包鋼尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 包鋼尾礦庫(kù)在線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包鋼尾礦庫(kù)在線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 包鋼勘察測(cè)繪研究院包鋼勘察測(cè)繪研究院 20132013 年年 7 7 月月 包鋼尾礦庫(kù)在線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包鋼尾礦庫(kù)在線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院院 長(zhǎng)：孫承志長(zhǎng)：孫承志 主主 管管 院院長(zhǎng)長(zhǎng)： 工工 程程 部部 長(zhǎng)：長(zhǎng)：王湘桂王湘桂 采采 礦礦 所所 所所長(zhǎng)長(zhǎng)：章章 林林 總總 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 師：師：陳陳 興興 包鋼勘察測(cè)繪研究院包鋼勘察測(cè)繪研究院 包鋼勘察測(cè)繪研究院包鋼勘察測(cè)繪研究院 參加設(shè)計(jì)人員名單參加設(shè)計(jì)人員名單 序號(hào)序號(hào)專專 業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)人審核人審核人備注備注 1巖土工程 2電氣自動(dòng)化 3 通信工程 4 通信工程 5 采礦工程

2、 目目 錄錄 1 1 總論總論 .1 1 1.1 礦山概況.1 1.2 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料和依據(jù).1 1.3 設(shè)計(jì)原則.2 2 2 壩體地表變形位移測(cè)量設(shè)計(jì)壩體地表變形位移測(cè)量設(shè)計(jì) .4 4 2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理.4 2.2 現(xiàn)階段設(shè)計(jì).4 2.3 設(shè)備選型.6 2.4 數(shù)據(jù)通訊.6 2.5 防雷設(shè)計(jì).6 2.6 施工安裝.7 3 3 壩體內(nèi)部變形測(cè)量設(shè)計(jì)壩體內(nèi)部變形測(cè)量設(shè)計(jì) .9 9 3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理.9 3.2 現(xiàn)階段設(shè)計(jì).9 3.3 設(shè)備選型.10 3.4 數(shù)據(jù)通訊.10 3.5 防雷設(shè)計(jì).11 3.6 施工安裝.11 4 4 壩體浸潤(rùn)線測(cè)量設(shè)計(jì)壩體浸潤(rùn)線測(cè)量設(shè)計(jì).1414

3、4.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理.14 4.2 現(xiàn)階段設(shè)計(jì).14 4.3 設(shè)備選型.15 4.4 數(shù)據(jù)通訊.16 4.5 防雷設(shè)計(jì) .16 4.6 施工安裝.16 5 5 庫(kù)水位測(cè)量設(shè)計(jì)庫(kù)水位測(cè)量設(shè)計(jì) .1919 5.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理.19 5.2 測(cè)點(diǎn)布置.19 5.3 設(shè)備選型.20 5.4 數(shù)據(jù)通訊.20 5.5 防雷設(shè)計(jì) .21 5.6 施工安裝.21 6 6 干灘監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)干灘監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì).2222 6.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理.22 6.2 測(cè)點(diǎn)布置.23 6.3 設(shè)備選型.24 6.4 數(shù)據(jù)通訊.24 6.5 防雷設(shè)計(jì).24 6.6 施工安裝.24 7 7 雨量監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)雨量監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì).26

4、26 7.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理.26 7.2 測(cè)點(diǎn)布置.26 7.3 設(shè)備選型.27 7.4 數(shù)據(jù)通訊.28 7.5 防雷設(shè)計(jì) .28 7.6 施工安裝.28 8 8 尾礦監(jiān)控站設(shè)計(jì)尾礦監(jiān)控站設(shè)計(jì).2929 8.1 監(jiān)控室環(huán)境要求.29 8.2 監(jiān)控室設(shè)備配置.30 8.3 監(jiān)控中心平臺(tái)軟件.31 9 9 系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)度安排系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)度安排 .3434 附圖附圖 1 1：GPSGPS 觀測(cè)墩設(shè)計(jì)圖觀測(cè)墩設(shè)計(jì)圖 .3535 附圖附圖 2 2：設(shè)備固定立桿設(shè)計(jì)圖：設(shè)備固定立桿設(shè)計(jì)圖.3636 附圖附圖 3 3：避雷網(wǎng)設(shè)計(jì)圖：避雷網(wǎng)設(shè)計(jì)圖.3737 10，缺少后期資料整理內(nèi)容 1 1 總論總論 1.

5、11.1 礦山概況礦山概況 包鋼尾礦堆積壩位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市昆都侖區(qū)以西的包鋼場(chǎng)區(qū)西南部， 包鋼選礦廠西南約 4.0km 的平原緩坡上，整體地勢(shì)北高南低，中心地理坐標(biāo)為 北緯 41。28,東經(jīng) 101。07。庫(kù)區(qū)南距包蘭鐵路 250400m，北部為九原區(qū) 工業(yè)園區(qū)，鄰近 110 國(guó)道，東與包鋼熱電廠的第一灰渣場(chǎng)毗鄰，西部為滯洪區(qū) 和農(nóng)田。 尾礦堆積庫(kù)呈矩形平面，為四面圍壩而成的平地型尾礦庫(kù)，南北長(zhǎng) 3.5km，東西寬約 3.2 km，壩體總長(zhǎng) 11.5 km，庫(kù)區(qū)面積約為 10 km2。尾礦庫(kù) 于 1955 年開(kāi)始建設(shè)，1963 年建成，1965 年 8 月投入使用。一期壩設(shè)計(jì)標(biāo)高為 10

6、45.0m，總庫(kù)容為 0.85 億 m3，有效庫(kù)容為 0.688 億 m3。二期壩前期將壩體增 加 10m，使壩體標(biāo)高到 1055.0m，后期再將壩體增高 10 m，使壩體到閉壩時(shí)達(dá) 到最終設(shè)計(jì)標(biāo)高 1065.0 m。尾礦堆積壩總庫(kù)容達(dá)到 2.338 億 m3。尾礦壩平均年 上升速度為 1.0m，尾礦堆積壩目前堆積標(biāo)高最高為 1053m，尾礦沉積灘坡度為 0.80.5%，沉積灘長(zhǎng)度 300350 m 以上?，F(xiàn)將該尾礦庫(kù)定為二等庫(kù)。 1.21.2 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料和依據(jù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料和依據(jù) 1.2.11.2.1 采用的法律規(guī)程和技術(shù)規(guī)范采用的法律規(guī)程和技術(shù)規(guī)范 （1） 中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法 ；

7、 （2) 中華人民共和國(guó)礦山安全法 ； （3） 金屬非金屬礦山安全規(guī)程 （GB16423-2006） ； （4） 尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程 （AQ 2006-2005） ； （5） 尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范 （AQ2030-2010） （6） 尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程 （YS5418-95） ； （7） 選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范 （ZBJ1-90） ； （8） 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范2000 年版（GB50057-1994） ； （9） 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50395-2007） ； （10） 礦用信息傳輸裝置 MT/T899-2000； （11） 礦用信息傳輸接口 （MT/1007） ； （

8、12） 礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志標(biāo)識(shí) （AQ1043-2007） ； （13） 電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范 （GB/T 2887） ； 1.2.21.2.2 有關(guān)文件和設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)文件和設(shè)計(jì)規(guī)范 （1） 國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知 （國(guó)發(fā)201023 號(hào)） ； （2) 尾礦庫(kù)安全監(jiān)督管理規(guī)定 （國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令 第 6 號(hào)） ； （3） 關(guān)于尾礦庫(kù)治理工作有關(guān)問(wèn)題的處理意見(jiàn) （安監(jiān)管一字200929 號(hào)） ； （4） 關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)中小型金屬非金屬礦山（尾礦庫(kù)）安全基礎(chǔ)工作改善 安全生產(chǎn)條件的指導(dǎo)意見(jiàn) （安監(jiān)總管一200944 號(hào)） ； （5） 收集到的尾礦庫(kù)歷年沉降觀測(cè)成果和孔

9、隙水壓力資料。 1.31.3 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則 （1）設(shè)計(jì)滿足安監(jiān)總局頒布的尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程的要求，遵循技術(shù) 先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則，并盡可能的保證尾礦庫(kù)在線監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。 （2）在滿足國(guó)家、地方發(fā)布的規(guī)范和要求下，保證發(fā)生災(zāi)變時(shí)，所有現(xiàn)場(chǎng) 工作人員和下游居民的生命、財(cái)產(chǎn)能夠提前轉(zhuǎn)移，提前預(yù)報(bào)，并盡可能的阻止 災(zāi)難的發(fā)生。 （3）項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案綜合考慮施工、維護(hù)及操作因素，并為今后的發(fā)展、擴(kuò) 建、改造等留有擴(kuò)充的余地。設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性、合理性、可操作性。對(duì)于 尾礦庫(kù)在線檢測(cè)系統(tǒng)中的庫(kù)水位檢測(cè)、壩體位移檢測(cè)、浸潤(rùn)線檢測(cè)、構(gòu)筑物變 形檢測(cè)、滲流水檢測(cè)、孔隙水檢測(cè)、壩

10、體固結(jié)檢測(cè)要盡可能的一次性，綜合交 叉工程，避免重復(fù)施工。這樣將會(huì)節(jié)省大量成本，并且施工更加簡(jiǎn)單。后續(xù)升 級(jí)擴(kuò)容也非常方便，只需增加相應(yīng)的終端設(shè)備。 （4）合理安排工程進(jìn)度。根據(jù)國(guó)家和地方發(fā)布的尾礦庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)工期 要求，合理安排施工和建設(shè)順序，確保在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)順利完工 并進(jìn)行驗(yàn)收。 （5）尾礦庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)根據(jù)尾礦庫(kù)的實(shí)際情況，突出重點(diǎn)，兼 顧全面，統(tǒng)籌安排，合理布置。監(jiān)測(cè)儀器、設(shè)備、設(shè)施的選擇，應(yīng)先進(jìn)和便于 實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。 2 2 壩體地表變形位移測(cè)量設(shè)計(jì)壩體地表變形位移測(cè)量設(shè)計(jì) 2.12.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù) 依據(jù)依據(jù)尾礦庫(kù)安

11、全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范AQAQ 2030203020102010 第第 5 5 條：條： 位移監(jiān)測(cè)用的平面坐標(biāo)及水準(zhǔn)高程，應(yīng)與設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行諸階段的 控制網(wǎng)坐標(biāo)系統(tǒng)相一致。 斷面選擇和測(cè)點(diǎn)布置：監(jiān)測(cè)斷面宜選在最大壩高斷面、有排水管通過(guò) 的斷面、地基工程地質(zhì)變化較大的地段及運(yùn)行有異常反應(yīng)處。 初期壩頂和后期壩頂各布設(shè)一排，每 3060m 高差布設(shè)一排，一般不 少于 3 排。 測(cè)點(diǎn)的間距，一般壩長(zhǎng)小于 300m 時(shí)，宜取 20100m；壩長(zhǎng)大于 300m 時(shí)，宜取 50200m；壩長(zhǎng)大于 1000m 時(shí)，宜取 100300m。 各種基點(diǎn)均應(yīng)布設(shè)在堅(jiān)實(shí)土基上。 1998 年至今的定期

12、觀測(cè)水平位移資料。 監(jiān)測(cè)原理監(jiān)測(cè)原理 本系統(tǒng)采用 GPS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)方式對(duì)壩體表面位移進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，其 工作原理為：各 GPS 監(jiān)測(cè)點(diǎn)與參考點(diǎn)接收機(jī)實(shí)時(shí)接收 GPS 信號(hào)，并通過(guò)數(shù)據(jù)通 訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)發(fā)送到控制中心，控制中心服務(wù)器 GPS 數(shù)據(jù)處理軟件 GPSensor 實(shí)時(shí) 差分解算出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)，數(shù)據(jù)分析軟件獲取各監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)，并 與初始坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比而獲得該監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化量，同時(shí)分析軟件根據(jù)事先設(shè)定的預(yù) 警值而進(jìn)行報(bào)警。GPS 表面位移監(jiān)測(cè)的誤差水平為2mm，高程方向?yàn)?mm。 注：注：GPSGPS 表面位移點(diǎn)均可以和當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo)系進(jìn)行聯(lián)測(cè)，所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)表面位移點(diǎn)均可以和當(dāng)?shù)氐淖?/p>

13、標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測(cè)，所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo) 均可以轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)。均可以轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)。 2.22.2 現(xiàn)階段設(shè)計(jì)現(xiàn)階段設(shè)計(jì) 根據(jù)尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范AQ2030-2010 要求標(biāo)準(zhǔn)，尾礦庫(kù)共布置 38 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，2 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，具體布點(diǎn)如下： 1、南壩布設(shè)：12 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，2 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，初期壩頂和后期 堆積壩頂各布設(shè)一排 2、東壩布設(shè)：10 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，2 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，初期壩頂和后期 堆積壩頂各布設(shè)一排 3、西壩布設(shè)：10 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，2 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，初期壩頂和后期 堆積壩頂各布設(shè)一排 4、北壩布設(shè)：6 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，2 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，初期壩頂和后期堆 積壩頂

14、各布設(shè)一排 在東壩、南壩、西壩各設(shè)一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn) 共計(jì)：38 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，2 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面。詳見(jiàn)附圖 1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)平 面圖。 表面位移報(bào)警閥值設(shè)計(jì)表面位移報(bào)警閥值設(shè)計(jì) 目前關(guān)于尾礦壩表面位移預(yù)警閥值設(shè)計(jì)沒(méi)有相關(guān)技術(shù)規(guī)范可以參考，經(jīng)咨 詢行業(yè)相關(guān)專家，建議根據(jù)該庫(kù)筑壩材料、筑壩工藝、排礦工藝、壩體位移歷 史觀測(cè)數(shù)據(jù)以及其他同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行壩體表面位移閥值設(shè)計(jì)： 1、一級(jí)預(yù)警值：水平方向上連續(xù) 5 天日平均位移速率超過(guò) 1mm/d 且位移 方向基本一致；5 日累計(jì)位移超過(guò) 6mm、期間日平均位移速率超過(guò) 0.5mm/d 且 方向一致并未見(jiàn)收斂。垂直方向上按水平方向的 2 倍值控制。 2、二級(jí)

15、預(yù)警值：水平方向上連續(xù) 5 天日平均位移速率超過(guò) 1.5mm/d 且位移 方向基本一致；5 日累計(jì)位移超過(guò) 9mm、期間日平均位移速率超過(guò) 0.8mm/d 且 方向一致并未見(jiàn)收斂。垂直方向上按水平方向的 2 倍值控制。 3、三級(jí)預(yù)警值：水平方向上連續(xù) 5 天日平均位移速率超過(guò) 2mm/d 且位移 方向基本一致；5 日累計(jì)位移超過(guò) 15mm、期間日平均位移速率超過(guò) 1mm/d 且 方向一致并未見(jiàn)收斂。垂直方向上按水平方向的 2 倍值控制。 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后可將實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)原設(shè)計(jì)單位并對(duì)預(yù)警值進(jìn)行重新 計(jì)算和優(yōu)化調(diào)整。 2.32.3 設(shè)備選型設(shè)備選型 根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況及所要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，并

16、參照全球定位導(dǎo)航系統(tǒng) 測(cè)量規(guī)范 ，尾礦庫(kù)壩體位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選擇選擇設(shè)備需滿足以下條件：擁有堅(jiān)固 的外型結(jié)構(gòu)和通用的技術(shù)性能，適合在任何情況下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，并配備有 核心的解算軟件，能夠最大限度地滿足滑坡體、尾礦壩、沉降等變形監(jiān)測(cè)的需 要。 技術(shù)參數(shù)滿足： 水平精度2mm+1ppm （規(guī)范要求3mm） 垂直精度3mm+1ppm （規(guī)范要求5mm） 可靠性99.9% 遠(yuǎn)程控制。 內(nèi)置UPS服務(wù)器實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)功能； 接口防雷設(shè)計(jì)，整機(jī)工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 防腐,抗老化性能佳,壽命長(zhǎng)。 在高溫,低寒等惡劣環(huán)境中使用性能更加突出 2.42.4 數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊 GPS 設(shè)備輸入輸出數(shù)據(jù)均為數(shù)字信號(hào)，由串口服務(wù)器轉(zhuǎn)

17、換為電信號(hào)，再由 光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，后由光纖傳輸至值班室監(jiān)控中心服務(wù)器，提高了數(shù) 據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?2.52.5 防雷設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì) 壩體表面位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)，使用單項(xiàng)電源避雷器、 通訊電纜防雷器實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)雷的防護(hù)。 直接雷電防護(hù) 具體避雷方式要求避雷針與被保護(hù)物體橫向距離不小于 3m，避雷針高度按 照“滾球法”確定，粗略計(jì)算即可。 技術(shù)參數(shù)需滿足： 雷電通流容量 kA：200 電阻 ：1 最大抗風(fēng)強(qiáng)度 m/s：40 感應(yīng)雷電防護(hù) 電源防雷保護(hù) 采用金屬機(jī)柜屏蔽感應(yīng)雷，電源部分加裝防雷插座和單項(xiàng)電源避雷器。 通訊線路防雷保護(hù) 在通信線路兩端分別加裝防雷器，一端靠

18、近傳感器，避免由于感應(yīng)雷造成 的電流對(duì)傳感器的損害；另一個(gè)防雷器盡量靠近數(shù)據(jù)處理設(shè)備。 避雷器的接地端與避雷網(wǎng)連接，連接處采用涂抹防銹漆等手段保證導(dǎo)電， 接地電阻不大于 4 歐姆。 避雷器存在一定的插入損耗，對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度造成了一定的影響，我 們根據(jù)實(shí)際情況增加信號(hào)放大器等相關(guān)設(shè)備。 接地網(wǎng) 地網(wǎng)的建設(shè)選用 4 根 50505mm 熱鍍鋅角鋼為垂直地極 L=2.5 米，以 404mm 熱鍍鋅扁鋼互連，地極埋地深度0.7 米。避雷針基座為 50050060mm 鋼筋混凝土，由地網(wǎng)引兩根 404mm 熱鍍鋅扁鋼與基座連接 （連接處必須為焊接） 。接地電阻小于 10 歐姆。 2.62.6 施工安

19、裝施工安裝 1.在選定地址開(kāi)挖到凍土層（根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r確定）以下，具體施工嚴(yán)格按照 圖紙和規(guī)范要求施工。 1) 觀測(cè)墩采用現(xiàn)澆混凝土加 300mm 高強(qiáng)度 PVC 套管施工工藝，混凝土強(qiáng)度 等級(jí) C30。主筋最小砼保護(hù)層厚度為 30mm。攪拌現(xiàn)場(chǎng)必須配有合格的稱量器具, 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比下料。 2) 水泥要求：普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí) P.O 42.5；540mm 級(jí)配良好的 石子，中砂，水須采用飲用水。根據(jù)施工情況混凝土需加拌外加劑如：早強(qiáng)劑、 防凍劑、引氣劑等，質(zhì)量必須合格，不得使用含氯鹽的外加劑。 3) 考慮到耐久性要求，混凝土按 C30 強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 4)拆模時(shí)間可根據(jù)氣溫和外加劑性能決

20、定，一般條件下，平均氣溫在 0 以上時(shí)，拆模時(shí)間不得少于 12h。 2.鋼筋的加工、連接及安裝應(yīng)按照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行施工； 1） 底座框架的尺寸為：高 0.5m，1.2m 見(jiàn)方的長(zhǎng)方體，底座鋼筋籠為兩層 結(jié)構(gòu)，間距為為 30cm。鋼筋尺寸為國(guó)標(biāo) 12#螺紋鋼。 2） 立柱鋼筋結(jié)構(gòu)為四根豎筋，利用圓鋼進(jìn)行捆綁。捆綁箍間距為 30cm。 其中豎筋為國(guó)標(biāo) 12#螺紋鋼，箍筋為國(guó)標(biāo) 8#圓鋼。鋼筋的長(zhǎng)度根據(jù)圓柱高度現(xiàn) 場(chǎng)確定。 3） 澆筑前要在鋼筋籠內(nèi)合適的位置預(yù)埋直徑不小于 25mm 的 PVC 管，用于 后期布設(shè) GPS 天線供電電纜。 4） 立柱澆筑結(jié)束時(shí)要安裝強(qiáng)制對(duì)中標(biāo)

21、志，并嚴(yán)格整平；立柱外表要保持清 潔，并且預(yù)埋 PVC 管要貫通。 5） 立柱澆筑一周時(shí)間凝固后，進(jìn)行 GPS 和機(jī)柜的安裝。為了防雨淋、日曬， 防風(fēng)，延長(zhǎng)天線使用壽命，雙頻天線的保護(hù)罩采用華測(cè)生產(chǎn)的全封閉式 GPS 專 用天線罩,天線罩還有防盜、透過(guò)率高等優(yōu)勢(shì)。 6） 觀測(cè)墩頂部裝強(qiáng)制對(duì)中器，頂端加工有 58 英制螺旋以固定 GPS 天線， 天線柱下端通過(guò)螺栓與 GPS 天線底座牢固連接，GPS 天線底座要確保整個(gè)天線 安裝裝置與觀測(cè)墩形成一個(gè)整體。安裝時(shí)，考慮天線對(duì)空通視的要求、天線安 放穩(wěn)定性、天線維護(hù)便利性、外觀美觀性等因素。同時(shí)觀測(cè)墩中心預(yù)留走線孔。 7） 在機(jī)柜中，按數(shù)據(jù)傳輸路徑，

22、分別安裝天線轉(zhuǎn)換器、GPS 接收機(jī)、串口 服務(wù)器等。供電電源一并引入機(jī)柜，并且強(qiáng)電弱電隔離布線，整潔美觀，便于 維護(hù)。機(jī)柜下端預(yù)留通線孔，供電源數(shù)據(jù)線的接入。機(jī)柜距離地面宜30cm。固 定螺釘應(yīng)擰緊，不得產(chǎn)生松動(dòng)現(xiàn)象。外加防護(hù)警告裝置，避免非工作人員破壞。 3 3 壩體內(nèi)部變形測(cè)量設(shè)計(jì)壩體內(nèi)部變形測(cè)量設(shè)計(jì) 3.13.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù) 依據(jù)依據(jù)尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范AQAQ 2030203020102010 第第 5 5 條：條： 監(jiān)測(cè)斷面的布置應(yīng)視尾礦庫(kù)的等別、壩的結(jié)構(gòu)型式和施工方法以及地 質(zhì)地形等情況而定，宜布置在最大壩高斷面及

23、其它特征斷面(原河床、地質(zhì)及地 形復(fù)雜段、結(jié)構(gòu)及施工薄弱段等)上，可設(shè) 13 個(gè)斷面。 每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面上可布設(shè) 13 條監(jiān)測(cè)垂線，其中一條宜布設(shè)在壩軸線附 近。監(jiān)測(cè)垂線的布置應(yīng)盡量形成縱向監(jiān)測(cè)斷面。 監(jiān)測(cè)垂線上測(cè)點(diǎn)的間距，應(yīng)根據(jù)壩高、結(jié)構(gòu)形式、壩料特性及施工方 法與質(zhì)量等而定，一般 210m。每條監(jiān)測(cè)垂線上宜布置 315 個(gè)測(cè)點(diǎn)。最下面 一個(gè)測(cè)點(diǎn)置于初期壩基表面，以兼測(cè)壩基的沉降量。 1998 年至今的定期觀測(cè)垂直位移資料。 監(jiān)測(cè)原理監(jiān)測(cè)原理 首先在尾礦壩設(shè)定位置鉆孔，鉆孔深度到壩體內(nèi)部穩(wěn)定部位(即：土質(zhì)比較 堅(jiān)硬的部位，大概 35 米深度都可以)，然后在鉆孔中裝入傾斜儀傳感器，把 最下面點(diǎn)作為

24、固定點(diǎn)，從而監(jiān)測(cè)壩體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傾斜狀態(tài)。在鉆孔內(nèi)安裝多只 傾斜儀可以更加準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)壩體內(nèi)部變形情況。位移采用的計(jì)算公式為： S=（X-Y）*G+K*(Z-H)。 其中 S 為位移變化量；X 為初始儀器讀數(shù)；Y 為當(dāng)前讀數(shù)；G 為設(shè)備提供的 儀器系數(shù)，出廠后標(biāo)定后得到；K 為傳感器修正系數(shù)；Z 為初始溫度；H 為當(dāng)前 的溫度。一般情況下，測(cè)量的溫度系數(shù)很小，溫度的影響可以忽略不計(jì)。 3.23.2 現(xiàn)階段設(shè)計(jì)現(xiàn)階段設(shè)計(jì) 具體布點(diǎn)：具體布點(diǎn)： 1、南壩布設(shè)：4 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，1 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，位于后期壩頂，每 條垂線上設(shè) 4 個(gè)點(diǎn)，共 16 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 2、東壩布設(shè)：3 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，1 個(gè)橫向

25、監(jiān)測(cè)斷面，位于后期壩頂，每 條垂線上設(shè) 3 個(gè)點(diǎn)，共 9 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 3、西壩布設(shè)：3 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，1 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，位于后期壩頂，每 條垂線上設(shè) 3 個(gè)點(diǎn)，共 9 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 4、北壩布設(shè)：1 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，1 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，位于后期壩頂，每 條垂線上設(shè) 3 個(gè)點(diǎn)，共 3 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 共計(jì)：11 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，1 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，共 37 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 3.33.3 設(shè)備選型設(shè)備選型 技術(shù)參數(shù)需滿足： 類(lèi)型：光纖式 精度：0.1% 量程：200mm 內(nèi)部位移報(bào)警閥值設(shè)計(jì)內(nèi)部位移報(bào)警閥值設(shè)計(jì) 目前關(guān)于尾礦壩壩體內(nèi)部位移預(yù)警閥值設(shè)計(jì)沒(méi)有相關(guān)技術(shù)規(guī)范可以參考， 經(jīng)咨詢行業(yè)相關(guān)專家，建議根據(jù)該庫(kù)筑

26、壩材料、筑壩工藝、排礦工藝以及其他 同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行壩體內(nèi)部位移閥值設(shè)計(jì)： 表格 3-1 內(nèi)部位移報(bào)警閾值表 監(jiān)測(cè)參數(shù)1 級(jí)報(bào)警閥值2 級(jí)報(bào)警閥值3 級(jí)報(bào)警閥值 內(nèi)部位移10mm 15mm20mm 3.43.4 數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊 設(shè)計(jì)在壩體內(nèi)部位移監(jiān)測(cè)中，直接采用的壩體內(nèi)部位移傳感器為本身防雷 的光纖式傳感器，并采用光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸至值班室監(jiān)控中心服務(wù)器，提高了 數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?3.53.5 防雷設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì) 庫(kù)水位、浸潤(rùn)線、內(nèi)部位移傳感器使用光纖連接至數(shù)據(jù)采集儀，統(tǒng)一進(jìn)行 直擊雷和感應(yīng)雷防護(hù)措施，采用避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)，使用單項(xiàng)電源避雷器、 通訊電纜防雷器實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)雷的防護(hù)。

27、壩體內(nèi)部位移監(jiān)測(cè)選用傳感器為本質(zhì)防 雷的光纖式傳感器。 3.63.6 施工安裝施工安裝 1) 鉆孔： 采用工程鉆探機(jī)，一般采用 100mm 以上的鉆頭鉆孔，為了使測(cè)斜儀測(cè)量 到位，防止安裝時(shí)測(cè)斜管中有沉淀，測(cè)斜孔都需比安裝深度深一些。一般每 10 米多鉆深 0.5 米，即 10 米+0.5 米=10.5 米，20 米+1 米 =21 米，以此類(lèi)推。在 松散或破碎體上鉆孔時(shí)要用泥漿或水泥漿護(hù)壁，在測(cè)斜管安裝前不可有塌孔產(chǎn) 生。 2) 清孔： 鉆頭鉆到預(yù)定位置后，不要立即提鉆，需把水泵接到清水里向下灌清水， 直至泥漿水變成清水為止，提鉆后立即安裝。 3) 安裝測(cè)斜管： 安裝的全過(guò)程可分為三步： (

28、1) 測(cè)斜管的連接： 測(cè)斜管一般長(zhǎng)度為 2 米/根或 4 米/根兩種，需要一根一根地連接到設(shè)計(jì)的 長(zhǎng)度。連接的方法是采用邊向孔內(nèi)插入邊連接的方法，首先將第一根測(cè)斜管在 沒(méi)有外接頭的一端套上底蓋，用三只 M410 自攻螺釘擰緊（這是每孔最下面的 一節(jié)管子）封口，封口后為防縫隙漏漿，可用土工布裹扎，然后插入孔中慢慢 地向下放。放完一節(jié)，再向管接頭內(nèi)插入下一節(jié)測(cè)斜管，必須注意的是一定要 插到管子端面相接為止(用自攻螺釘擰緊，接頭處為防縫隙漏漿，可用土工布裹 扎)，按此方法一直連接到設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度。當(dāng)測(cè)孔較深，測(cè)斜管重量較大時(shí)，可用 尼龍繩吊住測(cè)斜管往下放。若孔內(nèi)有水測(cè)斜管向上浮，放不下去時(shí)，應(yīng)向測(cè)斜 管

29、內(nèi)注入清水，邊下放邊注水。 (2) 調(diào)正方向： 當(dāng)測(cè)斜管長(zhǎng)度安裝到位后，需要調(diào)正凹槽的方向，先把最后一節(jié)測(cè)斜管上 的接頭取下，看清管內(nèi)凹槽方向，把管子向上提起少許，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)斜管，使測(cè)斜 管內(nèi)的一對(duì)凹槽垂直于測(cè)量面。一人提不動(dòng)時(shí)，可用多人協(xié)助，對(duì)準(zhǔn)后再緩慢 放下，開(kāi)始回填。 (3) 回填： 測(cè)斜管安裝合格后應(yīng)向測(cè)斜管與孔壁之間的空隙中回填，使測(cè)斜管與周邊 有機(jī)結(jié)合。回填時(shí)用手扶正測(cè)斜管，不斷向測(cè)斜管內(nèi)注入清水，注滿並保持滿 管清水，以防回填時(shí)漿液滲入測(cè)斜管內(nèi)?；靥畹脑弦曘@孔確定。巖石鉆孔用 水泥沙漿或純水泥漿回填。土中鉆孔可用中粗砂或原狀土、膨脹泥球等回填。 一邊回填一邊輕輕地?fù)u動(dòng)管子，使之填實(shí)

30、?；靥钏俣炔荒芴?，以免塞孔后回 填料下不去形成空隙。填滿后蓋上管蓋，用自攻螺絲上緊。一天后再去檢查一 下，回填料若有下沉再補(bǔ)充填滿。 （4）安裝固定式測(cè)斜儀： 圖 3-1 固定式測(cè)斜儀安裝示意圖 在裝有測(cè)斜管的測(cè)孔內(nèi)先用活動(dòng)測(cè)斜儀試放一遍，確認(rèn)與設(shè)計(jì)一致方可。 每只傾斜儀的傳感器與安裝附件連接完好，傳感器的兩端各配有一只嚴(yán)格處于 同一平面內(nèi)的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)。單只傳感器使用時(shí)傾斜儀為一組裝完整的準(zhǔn)測(cè)斜 儀，兩導(dǎo)輪之間的間距即為測(cè)斜儀的“標(biāo)距”(500mm)。多只傳感器串聯(lián)使用時(shí)， 需將單只傳感器分別用連接配件于安裝現(xiàn)場(chǎng)連接固定可靠，此時(shí)每只傾斜儀的 導(dǎo)向輪處于同一平面內(nèi)。 4 4 壩體浸潤(rùn)線測(cè)量

31、設(shè)計(jì)壩體浸潤(rùn)線測(cè)量設(shè)計(jì) 4.14.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù) 依據(jù)依據(jù)尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范AQAQ 2030203020102010 第第 6 6 條：條： 監(jiān)測(cè)橫斷面宜選在有代表性且能控制主要滲流情況的壩體橫斷面以及 預(yù)計(jì)有可能出現(xiàn)異常滲流的橫斷面，一般不少于 3 個(gè)，并盡量與位移監(jiān)測(cè)斷面 相結(jié)合。 監(jiān)測(cè)橫斷面上的測(cè)點(diǎn)布置，應(yīng)根據(jù)壩型結(jié)構(gòu)、斷面大小和滲流場(chǎng)特征 確定。宜在堆積壩壩頂、初期壩上游坡底、下游排水體前緣各布置 l 條鉛直線， 其間部位每 2040m 布設(shè) 1 條鉛直線，埋深應(yīng)參考實(shí)際浸潤(rùn)線深度確定。 在滲流進(jìn)、出口段，滲流各向

32、異性明顯的土層中，以及浸潤(rùn)線變幅較 大處，應(yīng)根據(jù)預(yù)計(jì)浸潤(rùn)線的最大變幅沿不同高程布設(shè)測(cè)點(diǎn)，每條鉛直線上的測(cè) 點(diǎn)數(shù)一般不少于 2 個(gè)。 監(jiān)測(cè)原理監(jiān)測(cè)原理 采用基光纖式滲壓計(jì)，通過(guò)在壩體里鉆鑿鉆孔，把滲壓計(jì)放置在鉆孔里 （與測(cè)壓管結(jié)合使用） 。通過(guò)測(cè)量滲壓計(jì)的壓力，再轉(zhuǎn)化為水頭高度（高程） ， 結(jié)合安裝深度以及孔口高程即可得到壩體或者繞壩的浸潤(rùn)線高度（高程） 。測(cè)量 精度取決于滲壓計(jì)的精度，誤差小于 10mm。 浸潤(rùn)線高度=安裝儀器高+滲壓計(jì)測(cè)量高度 4.24.2 現(xiàn)階段設(shè)計(jì)現(xiàn)階段設(shè)計(jì) 浸潤(rùn)線位置一般選擇在表面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近，一般設(shè)計(jì)幾個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，需 要鉆孔深度一般為見(jiàn)水 24 米以下。 圖 4-1

33、 尾礦壩浸潤(rùn)線設(shè)計(jì)示意圖 根據(jù)尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范AQ2030-2010 尾礦庫(kù)在線安全監(jiān)測(cè)要求 標(biāo)準(zhǔn)，具體布點(diǎn)如下： 1、南壩布設(shè)：8 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，3 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，初期壩頂和堆積壩 體中間及后期堆積壩頂各布設(shè)一排，共 24 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 2、東壩布設(shè)：4 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，3 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，初期壩頂和堆積壩 體中間及后期堆積壩頂各布設(shè)一排，共 12 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 3、西壩布設(shè)：4 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，3 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，初期壩頂和堆積壩 體中間及后期堆積壩頂各布設(shè)一排，共 12 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 4、北壩布設(shè)：2 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，3 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，初期壩頂和堆積壩 體中間及后期堆積壩頂各布設(shè)一排，共

34、 6 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 共計(jì)：18 個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面，3 個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，共 54 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)孔選點(diǎn)依據(jù)： (1) 監(jiān)測(cè)橫斷面宜選在有代表性且能控制主要滲流情況的壩體橫斷面以及 預(yù)計(jì)有可能出現(xiàn)異常滲流的橫斷面，一般不少于 3 個(gè)，并盡量與位移監(jiān)測(cè)斷面 相結(jié)合。 (2) 監(jiān)測(cè)橫斷面上的測(cè)點(diǎn)布置，應(yīng)根據(jù)壩型結(jié)構(gòu)、斷面大小和滲流場(chǎng)特征 確定。宜在堆積壩壩頂、初期壩上游坡底、下游排水體前緣各布置 l 條鉛直線， 其間部位每 10m 布設(shè) 1 條鉛直線。 4.34.3 設(shè)備選型設(shè)備選型 技術(shù)參數(shù)需滿足： 設(shè)備類(lèi)型：光纖式 量程：0-350KPa 精度：0.3%F.S 靈敏度：0.05%F.S 浸潤(rùn)線報(bào)警

35、閥值設(shè)計(jì)浸潤(rùn)線報(bào)警閥值設(shè)計(jì) 根據(jù)尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)（冶金出版社，P810）關(guān)于尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)要求， “地震區(qū)的尾礦壩，浸潤(rùn)線的深度要求達(dá)到 6-8 米” ，本方案的浸潤(rùn)線孔設(shè)計(jì)為 10m，浸潤(rùn)線的三級(jí)報(bào)警依次設(shè)置為： 表格 4-1 浸潤(rùn)線報(bào)警閾值表 監(jiān)測(cè)參數(shù)1 級(jí)報(bào)警閥值2 級(jí)報(bào)警閥值3 級(jí)報(bào)警閥值 浸潤(rùn)線8m7m6m 4.44.4 數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們?cè)趬误w內(nèi)部位移監(jiān)測(cè)中，直接采用的壩體浸潤(rùn)線傳感 器為本身防雷的光纖式傳感器，并采用光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸至值班室監(jiān)控中心服 務(wù)器，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?4.5.5 防雷設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì) 庫(kù)水位、浸潤(rùn)線、內(nèi)部位移傳感器使用光纖連接至

36、數(shù)據(jù)采集儀，統(tǒng)一進(jìn)行 直擊雷和感應(yīng)雷防護(hù)措施，采用避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)，使用單項(xiàng)電源避雷器、 通訊電纜防雷器實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)雷的防護(hù)。壩體浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)選用傳感器為本質(zhì)防雷 的光纖式傳感器。 4.64.6 施工安裝施工安裝 (1)(1) 初步檢驗(yàn)及率定初步檢驗(yàn)及率定 (2)(2) 獲取零讀數(shù)獲取零讀數(shù) (3)(3) 在鉆孔中的安裝在鉆孔中的安裝 各類(lèi)型的滲壓計(jì)無(wú)論在有套管或無(wú)套管的鉆孔里，都可以單支安裝或多支 安裝；如果在一個(gè)特殊的地區(qū)監(jiān)測(cè)微孔壓力,就要特別注意鉆孔的密封。推薦在 鉆孔中安裝時(shí)使用加厚的聚乙烯護(hù)套供電電纜。 安裝時(shí)不能使用隨時(shí)間迅速下沉的材料，例如返料。鉆孔應(yīng)該鉆至滲壓計(jì) 預(yù)定位置以下

37、15-30 厘米，并應(yīng)洗凈鉆孔，然后將孔的底部用干凈的細(xì)沙回填 到滲壓計(jì)端頭以下 15 厘米時(shí)，即可放入滲壓計(jì)，最好是將滲壓計(jì)封裝在一個(gè)砂 袋里，保持干凈。用水浸透砂子，然后放到位（在電纜上做標(biāo)志） ，儀器在這個(gè) 位置時(shí)，應(yīng)環(huán)繞滲壓計(jì)周?chē)胚M(jìn)干凈的砂子，砂子可以放到滲壓計(jì)以上 15 厘米。 一旦到了上述的“集水區(qū)” ，就要將孔密封，可用兩種方法，一是用膨潤(rùn)土 和適量的沙回填交替層約 25 厘米，然后用普通的土回填，或是用不透水的膨潤(rùn) 土與水泥漿的混合物回填。如果在一個(gè)單孔里安裝多支滲壓計(jì)，膨潤(rùn)土與沙應(yīng) 回填到上部滲壓計(jì)的下部，并以每?jī)蓚€(gè)滲壓計(jì)之間的距離為間隔交替進(jìn)行。在 設(shè)計(jì)與使用填塞工具時(shí)特

38、別要小心，避免損壞滲壓計(jì)的電纜。 集水區(qū)不需要很大的尺寸，滲壓計(jì)可以與大多數(shù)材質(zhì)接觸，因?yàn)檫@些材料 的顆粒不能通過(guò)過(guò)濾器。 A 類(lèi)安裝 滲壓計(jì) 膨潤(rùn)土、水泥混合漿料 砂 滲壓計(jì)電纜 讀數(shù)儀 地表 B 類(lèi)安裝 滲壓計(jì) 膨潤(rùn)土漿 砂 滲壓計(jì)電纜 讀數(shù)儀 地表 澎潤(rùn)土 澎潤(rùn)土 砂 集水區(qū) 集水區(qū) 圖 4-2 典型孔的安裝 滲壓計(jì)的飽和與處理滲壓計(jì)的飽和與處理 滲壓計(jì)在安裝前，應(yīng)排除透水石內(nèi)腔體中的空氣，否則會(huì)在安裝后將會(huì)產(chǎn) 生嚴(yán)重的滯后或測(cè)量誤差甚至讀數(shù)不穩(wěn)，因此排氣是必須的。 最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菍B壓計(jì)前端的透水石取下，然后將滲壓計(jì)完全浸泡在盛 滿凈水的容器中，在水下將透水石緩慢重新裝回滲壓計(jì)上，并在

39、安裝前一直浸 泡在水中。 有時(shí)，需要使用沙袋將滲壓計(jì)包裹，這個(gè)過(guò)程可與上述操作一并進(jìn)行，包 裹后的滲壓計(jì)也應(yīng)在安裝前一致浸泡在水中。 5 5 庫(kù)水位測(cè)量設(shè)計(jì)庫(kù)水位測(cè)量設(shè)計(jì) 5.15.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理設(shè)計(jì)依據(jù)及監(jiān)測(cè)原理 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù) 依據(jù)依據(jù)尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范AQAQ 2030203020102010 第第 7 7 條：條： 庫(kù)水位測(cè)點(diǎn)的布置根據(jù)壩型、筑壩及排尾方式確定，應(yīng)設(shè)置在基本能 代表庫(kù)內(nèi)平穩(wěn)水位，并能滿足工程管理和監(jiān)測(cè)資料分析需要的地方。一般宜布 置在庫(kù)內(nèi)排水構(gòu)筑物（如排水井、排水斜槽等）上。 監(jiān)測(cè)原理監(jiān)測(cè)原理 本系統(tǒng)庫(kù)水位監(jiān)測(cè)采用與浸潤(rùn)線相同的滲壓型

40、傳感計(jì)，該設(shè)備具有精度高， 抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，適合測(cè)量水位變化幅度較大場(chǎng)合。根據(jù)具體水位情況，在 排水井岸邊水域安裝滲壓計(jì)，通過(guò)測(cè)量滲壓計(jì)的池水深度來(lái)計(jì)算庫(kù)水位高程， 其原理如下： 庫(kù)水位高程=儀器低高程+滲壓計(jì)測(cè)量高度 水面 固定基座 滲壓傳感器 圖 5-1 超聲波水位計(jì)測(cè)量原理 5.25.2 測(cè)點(diǎn)布置測(cè)點(diǎn)布置 根據(jù)規(guī)范要求，庫(kù)水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)要求旋轉(zhuǎn)水波波動(dòng)比較平穩(wěn)的地段，一般為 庫(kù)區(qū)排洪口固體建筑物旁或者相對(duì)比較堅(jiān)固的岸邊。 布設(shè) 1 個(gè)庫(kù)水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，位于人工水位觀測(cè)點(diǎn)附近 5.35.3 設(shè)備選型設(shè)備選型 技術(shù)參數(shù)需滿足： 設(shè)備類(lèi)型：光纖式 量程：0-350KPa 精度：經(jīng)過(guò)進(jìn)水閥進(jìn)入貯水室水

41、位上升浮子上升 容柵傳感器讀取數(shù)據(jù)微機(jī)控制電路輸出無(wú)源脈沖（每當(dāng)降雨量 0.1 毫米時(shí)， 集電極開(kāi)路電路導(dǎo)通一次，即輸出一個(gè)脈沖：寬度 320mm，電平由后面連接的 采集器輸入電路決定） 。 如果連續(xù)降雨，貯水室的水位繼續(xù)上升到特定水位的 時(shí)候，進(jìn)水電動(dòng)閥關(guān)閉、而后排水電動(dòng)閥打開(kāi)，開(kāi)始放水（放水過(guò)程大概 12 秒 鐘） ；待放水完畢，排水電動(dòng)閥關(guān)閉，同時(shí)進(jìn)水電動(dòng)閥打開(kāi)，繼續(xù)降雨計(jì)量。精 度為 1mm。 圖 7-1 雨量計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 7.27.2 測(cè)點(diǎn)布置測(cè)點(diǎn)布置 根據(jù)本尾礦庫(kù)雨量監(jiān)測(cè)的目的為庫(kù)區(qū)所下雨量，本系統(tǒng)雨量監(jiān)控點(diǎn)選擇在 設(shè) 1 個(gè)雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，安裝于監(jiān)控中心樓頂位置布置雨量計(jì)。通過(guò)雨量計(jì)自

42、動(dòng)獲 取雨量數(shù)據(jù)，以及根據(jù)降雨量的情況預(yù)測(cè)庫(kù)水位發(fā)展趨勢(shì)，繪制歷史降雨量曲 線圖。 7.37.3 設(shè)備選型設(shè)備選型 技術(shù)參數(shù)： 雨量計(jì)是通過(guò)容柵位移傳感器檢測(cè)降雨量的，由于容柵傳感器的分辨率是 0.01，所以容柵雨量計(jì)的計(jì)量非常精確。采用上下電動(dòng)閥控制進(jìn)水和排水，又 使得容柵雨量計(jì)在記錄降水過(guò)程中雨量不流失，從而保證了計(jì)量過(guò)程的準(zhǔn)確性。 容柵式雨量計(jì)的數(shù)字化電路設(shè)計(jì)，不但計(jì)量精度高、操作方便、可靠性好 等優(yōu)點(diǎn)。 精度最高： 分辨率 0.01mm。 容許測(cè)量的降雨強(qiáng)度范圍最大： 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是 0.1mm4mm/分鐘，而容 柵式雨量計(jì)的最大降雨強(qiáng)度測(cè)量可以高達(dá) 9mm/分鐘，從而解決了以往 其他遙測(cè)

43、雨量計(jì)大雨時(shí)計(jì)量嚴(yán)重失準(zhǔn)的弊病。 計(jì)量誤差最?。?容柵式雨量計(jì)的誤差小于 2%，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 4%，符合國(guó)際對(duì)雨量計(jì)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。 降雨量報(bào)警閥值設(shè)計(jì)降雨量報(bào)警閥值設(shè)計(jì) 關(guān)于尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)降雨量的報(bào)警閥值，目前相關(guān)規(guī)程沒(méi)有這方面的闡述，根據(jù)氣 象部門(mén)對(duì)雨級(jí)的劃分以及企業(yè)安環(huán)部管理人員的建議，降雨量報(bào)警閥值按中雨、 大雨、暴雨進(jìn)行設(shè)計(jì)，國(guó)家氣象局對(duì)降雨量級(jí)別的劃分如下：24 小時(shí)內(nèi)的降雨 量稱之為日降雨量，凡是日雨量在 10 毫米以下稱為小雨，10.024.9 毫米為 中雨，25.049.9 毫米為大雨，暴雨為 50.099.9 毫米，大暴雨為 100.0250.0 毫米，超過(guò) 250.0 毫米的稱

44、為特大暴雨。即： 小雨：日降雨量小于 10 毫米。 中雨：日降雨量 1025 毫米。 大雨：日降雨量 2550 毫米。 暴雨：日降雨量 50100 毫米。 特大暴雨：日降雨量 200 毫米以上。 結(jié)合上述指標(biāo)設(shè)計(jì)如下： 表格 7-1 降雨量報(bào)警閾值 監(jiān)測(cè)參數(shù)1 級(jí)報(bào)警閥值2 級(jí)報(bào)警閥值3 級(jí)報(bào)警閥值 降雨量10mm25mm50mm 7.47.4 數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊 雨量監(jiān)測(cè)設(shè)備輸入輸出數(shù)據(jù)均為數(shù)字信號(hào)，由串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)， 再由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，后由光纖傳輸至值班室監(jiān)控中心服務(wù)器，提高 了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?7.57.5 防雷設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì) 雨量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)

45、，使用單項(xiàng)電源避雷器、通訊電 纜防雷器實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)雷的防護(hù)。 7.67.6 施工安裝施工安裝 采用膨脹螺栓三角點(diǎn)固定的訪方式，安裝前對(duì)傳感器進(jìn)行初步校準(zhǔn)測(cè)試，底部要求不 少于 100mm 的混凝土固定，避免風(fēng)對(duì)設(shè)備造成損壞，信號(hào)電纜需穿屏蔽管進(jìn)行保護(hù)。 8 8 尾礦庫(kù)監(jiān)尾礦庫(kù)監(jiān)控站設(shè)計(jì)控站設(shè)計(jì) 8.18.1 監(jiān)控室環(huán)境要求監(jiān)控室環(huán)境要求 （1）機(jī)房供配電、UPS 系統(tǒng)及照明系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要包括：UPS 及供電系統(tǒng)、設(shè)備供電插座、輔助電源插座、市電 照明。 機(jī)房配電系統(tǒng)采用 50Hz、220/380V 電源，采用放射式和樹(shù)干式相結(jié)合的方 式。機(jī)房市電電源從大樓配電房經(jīng)供電電纜井引入，選用阻燃供電電

46、纜，供電 電纜截面 70mm2。機(jī)房采用三相五線制 TN-S 供電系統(tǒng)，電壓為 380/220V，單相 負(fù)荷均勻分配在三相線路上。 圖 9-1 系統(tǒng)供電示意圖 發(fā)電機(jī)設(shè)備選型： 型號(hào)：10GF 規(guī)格：10KW UPS 及柴油發(fā)電機(jī)供電 UPS 供電系統(tǒng)是保障機(jī)房設(shè)備 36524 小時(shí)“全天候”穩(wěn)定、可靠、安全 運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，根據(jù)機(jī)房實(shí)際用電量并保證適當(dāng)冗余，建議采用 6KW UPS，保證良好接地。 機(jī)房照明 機(jī)房?jī)?nèi)的照明應(yīng)分工作照明和事故照明兩類(lèi)，工作照明接入配電柜，事故 照明接入 UPS。機(jī)房?jī)?nèi)照明裝置宜采用無(wú)眩光燈盤(pán)，照明亮度應(yīng)大于 400Lux， 事故照明亮度應(yīng)大于 60Lux。

47、機(jī)房?jī)?nèi)的插座 機(jī)房?jī)?nèi)的插座應(yīng)分三種，分別是：不間斷電源(UPS)供電的計(jì)算機(jī)主機(jī)專用 防水插座，不間斷電源(UPS)供電的設(shè)備用三孔標(biāo)準(zhǔn)插座，市電直接供電的設(shè)備 用五孔標(biāo)準(zhǔn)插座。插座品牌要采用國(guó)內(nèi)外名優(yōu)產(chǎn)品。 （2）綜合布線系統(tǒng) 整個(gè)綜合布線系統(tǒng)全部采用六類(lèi) UTP 布線系統(tǒng)，線纜、模塊、線架、跳線 均要求使用同一品牌產(chǎn)品。線纜均有鍍鋅金屬槽、管、盒保護(hù)。 （3）機(jī)房消防報(bào)警及滅火系統(tǒng) 機(jī)房全區(qū)域選用無(wú)污染的氣體滅火系統(tǒng)，建議采用國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)防牌環(huán)保型氣溶 膠自動(dòng)滅火裝置。 （4）機(jī)房接地防雷系統(tǒng) 完備系統(tǒng)防雷方案包括外部防雷和內(nèi)部防雷兩個(gè)方面： 外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等，其主要

48、的功能是為了 確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過(guò)避雷針、避 雷帶、引下線等，泄放入大地。 內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護(hù)建筑物內(nèi)部的設(shè)備以及人員的安全而設(shè)置的。在需 要保護(hù)設(shè)備的前端安裝合適的避雷器，使設(shè)備、線路與大地形成一個(gè)有條件的 等電位體。將可能進(jìn)入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的 雷電流得以安全泄放入地，確保后接設(shè)備的安全。 按國(guó)家建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范，本設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)房電氣電子設(shè)備的外殼、金屬件 等實(shí)行等電位連接，并在低壓配電電源電纜進(jìn)線輸入端加裝電源防雷器，防雷 接地電阻要求小于 10。 8.28.2 監(jiān)控室設(shè)備配置監(jiān)控室設(shè)備配置 表 8-1 監(jiān)控中心設(shè)備配置

49、表 序號(hào)序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)規(guī)格型號(hào)設(shè)備指標(biāo)設(shè)備指標(biāo)單位單位數(shù)量數(shù)量 1 數(shù)據(jù)處理 分析服務(wù) 器 CPU：Xeon X3430 內(nèi)存：2G 硬盤(pán)：500G 主板芯片組：Intel 3420 臺(tái)1 2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 管理服務(wù) 器 CPU：Xeon X3430 內(nèi)存：2G 硬盤(pán)：500G 主板芯片組：Intel 3420 臺(tái)1 3 現(xiàn)場(chǎng)操作 終端電腦 CPU：Xeon X3430 內(nèi)存：2G 硬盤(pán)：250G 主板芯片組：Intel 3420 臺(tái)1 液晶電視42 英寸臺(tái)4 4 液晶顯示 顯示器19 英寸臺(tái)2 5 操作臺(tái)平臺(tái)式個(gè)1 6 交換機(jī) EDS-206A5 口交換機(jī)個(gè)1 7 短信模塊F210

50、4響應(yīng)時(shí)間小于 10ms個(gè)1 8 聲光報(bào)警 模塊 ST56MEL DC:12-24V 聲音分貝：最 大 90DB 發(fā)光閃爍:60-80 分 鐘可調(diào)節(jié) 個(gè)1 9 UPS 備用 電源 C3KS 容量：2KVA 免維護(hù) 后備時(shí)間：6-8 小時(shí) 套1 10 漏電保護(hù) 器 F30 額定電壓：220V，50HZ 額定電流：80A 額定突變漏電動(dòng)作值：30mA 額定緩變漏電動(dòng)作值：150mA GB6829-95 標(biāo)準(zhǔn) 分?jǐn)鄷r(shí)間： 0.2s 個(gè)1 8.38.3 監(jiān)控中心平臺(tái)軟件監(jiān)控中心平臺(tái)軟件 （1）軟件流程 處置得當(dāng) 啟動(dòng) 輪循監(jiān)測(cè) 實(shí)時(shí)比對(duì) 聲、光、短信、網(wǎng)絡(luò)報(bào)警 自動(dòng)控制、人工處置 填寫(xiě)記錄單(處置信息

51、) 網(wǎng)絡(luò)上報(bào) 網(wǎng)絡(luò)督察 查看督察意見(jiàn) 點(diǎn)擊記錄單(開(kāi)始處置) 正常 異常 處置不當(dāng) 圖 9-2 軟件設(shè)計(jì)流程 數(shù)據(jù)采集軟件將傳感器采集數(shù)據(jù)接收并保存至數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)將設(shè)計(jì)的報(bào)警 限制也保存在數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)分析軟件即可實(shí)時(shí)比較最新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和限制的關(guān) 系，如果超限隨即出發(fā)聲光報(bào)警器、短信報(bào)警模塊、網(wǎng)絡(luò)報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)多種方 式同時(shí)報(bào)警。 （2）配套軟件功能介紹 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件部分包括各傳感器數(shù)據(jù)采集與處理軟件、現(xiàn) 場(chǎng)數(shù)據(jù)分析軟件、在線發(fā)布平臺(tái)軟件。 1)采集與數(shù)據(jù)處理軟件 i.采集軟件 本軟件支持 GPS、測(cè)斜儀、浸潤(rùn)線等監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集與數(shù)據(jù)的上 傳，同時(shí)可以遠(yuǎn)程控制各監(jiān)測(cè)設(shè)備，支持串口

52、、TCP/IP 等協(xié)議。 ii.GPS 原始數(shù)據(jù)自動(dòng)處理軟件 “數(shù)據(jù)接收處理”是尾礦庫(kù) GPS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心組成部分， “數(shù)據(jù)處 理”結(jié)果精度的高低關(guān)系到我們對(duì)壩體穩(wěn)定性的判斷、分析以及影響管理人員 的決策。包括 GPS、浸潤(rùn)線、干灘等各個(gè)傳感器的采集和接收。 2)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析軟件 本系統(tǒng)為單擊版尾礦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析軟件，其功能為壩體位移、浸潤(rùn)線、庫(kù) 水位等監(jiān)測(cè)模塊分析，自動(dòng)異常報(bào)警、自動(dòng)生成報(bào)表等功能。 用戶需經(jīng)授權(quán)后，通過(guò) IE 瀏覽器輸入本尾礦庫(kù)在線發(fā)布軟件服務(wù)器的 IP 地址或者域名即可彈出相應(yīng)對(duì)話框，然后輸入所授權(quán)的用戶名與密碼即可登錄 發(fā)布軟件平臺(tái)，查看各監(jiān)測(cè)手段監(jiān)測(cè)情況，若為

53、管理員權(quán)限可對(duì)各監(jiān)測(cè)設(shè)備參 數(shù)進(jìn)行修改。 參數(shù)配置參數(shù)配置 參數(shù)配置功能主要分為系統(tǒng)用戶的權(quán)限設(shè)置、報(bào)警參數(shù)及人員設(shè)置及監(jiān)測(cè) 項(xiàng)目配置等功能。 在線發(fā)布在線發(fā)布 在線發(fā)布功能為對(duì)各監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò) IE 瀏覽的方式實(shí)時(shí)顯示， 各授權(quán)用戶，只要可以上網(wǎng)，隨時(shí)隨地都可以查看尾礦庫(kù)監(jiān)測(cè)情況，從而掌握 尾礦庫(kù)的運(yùn)行狀況。 9 9 系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)度安排系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)度安排 該設(shè)計(jì)涉及整個(gè)尾礦庫(kù)的整個(gè)服務(wù)期間，分期布設(shè)共分 2 期，各期的施工 周期如下：目前堆積壩頂?shù)乃惺┕?，包括控制中心施工、供電、GPS 監(jiān)測(cè)點(diǎn) 布設(shè)、浸潤(rùn)線布設(shè)、視頻布設(shè)等，施工工期為 30 天； 堆至最終子壩的增加浸潤(rùn)線設(shè)備、GPS

54、 設(shè)備和內(nèi)部測(cè)斜的施工，約為 15 天。 工程全部結(jié)束。 圖 10-1 施工進(jìn)度橫道圖 附圖 1：GPS 觀測(cè)墩設(shè)計(jì)圖 附圖 2：設(shè)備固定立桿設(shè)計(jì)圖 附圖 3：避雷網(wǎng)設(shè)計(jì)圖 附圖附圖 1：GPS 觀測(cè)墩設(shè)計(jì)圖觀測(cè)墩設(shè)計(jì)圖 附圖附圖 2：設(shè)備固定立桿設(shè)計(jì)圖：設(shè)備固定立桿設(shè)計(jì)圖 附圖附圖 3：避雷網(wǎng)設(shè)計(jì)圖：避雷網(wǎng)設(shè)計(jì)圖 避雷網(wǎng)是由 404mm 熱鍍鋅扁鋼互連組成的長(zhǎng) 2 米的等邊三角形。 尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一期清單尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一期清單 序號(hào)序號(hào)名稱名稱技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)單位單位數(shù)量數(shù)量單價(jià)（元）單價(jià)（元）總價(jià)（元）總價(jià)（元）型號(hào)型號(hào) （一）降雨量監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)降雨量監(jiān)測(cè)子系統(tǒng) 10048.5010

55、048.50 1 雨量計(jì)翻斗式、分辨率 0.2mm，誤差2%臺(tái) 14500.00 4500.00 HC-6400 2 雨量報(bào)警器 臺(tái) 14860.00 4860.00 HC-2000A 3 雨量計(jì)專用電纜 根 140.50 40.50 YSPT-4 4 雨量計(jì)安裝支架、混凝土底 座 套 1405.00 405.00 定制 5 膨脹螺栓、穿線管等 批 1243.00 243.00 （二）庫(kù)水位監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)庫(kù)水位監(jiān)測(cè)子系統(tǒng) 16335.0016335.00 1 工程監(jiān)測(cè)采集儀 （水位計(jì)光纖模式） 精度 0.2%，分辨率 0.1%，量程 12m臺(tái) 19360.00 9360.00 YL7000 2 超

56、聲波水位計(jì)專用電纜 米 609.00 540.00 YSPT-4 3 儀器安裝基座 個(gè) 14680.00 4680.00 定制 4 花管、土工布及錨固件等 批 11755.00 1755.00 （三）干灘監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)干灘監(jiān)測(cè)子系統(tǒng) .00.00 1 工程監(jiān)測(cè)采集儀 臺(tái) 127740.00 92880.00 YL7000 2 超聲波水位計(jì)專用電纜 米 4009.00 3600.00 YSPT-4 3 儀器安裝基座 個(gè) 125400.00 64800.00 定制 4 立桿 根 122250.00 27000.00 6 米 5 底座及固定件等配件 批 123600.00 43200.00 （四）浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng) .00.00 1 滲壓計(jì) 臺(tái) 545600.00 .00 HC-3200 2 四芯屏蔽電纜 米 400010.00 40000.00 YSPT-4 3 水位管 米 54020.00 10800.00 PVC-50 4 管口保護(hù)裝置 套 54220.00 11880.00 （五）表面位移監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)表面位移監(jiān)測(cè)子系統(tǒng) .00.00 1 工程監(jiān)測(cè)采集儀箱平面+3.0m+1ppm 垂直+5.0mm+1ppm只 83N200 2 交換機(jī) 只 83 3 收發(fā)器 只 83 4 光纖跳線 根 83 5 光纖終端盒 只 83 6