[發明專利]確定深凹型濕排尾礦庫反滲水位的動態監測系統及方法

有效

• 申請號: 202010298085.1
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111486926B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 秦哲;展超;付厚利;李為騰;馮強
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296;G01F15/06;G01S19/13
• 代理公司: 濟南領升專利代理事務所(普通合伙) 37246
• 代理人: 王吉勇

本發明公開了一種確定深凹型濕排尾礦庫反滲水位的動態監測系統，包括等距離分布設置于尾礦庫周邊的多個水位計，水位計通過無線輸出端依次傳輸信息至遠程數據處理端。同時公開了利用該系統的監測方法，通過GPS定位在尾礦庫周邊等距離設置水位計，通過水位計的讀數，得出水位變化圖。根據水位變化波動范圍，得到最低反滲點。再通過尾礦庫上地下水水位計讀數和尾礦庫液面讀數的差值與最低反滲點的大小進行比較，確保尾礦液不超過最低地下水位線。本發明可以確定一個反滲范圍，低于該反滲范圍的地方則不需要監測。這樣一來能夠節省大量的資金，達到高效率、低成本的要求。

技術領域

本發明涉及一種礦業技術，尤其是一種確定深凹型濕排尾礦庫反滲水位的動態監測系統及方法。

背景技術

礦山工程邊坡穩定性是影響生產安全的重要因素，邊坡穩定性問題一直以來都是巖土工程領域面臨的重要問題，因此確保邊坡穩是邊坡設計的首要任務。我國是一個礦業大國，每年排放的尾礦量多達6.5億噸其中大部分堆存在靠尾礦庫中。尾礦庫開采后堆放的過程中，如果在沒有提前采取防滲措施的情況下地下水位上升，就會導致尾礦受潮，尾礦一旦受潮，將會對環境造成很大的污染。所以尾礦庫的檢測系統是非常必要的，當地下水位高于防滲水位時，就要采取防滲處理。

水通過對巖石強度的影響是的巖體的性質發生變化，表現在：隨著水位上升，礦坑水位以下巖土體逐漸飽和軟化，強度降低，尤其是對巖體中的軟弱面夾層破碎帶，其強度變化更加明顯，表現為抗剪強度大幅降低，進而影響了滑坡體的穩定性平衡狀態。庫水位持續升高會導致邊坡的穩定性降低，因此，對水位的長期監測尤其重要，通過對監測數據整理和分析，可以為邊坡的穩定性分析和預測預報提供依據。

目前存在的監測系統，大都是對尾礦進行全面監測，不僅耗時還浪費成本，需要大量的資金，對企業的生產造成較大壓力。傳統的庫水位監測是采用人工監測。人工監測工作量大，受天氣、人工、現場條件等許多因素的影響，存在一定的系統誤差和人工誤差，難以及時掌握尾礦庫水位的動態變化等缺點。這些，都將影響尾礦庫的安全生產和管理水平。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種確定深凹型濕排尾礦庫反滲水位的動態監測系統及方法，確定一個反滲范圍，低于該反滲范圍的地方則不需要監測。這樣一來能夠節省大量的資金，達到高效率、低成本的要求。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種確定深凹型濕排尾礦庫反滲水位的動態監測系統，包括等距離分布設置于尾礦庫周邊的多個水位計，水位計通過無線輸出端依次傳輸信息至遠程數據處理端。

所述水位計為超聲波水位計。

所述超聲波水位計采用米科MIK-ZP超聲波水位計。

所述遠程數據處理端為計算機。

一種利用確定深凹型濕排尾礦庫反滲水位的動態監測系統的監測方法，包括以下步驟：

1)以地面已知高程控制點為基點通過GPS定位對水位計的位置進行等距離分布設置；

2)再通過GPS定位的水位計位置，在尾礦庫周邊設置水位計；

3)再將水位計的讀數通過無線輸出端逐步傳遞，最后通過無線輸出終端將其數據傳到遠程數據處理端，

4)通過遠程數據處理端處理水位計的讀數得出水位的動態變化圖，通過水位變化圖的出水位波動范圍，并得出一個最低的反滲點，并提供一個防滲范圍；

5)通過尾礦庫上地下水水位計最小讀數和尾礦庫液面讀數最大的差值，與最低的反滲點進行比較，把控尾礦庫液面不超過地下承壓水層，保證其工程的安全性。

所述步驟2)中在尾礦庫周邊設置水位計，先將尾礦庫邊坡一周進行相等距離間隔的劃分，再在相同的距離間隔內設置水位計，來測量邊坡地下水的動態變化。