尾矿库在线安全监测系统工程技术规范标准.docx
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1、中华人民国国家标准尾矿库在线安全监测系统工程技术规Technical code for online safety monitoring system of tailings pondGB 51108-2015主编部门:中国有色金属工业协会批准部门:中华人民国住房和城乡建设部施行日期:2016年2月1日中华人民国住房和城乡建设部公告第811号住房城乡建设部关于发布国家标准尾矿库在线安全监测系统工程技术规的公告现批准尾矿库在线安全监测系统工程技术规为国家标准,编号为GB 51108-2015,自2016年2月1日起实施。其中,第316条为强制性条文,必须严格执行。本规由我部标准定额研究所组织中国
2、计划。中华人民国住房和城乡建设部2015年5月11日前言本规是根据住房和城乡建设部关于印发2013年工程建设标准规制订修订计划的通知(建标20136号)的要求,由中国有色金属工业工程建设标准规管理处和中国有色金属勘察设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规在编制过程中,编制组调查总结了近年来我国尾矿库在线安全监测实践经验,吸收了国外相关科技成果,开展了专题研究并形成了专题研究报告,并在广泛征求意见的基础上,通过反复讨论、修改和完善后,最后经审查定稿。本规共分10章和5个附录,主要技术容包括:总则、术语和符号、基本规定、监测系统、现场巡查与人工安全监测、在线安全监测、在线安全监测系统集成、数据
3、分析与预警、项目验收和运行维护与资料建档等。本规中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国有色金属工业工程建设标准规管理处负责日常管理,由中国有色金属勘察设计研究院负责具体容的解释。本规在执行过程中如有意见和建议,请寄送中国有色金属勘察设计研究院(地址:省市芙蓉区韶山北路81号,邮政编码:410011),以供今后修订时参考。本规主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:中国有色金属工业工程建设标准规管理处中国有色金属勘察设计研究院参编单位:中国恩菲工程技术中国有色金属工业勘察设计研究院中钢集团马矿山研究院有色勘察研究院
4、中国有色金属工业勘察设计研究院有色冶金设计研究院中冶集团勘察研究院中海达卫星导航技术股份十四冶建设集团矿业工程大学铜业集团主要起草人:杜年春 凌云 栋材 于浩 邓非 史华林 向海波 岑建 孟利 殿强 连鑫 雄 周玉新 罗树江 金琰 郝喆 郭天勇 徐牧明 常君锋 元生 冬晖 董忠级主要审查人:田文旗 颜学军 邹峥嵘 王立忠 滕志国 明阳 文连 宁 朝奎 泉根 国荣1 总 则101 为统一尾矿库在线安全监测系统工程技术要求,保证监测质量,做到安全适用、技术先进、经济合理、保护环境、运行可靠,实现尾矿库安全预警,保障尾矿库运行安全,制定本规。102 本规适用于金属和非金属矿山尾矿库与赤泥库、锰渣库在
5、线安全监测。103 尾矿库在线安全监测除应符合本规外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术语和符号21 术 语211 尾矿库在线安全监测系统 online safety monitoring system of tailings pond在尾矿库库区以与尾矿坝、排洪设施等构筑物上布置电子监测仪器、传感器与供电、通信等设施,通过工程测量、网络通信与计算机技术实现对尾矿库安全进行全天候自动监测、监控、分析和预警的系统。212 在线安全监测 online safety monitoring采用网络通信、智能控制与计算机技术,通过监测仪器设备对尾矿库安全状况进行连续自动监测。213 人工安全监测 m
6、anual safety monitoring采用人工方式,通过监测仪器设备对尾矿库安全状况进行定期监测。214 现场巡查 on-site inspection and examination尾矿库管理人员对尾矿库设施、设备和周边环境进行的现场巡回检查。215 监控中心 monitoring center安装计算机、在线安全监测软件和通信、供电、数据存储、显示屏等相关外部设备的中央控制场所。216 数据采集箱 data acquisition unit按某种数据采集方式进行数据采集的装置。217 纵剖面 longitudinal profile平行于坝体轴线的剖面。218 横剖面 transv
7、erse profile垂直于坝体轴线的剖面。219 监测垂线 vertical line沿铅垂线方向的监测线。2110 监测点 monitoring point布设在监测对象上并能反映其变化特征或实时状况的观测点。2111 基准点 reference point为进行变形监测而布设的稳定的、需长期保存的测量控制点。2112 工作基点 working reference point为直接观测变形监测点而在现场布设的稳定的测量控制点。2113 监测站 monitoring station安装数据采集仪器设备或集线箱的场所。2114 监测频率 frequency of monitoring单位时间
8、的监测次数。2115 预警阈值 early-warning threshold为保证尾矿坝与周边环境安全,对监测对象可能出现异常、危险所设定的预警值。2116 表面位移 surface displacement监测对象表面产生的水平方向和铅垂方向变形。2117 部位移 internal displacement监测对象部产生的水平方向和铅垂方向变形。2118 数据分析 data analysis利用一系列规则和方法,对各种监测数据、资料与其他信息所进行的分类、计算、比较、综合与判断的过程。2119 信息反馈 information feedback将尾矿库在线安全监测系统中的输出数据、信息以某
9、种或几种方式返回到相关管理人员和监测系统的过程。22 符 号b量水堰堰切口底宽;D全站仪测距长度或两个GNSS观测点之间的距离;H尾矿坝坝高或量水堰过堰水位;n水准测量测站数;Q渗流量;V尾矿库全库容。23 缩 略 语GNSS Global Navigation Satellite System 全球导航卫星系统PDOP Position Dilution Of Precision 空间位置精度因子RTK Real Time Kinematic 实时动态测量3 基本规定31 安全监测要求311 尾矿库在线安全监测系统应有效运行。312 尾矿库在线安全监测应按人工安全监测的方法和频率进行比测。3
10、13 尾矿库在线安全监测系统应将在线安全监测成果、现场巡查与人工安全监测成果进行综合分析管理和信息发布。314 尾矿库应根据设计等别、尾矿坝筑坝方式、尾矿排放方式、尾矿与尾矿水污染物性质、地形地质条件与地理环境等因素,选择监测项目和监测等级。315 尾矿库在线安全监测、人工安全监测应采用工程坐标系,应以坝体轴线为X轴,面向坝外坡的左岸应为X轴正方向;应以垂直于坝体轴线为Y轴,坝外坡方向应为Y轴正方向;应以铅垂向下方向为Z轴正方向。316 尾矿库安全监测预警信息必须立即送达尾矿库企业生产安全管理部门。当尾矿库安全监测项目处于橙色预瞀时,必须进行隐患检查治理;当尾矿库安全监测项目处于红色预警时,必
11、须采取应急抢险措施。32 尾矿库分类321 尾矿库使用期设计等别应根据该期的全库容和坝高按表321确定,并应符合下列规定:1 当按尾矿库的全库容和坝高分别确定的尾矿库等别的等差为一等时,应以高者为准。2 当等差大于一等时,应按高者降一等确定。露天废弃采坑与凹地储存尾矿,且周边未建尾矿坝时,可不定等别。3 建尾矿坝时,应根据坝高与库容确定尾矿库等别。除一等库外,对于尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业、铁路干线或高速公路等遭受严重灾害者,经论证后,设计等别可提高一等。表321 尾矿库各使用期的设计等别322 尾矿库构筑物的级别应根据尾矿库的等别与其重要性按表322确定。表322 尾矿库构筑物的级
12、别注:1 主要构筑物系指尾矿坝、排洪构筑物等失事后将造成下掰灭害的构筑物;2 次要构筑物系指除主要构筑物外的永久性构筑物;3 临时构筑物系指施工期临时使用的构筑物。323 尾矿库可根据尾矿库堆存尾矿的流动性、自然分级性等,分为下列类别:1 堆存自然流动性好、可利用管道输送、排放后能自然分级的湿排尾矿库;2 堆存不能自然流动、不能用管道输送、含水量低、能满足干式运输、堆积与碾压的干式堆存尾矿库。324 尾矿库可根据尾矿坝的堆筑方式,分为下列类别:1 在初期坝上游方向堆积尾矿或天然材料筑子坝,堆积坝坝顶轴线逐级向初期坝上游方向推移的上游式筑坝尾矿库;2 在初期坝轴线处用旋流器分离粗尾砂或天然材料筑
13、坝,堆积坝坝顶轴线始终不变的中线式筑坝尾矿库;3 在初期坝下游方向用旋流器分离粗尾砂或天然材料筑坝,堆积坝坝顶轴线逐级向初期坝下游方向推移的下游式筑坝尾矿库;4 全部用除尾矿以外的筑坝材料一次或分期建造尾矿坝的一次建坝尾矿库。33 安全监测等级331 尾矿库安全监测应包含尾矿库与其库区地质滑坡体安全监测。332 尾矿库安全监测等级应根据尾矿库设计等别和地质滑坡体规模按表332确定。表332 尾矿库安全监测等级注:1 一次建坝尾矿库的混凝土坝、浆砌石坝表面位移监测等级为级;2 大中型滑坡指大于10104m3的滑坡,小型滑坡指不大于10104m3的滑坡。34 安全监测项目341 尾矿库安全监测项目
14、应包括巡视检查、坝体位移监测、堆积坝外坡比监测、渗流监测、库水位监测、干滩监测、降水量监测、排洪设施监测、视频监控、库区地质滑坡体位移监测等。342 尾矿库安全监测项目应根据设计等别、尾矿坝筑坝方式按表342-1、表342-2确定。表342-1 湿排尾矿库安全监测项目注:尾矿坝下游坡为废石堆场的,其部位移、浸润线监测项目为“可测”。表342-2 干式堆存尾矿库安全监测项目343 尾矿库的混凝土坝、浆砌石坝与挡水坝安全监测项目应符合现行行业标准混凝土坝安全监测技术规DLT 5178和土石坝安全监测技术规SL 551的有关规定。4 监测系统41 一般规定411 尾矿库在线安全监测系统应本着“先进、
15、适用、可靠、经济”的原则整体设计,可分步实施。412 尾矿库在线安全监测系统应方便维护、易于扩展、改造和升级,并应具备联网功能与在各种气候条件下的适时监测功能。413 尾矿库人工安全监测技术设计应包括下列容:1 尾矿库情况概述;2 监测主要技术指标;3 监测断面、监测点布设;4 监测设备安装;5 监测数据采集;6 监测数据分析与处理;7 监测成果提交。414 尾矿库在线安全监测系统技术设计应包括下列容:1 尾矿库情况概述;2 监测系统主要技术指标;3 监测剖面、监测点布设;4 监测设备性能与施工安装;5 监测系统数据采集装置性能与安装;6 监测系统通信设施、供电设施、防雷设施与其安装;7 监测
16、系统控制中心设置;8 监测系统调试与比测;9 监测数据分析处理方法与数据建库;10 监测信息发布与安全预警;11 监测系统的运行与管理。415 尾矿库在线安全监测系统应符合下列规定:1 应具备自动巡测、应答式测量、故障自诊断功能;2 应具备掉电保护与自启动功能;3 应具备远程通信功能;4 应具备网络安全防护功能;5 应具备防雷与抗干扰功能;6 应具备与现场巡查、人工安全监测接口,可进行数据补测、比测;7 应具备通用的操作环境,可视化、操作方便的用户界面;8 可根据用户要求修改系统设置、设备参数与采集周期;9 应具备在线安全监测、数据后台处理、数据库管理、数据备份、监测图形与报表制作、监测信息查
17、询与发布功能;10 应具备系统管理、数据存取、操作日志、故障日志、预报警记录等功能。416 表面位移基准点、工作基点布设应符合下列规定:1 应根据监测等级、仪器技术指标和位移监测网图形结构估算各监测点相对于邻近工作基点或基准点的点位测量中误差和高程测量中误差,应确定基准点或工作基点至监测点的最大距离。2 基准点应布设在变形影响区域外稳固可靠的位置,基准点数量不宜少于3个。3 工作基点应选在稳定且方便使用的位置。水平位移监测工作基点宜采用带有强制归心装置的观测墩。417 尾矿库人工安全监测应符合下列规定:1 应采用一样的观测图形、观测路线和观测方法;2 应使用一样的监测仪器和设备;3 宜固定监测
18、人员;4 应采用统一基准处理数据。42 设计基础资料421 尾矿库在线安全监测、人工安全监测技术设计前,应查明下列周边环境条件:1 历史气象、水文资料;2 现场交通、供电、无线与有线通信条件;3 尾矿库下游厂矿、居民区分布与当地民风情况等。422 尾矿库在线安全监测、人工安全监测设计基础资料应包括下列容:1 尾矿库库区与尾矿坝1:5001:2000现状地形图;2 尾矿库初步设计、施工图设计资料;3 尾矿库安全评价和环境影响评价资料;4 尾矿库运行情况,包括现有尾矿坝高度、子坝级数、筑坝材料、安全等级和安全隐患等;5 新建、在用、扩容、闭库尾矿库等岩土工程勘察报告。43 监测剖面与监测点布置43
19、1 坝体表面位移监测剖面与监测点布置应符合下列规定:1 监测横剖面宜选在最大坝高、有排水管通过、地质条件变化较大的地段与尾矿库运行有异常反应处。2 初期坝顶和后期坝顶宜各布设1条监测纵剖面,且每30m60m高差宜布设1条监测纵剖面,监测纵剖面不宜少于3条。3 监测纵剖面的测点间距,坝长小于300m时,宜取20m100m;坝长为300m1000m时,宜取50m200m;坝长大于1000m时,宜取100m300m。432 坝体部位移监测剖面与监测点布置应符合下列规定:1 监测横剖面宜选在最大坝高、地质条件变化较大的地段与尾矿库运行有异常反应处。2 每个尾矿坝可设1条3条监测横剖面,每个监测横剖面上
20、可布设1条3条监测垂线,其中1条宜布设在最大坝高处。3 每条监测垂线上宜布置3个15个监测点,监测点的间距宜为1m10m,最下一个监测点宜设置于坝基表面,最上一个监测点宜与坝体表面位移监测点重合。433 堆积坝坡比监测剖面与监测点布置应符合下列规定:1 监测横剖面宜布设在尾矿坝最大坝高处与堆积坝外坡最大坡度地段。2 每100m坝长不应少于2条监测横剖面。3 监测点应布置在各变坡点处,且监测点间距不应大于10m。434 坝体浸润线监测剖面与监测点布置应符合下列规定:1 浸润线监测横剖面宜选在能反映整体渗流情况的坝体剖面上与渗流异常剖面上,宜与表面位移监测横剖面相结合,横剖面不宜少于3个。2 监测
21、孔布置应根据坝型结构、筑坝材料和渗流场特征确定。宜在堆积坝坝顶、初期坝上游坡底、下游排水棱体前缘各布置1个监测孔,监测孔间距宜为20m40m,每个横剖面的监测孔不宜少于3个,监测孔深度应根据设计控制浸润线深度确定。3 在渗流进、出口段,渗流各向异性的土层中,以与浸润线变化处,应根据预计浸润线的最大变幅沿不同高程布设监测点,同一监测孔的测点不宜少于2个。435 渗流压力监测剖面与监测点布置应符合下列规定:1 尾矿坝的渗流压力监测,宜沿流线方向或渗流较集中的透水层布置1条3条监测横剖面,每个横剖面上宜设3条4条监测垂线。2 尾矿坝与刚性建筑物接合部的渗流压力监测,应在接触轮廓线的控制处设置监测孔。
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- 尾矿 在线 安全 监测 系统工程 技术规范 标准
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