尾矿库灾害链断链减灾模式分析

为了消除尾矿库灾害,提出新的尾矿库灾害链断链减灾模式。通过建立尾矿库灾害链系统,提出并分析了3种不同的尾矿库灾害链断链减灾模式。结果表明,新建或拟建的大型尾矿库可采用孕源断链减灾模式,已经发生损坏的尾矿库可采用工程措施人为断链减灾,对现存的多数尾矿库均可采用资源重利用进行断链减灾。相对于其他2种断链减灾模式,资源重利用断链减灾模式既可回收资源,又能消除灾害,具有明显优势,可用于指导尾矿库灾害消除。     

尾矿库灾害应急指挥平台研究

尾矿库灾害发生时将极大的影响矿方的生产及人员安全,目前很多矿山都建立尾矿库在线监测系统来预防尾矿库灾害的发生,但是尾矿库在灾害应急方面所做工作还是不够。针对该问题,本文在已有的尾矿库在线监测的基础上,重点开展了尾矿库应急指挥软件平台、尾矿库报警联动机制、尾矿库远程控制技术、故障自诊断以及故障定位技术研究等。通过这些方面的研究极大的提高了矿方尾矿库灾害应急处理能力,为矿方安全多了一层保障。     

尾矿库灾害应急指挥平台研究

尾矿库灾害发生时将极大的影响矿方的生产及人员安全,目前很多矿山都建立尾矿库在线监测系统来预防尾矿库灾害的发生,但是尾矿库在灾害应急方面所做工作还是不够。针对该问题,本文在已有的尾矿库在线监测的基础上,重点开展了尾矿库应急指挥软件平台、尾矿库报警联动机制、尾矿库远程控制技术、故障自诊断以及故障定位技术研究等。通过这些方面的研究极大的提高了矿方尾矿库灾害应急处理能力,为矿方安全多了一层保障。     

尾矿库安全监测系统防雷接地技术研究

随着尾矿库安全监测系统的广泛应用,系统设备受雷击损坏呈上升趋势的现象不容忽视。通过分析雷电灾害的形成原因,结合尾矿库安全监测系统安装使用的线路长、节点多等特点,归纳了尾矿库安全监测系统的防雷接地保护措施和应注意的问题,总结了尾矿库安全监测系统的防雷接地工程应遵循的原则。     

基于灾害演化网络的尾矿库安全管理

尾矿库是一种具有高势能的人造危险源,其一旦发生安全事故,必将给人民的生命财产安全带来严重威胁。运用灾害演化网络相关理论分析了尾矿库事故隐患的节点出入度、支链数和灾害演化链,并进行断链研究。结果表明:集中链和循环链是尾矿库灾害系统中的关键演化链,而尾矿排放故障、排水系统故障、渗漏、滑塌或塌陷、坝体溃坝、洪水浸顶、水上污染和调洪库容不足是系统中的关键隐患,是尾矿库事故灾害预防控制的重点。     

金属矿山重点安全隐患区域实时监测技术系统

基于采空区三维激光扫描方法的井下三维建模技术,是近年来新兴的矿山井下监测新技术。该技术对于井下工程结构数字化、井下构筑物变形量计算及稳定性分析、矿山辅助设计、采矿损失贫化分析等具有重要意义。矿山应用实践证明,采空区三维激光扫描系统,不受作业环境的限制,能够克服传统监测方法的观测数据少、效率低等问题,实现非接触式远距离高精度测量,从而快速建立井下构筑物的三维模型。尾矿库在线智能监测系统,利用遍布尾矿库各监测点的传感器实时,获取尾矿库的各项运行数据;再采用多信息融合技术将数据进行整合重组,送入尾矿库安全性分析模块进行计算,从而在线监控尾矿库的运行状态。当尾矿库出现安全隐患时,系统能及时判断并发出预警信号,提示相关部门进行处理,从而有效杜绝尾矿库溃坝及人员伤亡事故的发生。同时,系统将尾矿库的运行数据进行互联网发布,相关矿山监管人员可以通过互联网方便、直观地了解尾矿库的运行状态。当发生尾矿库灾害事件时,相关部门也可以通过该系统进行事件跟踪、辅助决策和应急指挥调度。     

我国尾矿库安全监测技术发展综述

中国是世界上尾矿库数量最多、灾害事故发生率最高的国家之一。尾矿库安全监测技术能提供尾矿库安全状态数据,及时掌握尾矿库运行状态,指导尾矿库安全运行,预防和减少发生事故灾害和环境污染。随着我国对尾矿库安全的日益重视,尾矿库安全监测的重要性日益提升,尾矿库安全监测技术也随之迅速发展。我国尾矿库安全监测技术发展经历了初级、中级和高级三个阶段,从最初的无章可循到后来的有章可循、有法可依,对标准的认知及运用从生搬硬套到日益科学、精准；从人工监测、自动化监测逐步发展智能监测,监测效率和监测精度日益提升；监测设备也随着社会和经济的发展而日新月异,新的科技成果不断纳入。目前,我国尾矿库安全监测技术已进入一个良好的发展时期,在全国范围内构建了一个强大的国家级尾矿库安全生产在线监测监控与预警大平台,为尾矿库灾害的及时诊断和安全预警提供强大技术支撑,最大限度地消除尾矿库灾害事故的发生。     

尾矿库水情预警预报系统

尾矿库作为水工构筑物，由于洪水造成的漫坝事故时有发生，造成的危害巨大，因而建立洪水自动监测系统，通过先进的计算机网络技术和自动采集仪器，对尾矿库水情进行预警预报，对及时消除灾害的发生，显得尤为重要。     

基于AHP的尾矿库灾害风险评估方法研究

为实现对尾矿库灾害风险的定量评估,确保尾矿库安全,提出了一种基于尾矿坝、尾砂输送及排放、防洪排洪系统、监测管理系统等4个单元的尾矿库灾害风险评估模型。利用AHP法建立了评价矩阵,通过计算确定各风险因素的权重。结果表明,尾矿库的设计与施工、调洪能力、排水设施、管理制度是导致尾矿库灾害的决定因素。AHP法能直接地、客观地反映影响尾矿库安全的各因素的重要程度,为有针对性地排除隐患、制定尾矿库管理措施、提高尾矿库安全管理水平等提供了科学依据。     

基于GIS尾矿库滑坡地质灾害危险性研究

将局域层次和场地层次分析方法结合起来,运用GIS对尾矿库滑坡地质灾害进行了综合分析,结合尾矿库的自身特点,总结尾矿库滑坡地质灾害发生发育规律,拟定各类评价因子;采用GIS分析方法与其他技术手段对野外数据以及室内数据进行分析评价,选取评价因素并建立评价因素的分级标准;针对常规的滑坡地质灾害危险性分析评价模型,对各影响因素采用层次分析方法(AHP)确定各致灾影响因子的权重,运用模糊数学的方法对尾矿库滑坡灾害的危险度进行分区,然后将分区结果用于指导工程实践。     

矿浆浓度对尾矿库溃坝泥石流运动规律研究分析

针对矿浆浓度会引起尾矿库溃坝等灾害问题,以四川某铜矿尾矿库为工程背景,基于溃决泥石流运动规律试验装置进行模型试验,利用观测设备对不同矿浆浓度条件下尾矿坝溃决泥石流运动规律进行分析。研究表明:随着矿浆浓度的不断增大,泥石流在下游沟谷中的运动过程更加激烈,泥石流流态和冲击力y也越大。研究可为尾矿坝溃坝泥石流程度预测和灾害范围等风险问题提供有益的指导。     

尾矿坝倾斜抬升超载安全度试验与数值模拟研究

针对近几年尾矿坝溃坝地质灾害频发的问题,有必要分析尾矿坝稳定状态。通过开展尾矿坝倾斜抬升超载安全度试验分析尾矿坝稳定性,并建立强度折减法数值分析模型,以极限应变判据验证倾斜抬升超载试验结果的准确性。结果表明:尾矿坝倾斜抬升超载破坏失稳是由初期坝坝脚处的点破坏向整体失稳破坏的演变过程;监测结果显示初期坝的位移大于子坝的位移,坝基的位移最小,试验尾矿坝的超载安全系数区间为1.35~1.38;超载安全度试验与数值模拟强度折减计算结果在安全系数和破坏形态两方面基本吻合,倾斜抬升超载试验方法适用于尾矿坝稳定性的研究。研究结果可为尾矿坝新建、运营、溃坝地质灾害防治提供指导。     

尾矿库溃坝模式分析及风险指标体系的研究

在总结国内外尾矿库事故特点的基础上,系统研究了尾矿坝的溃坝模式,并基于尾矿坝指标的工程性质分析和相关性分析,研究并建立了尾矿库溃坝风险指标体系。该体系的建立为尾矿坝溃坝风险评判模型及评判方法的研究提供前提条件,可为尾矿库运行期的安全监管提供依据。     

基于水土交互作用分析的尾矿坝渗流场研究

尾矿坝的渗流稳定对结构稳定有重要影响,渗流场分析是尾矿坝工程研究的重要内容。渗流与水土作用密切相关,将水土作用理论引入尾矿坝渗流场分析中,运用地球化学、力学及相关理论,结合尾矿的结构特点,从宏观和微观两方面探讨尾矿坝内水土交互作用,将其概括为水土化学作用、水土物理作用、渗流力学作用分别阐述。并以某铁矿尾矿坝为工程实例进行了有限元渗流模拟,为尾矿坝稳定性分析提供基础原始数据,并进一步为尾矿坝致灾机理提供基础理论参考。     

阿朵卡尾矿库稳定性分析及安全监测

尾矿库存在着溃坝、滑坡、崩塌、泥石流等危险隐患。主要对板田钒钛磁铁矿采选项目配套阿朵卡尾矿库工程安全稳定性进行分析与评价,对尾矿库设置安全在线监测系统,为阿朵卡尾矿库的安全与生产提供必要的理论依据。结果得出,尾矿库局部水力坡降(入渗点)超过允许坡降,但位于封闭环境中,加上初期坝及堆积坝的排渗措施,可有效降低浸润线;出渗点位于初期坝底部堆石体中,不会产生管涌等现象;通过使用简化毕肖普法等三种方法算出阿朵卡尾矿库的安全稳定系数处于安全的状态,其稳定性可较好满足安全生产的条件;在稳定状态良好的情况下对阿朵卡尾矿库进行安全监测。     

尾矿坝稳定性物理模型试验研究

以西石门铁矿生产的尾矿砂作为试验材料,通过自行研制的尾矿坝物理模型试验装置,按照室内小比尺堆积尾矿坝模型。加压试验导致坝体内产生高孔隙水压力,而浸润线上升幅度及影响范围较小,表明由于坝体继续堆高引起尾砂液化从而导致坝体失稳的风险不大。坝体位移监测结果表明尾矿坝中部变形最大,该区域为尾矿坝体失稳及采取工程措施的关键部位,坝体稳定存在1个临界高度,当超过其高度会使变形急剧增大,引起坝体失稳。因此在实际工程中应充分重视这一临界高度,并采取相应的工程措施。     

尾矿库实时监测管理系统信息技术研究及应用

尾矿库是矿业领域的重大危险源之一,如何运用现代信息技术辅助加强尾矿库的安全监管工作,已成为矿业工程的重要研究课题。本文针对尾矿库具体监测要素进行了剖析,就物联网等信息技术应用于尾矿库的实时监测管理展开研究和阐述,并结合应用实践提出了解决建议和措施,旨在推动尾矿库安全管理的信息化进程。     

尾矿坝固结渗流模型关键参数研究

对已有尾矿坝实际堆积坝勘察的室内试验数据进行了研究,分析了尾矿坝渗流相关参数的规律,并通过对实验数据的拟合得出了相关参数的计算公式。对渗流参数的计算结果与实测结果进行对比,结果表明,拟合公式能满足实际工程计算的需要。     

尾矿库堆积坝排渗设施在某尾矿库的应用

近些年受尾矿库选址及环境保护等政策的限制,新建尾矿库的工程投资明显增加,因此在原有堆坝高度上继续加高的工程增多,接近100～200 m级的高坝尾矿库大量涌现。为增加尾矿库的稳定性,以某尾矿库工程为例,坝体浸润线埋深较高,稳定计算不能满足相关规范要求。为有效降低浸润线,在堆积坝内采用大口辐射井和飘管相结合的排渗设施。经现场实际运行,排渗设施的应用对保证坝体稳定具有十分重要的作用。