高度。
根據(jù)最新尾礦庫監(jiān)測規(guī)范《AQ 2030-2010尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，尾礦庫監(jiān)測內(nèi)容主要包括：位移監(jiān)測、滲流監(jiān)測、干灘監(jiān)測、水文及氣象監(jiān)測，具體設備如下表：
監(jiān)測內(nèi)容 | 監(jiān)測設備 | 監(jiān)測內(nèi)容 | 監(jiān)測設備 |
表面位移 | 北斗GNSS | 干灘監(jiān)測 | 雷達式物位計 |
內(nèi)部位移 | 導輪式固定測斜儀 | 滲流量 | 量水堰計 |
浸潤線 | 滲壓計 | 降雨量 | 雨量計 |
庫水位 | 水位計 | 視頻監(jiān)控 | 攝像機 |
1 表面位移監(jiān)測
表面變形觀測包括豎向位移和水平位移。水平位移中包括垂直壩軸線的橫向水平位移和平行壩軸線的縱向水平位移。表面位移監(jiān)測一般選用GNSS，其系統(tǒng)由三大部分組成，包括空間部分、地面控制部分、用戶部分?？臻g部分主要為各軌道平面上的多顆衛(wèi)星，包括北斗、GPS等。地面控制部分由若干個跟蹤站組成，通過各監(jiān)控站對GNSS的觀測數(shù)據(jù)計算衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改成參數(shù)等，并利用這些信號，通過解算等進行導航定位等工作。
內(nèi)部位移監(jiān)測使用導輪式固定測斜儀進行監(jiān)測，內(nèi)部位移監(jiān)測不僅能夠監(jiān)測堆體內(nèi)部的位移變化，更為重要的是可以確定堆體深部尤其是滑動帶的位移情況。測點主要布置在存在滑動安全隱患的堆體之內(nèi)。通過測得每一處的水平位移量，求出位移曲線，便可知道每一位置出的水平位移量。
圖1 表面位移監(jiān)測（左） 內(nèi)部位移監(jiān)測鉆孔（右）
浸潤線監(jiān)測選用滲壓計。國家安監(jiān)局《尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范AQ2030-2010》規(guī)定：測壓管水位的監(jiān)測，一般采用電測水位計。有條件的可采用示數(shù)水位計、遙測水位計或自記水位計等。振弦式孔隙水壓力計的壓力監(jiān)測，兩次讀數(shù)誤差應不大于1Hz。測值物理量用測壓管水位來表示。
干灘監(jiān)測一般選用智能雷達物位計，適用于各種過程條件復雜的容器、儲罐、倉料等物位測量，不受被測介質(zhì)物理特性變化的影響。國家安監(jiān)局《尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》AQ2030-2010中對于點間距及布設斷面明確規(guī)定監(jiān)測內(nèi)容包括：灘頂高程、干灘長度、干灘坡度。
庫水位監(jiān)測選用水位計。國家安監(jiān)局《尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》AQ2030-2010規(guī)定：監(jiān)測設備一般設置水尺或自記水位計，有條件時可設遙測水位計或自動測報水位計。水位監(jiān)測的測量誤差應小于20mm。
滲流量監(jiān)測選用量水堰計。國家安監(jiān)局《尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》AQ2030-2010中對于尾礦庫滲流監(jiān)測明確規(guī)定：滲漏量監(jiān)測系統(tǒng)的布置，應根據(jù)壩型和壩基地質(zhì)條件、滲漏水的出流和匯聚條件以及所采用的測量方法等確定。對壩體、壩基、繞滲及導滲（含減壓井和減壓溝）的滲流量，應分區(qū)、分段進行測量。當下游有滲漏水出逸時，應在下游壩趾附近設導滲溝（可分區(qū)、分段設置），在導滲溝出口或排水溝內(nèi)設量水堰測其出逸（明流）流量。當透水層深厚、地下水位低于地面時，可在壩下游河床中設測壓管，通過監(jiān)測地下水坡降計算出滲流量。
國家安監(jiān)局《尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》AQ2030-2010規(guī)定：監(jiān)測設備用雨量計。有條件時，可用自記雨量計、遙測雨量計或自動測報雨量計。
圖3 干灘（左） 降雨量及庫水位（中） 視頻監(jiān)控（右）
國家安監(jiān)局《尾礦庫安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》AQ2030-2010對視頻監(jiān)控的區(qū)域監(jiān)控可參考對“排水構(gòu)筑物的檢查”一項，使用視頻監(jiān)控設備實施監(jiān)控。
