[發明專利]一種防洪壩系的安全性檢測方法

有效

• 申請號: 201110434944.6
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102562163A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 顧大釗;郭昭華;李全生;劉殿書;李勝林;張新志
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;神華準格爾能源有限責任公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G01H1/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;項京

技術領域

本發明涉及一種防洪壩系的安全性檢測方法，特別涉及一種煤礦周圍的防洪壩系的安全性檢測方法。

背景技術

我國能源結構的特點，決定了煤炭將在相當長的一段時間內作為我國主要的能源。經濟社會的高速發展對能源的需求量也在不斷的增加，為了有效的提高每個煤礦的服務年限，需要采用高效的開采方法。露天開采由于其具有安全、高效、資源回收率高等優點，成為優選的煤礦開采方法。

而煤礦一般情況下都處于深陡溝壑區域，容易造成雨水的聚集，為了保證露天開采的可實施性，在煤礦的周圍為了達到防洪、防水的目的都設置有防洪壩系。但是對于露天煤礦一般會采用拋擲爆破的方式進行開采，爆破的影響范圍會波及到防洪壩系，因此防洪壩系的安全受到很大的影響。

例如對于我國哈爾烏素露天煤礦，其地處深陡溝壑區域，坡度相差大，并且雨量集中，因此在該露天煤礦周圍構建了一套防洪壩系，構成了防洪系統工程。與哈爾烏素露天煤礦相鄰較近的黑岱溝煤礦采用拋擲爆破的方式開采，爆破的規模達到每次爆破1200t～1500t炸藥，爆區距離哈爾烏素露天煤礦越來越近，其爆破影響范圍已經直接波及哈爾烏素露天煤礦的防洪壩系。并且哈爾烏素露天煤礦開采每次起爆裝藥量150噸左右，露天剝離超大規模爆破產生的爆破振動沖擊，對距離哈爾烏素露天煤礦首采區較近的多個防洪壩的安全穩定性和可靠性產生重大影響，對煤礦的安全高效生產存在較大的潛在影響。

而現有技術中，在對壩體的安全性進行檢測時，一般都基于壩體位移以及滲流等較為靜態的方法。而位于露天煤礦周圍的壩體，由于受到爆破的影響，其安全性以及壽命也受到了相應的影響。因此如何對防洪壩系進行檢測，根據檢測的結果及時的采取措施保證壩系的安全性，及延長防洪壩系的壽命，對煤礦的安全生產具有重大意義。

發明內容

本發明提供一種防洪壩系的安全性檢測方法，用以解決現有防洪壩系安全性差，壽命短的問題。

本發明的這種防洪壩系的安全性檢測方法，包括：

對防洪壩系中的每個壩體的滲流壓力以及壩體的位移進行監測；并

根據壩體上設置的監測設備監測到的相應位置的振動速度，確定壩體的主振動頻率；

根據監測到的滲流壓力、壩體的位移以及壩體的主振動頻率，確定壩體的應力分布并對所述壩體的安全性進行檢測。

較佳地，對防洪壩系中的每個壩體的滲流壓力以及壩體的位移進行監測之前，還包括：在防洪壩系中選擇進行監測的壩體，針對選擇的壩體設置監測設備。

較佳地，可以基于以下至少一種方法，在防洪壩系中選擇進行監測的壩體：

選擇距離爆破區域在第一設定距離范圍內的壩體，作為進行安全性檢測的壩體；和

選擇距離爆破區域在第二設定距離范圍內，并且有水的壩體作為進行安全性檢測壩體，其中所述第二設定距離大于第一設定距離。

較佳地，所述針對選擇的壩體設置監測設備包括：針對選擇的壩體，在壩體上設置多個傳感器，并設置接收每個傳感器發送的信號的振動記錄儀，其中至少一個傳感器設置在該壩體在爆破振動的來波方向的位置上，并且至少一個傳感器設置在該壩體在爆破振動的去波方向的位置上。

較佳地，所述確定壩體的主振動頻率包括：根據每個監測設備監測到的壩體在爆破振動下的振動速度，確定壩體的最大振動速度；根據確定的壩體的最大振動速度，確定壩體的主振動頻率。

較佳地，所述確定壩體的最大振動速度包括：針對每個時間點、每個傳感器獲取的壩體在該時間點上的振動速度，查找每個時間點下獲取的振動速度的最大值；將獲取的每個振動速度的最大值，進行傅里葉變換，得到不同頻域下壩體對應的每個最大振動速度。

較佳地，所述根據監測到的滲流壓力、壩體的位移以及壩體的主振動頻率，確定壩體的應力分布，包括：針對每個檢測壩體，根據其壩體模型采用有限元分析方法，將壩體的滲流壓力、壩體的位移以及壩體的主振動頻率作為壩體模型的輸入參數，根據壩體模型的輸出確定該壩體的應力分布。

本發明提供了一種防洪壩系的安全性檢測方法，該方法對防洪壩系中壩體的滲流壓力、壩體的位移以及壩體的主振動頻率進行監控，并根據獲取的壩體的滲流壓力、壩體的位移以及壩體的主振動頻率，確定壩體的應力分布，根據確定的壩體應力分布對壩體的安全性進行檢測。由于在本發明中可以確定壩體的主振動頻率，并根據壩體的主振動頻率對壩體的安全性進行監測，從而提高了壩體安全性檢測的全面性，使壩體更加的安全，并且可以根據檢測的結果把壩體進行加固，從而延長壩體的壽命。

附圖說明