分享几种尾矿库边坡位移监测方法

 

为了加强对尾矿库的安全管理，我国以立法的形式特别强调了对尾矿设施的安全监督。尾矿库安全监测监控系统主要包括以下内容：尾矿库坝体位移监测、尾矿库库区水位监测、尾矿库库区视频监控、其他监测内容还包括如浸润线、干滩、降雨量等。

 

尾矿库发生溃坝灾害，坝体位移是其中最直观的反应指标。对尾矿库坝体位移的掌握，可以及时发现尾矿坝位移率和位移速度，一旦出现险情，及时发布预警消息。尾矿库坝体位移监测的技术手段有很多，就观测目的而言主要分为平面（水平）位移监测、沉降（垂直）位移监测以及全方位监测坝体位移情况的三维位移监测等。

 

 

平面（水平）位移监测
平面位移监测是指对尾矿库坝体水平位移的监测，有以下几种方法：引张线法、真空激光准直法、小角度法和觇标法等。

 

沉降（垂直）位移监测
沉降位移监测是指监测尾矿库坝体的垂直位移情况，常用的方法有精密水准法、静力水准法和分层沉降磁环法等。

 

三维位移监测
以上各种监测方法是将尾矿库坝体位移监测点的水平位移和垂直位移分别监测，测量成果不具有同时性，降低了成果的科学性和使用价值。使用常规方法观测周期长，无法实时地了解尾矿库坝体的位移情况，其中一些方法的应用还受制于坝型（直线型和曲级型）以及量程的限制。

 

在很长一段时期内，尾矿库位移监测基本采用了上述的方法，不能实现自动化、实时化的连续观测，无法满足安监部门当前对于重大危险源的在线安全监测要求。随着测量仪器和测量技术的发展，市场上已经出现能实时连续观测监测点水平位移和垂直位移的测量系统，由于此系统测量可直接获取监测点的三维坐标值，故称为“三维位移监测系统”。该系统按监测点位移数据的采集方式可分为GPS法和自动型全站仪极坐标差分法。采集到的数据可以通过北京天玑科技TJ-Cloud在线监测预警系统进行处理从而得到监测位移情况。

 

GPS法
GPS法是基于全球卫星定位系统来进行尾矿库坝体的位移监测，利用GPS接收机实时采集监测点的坐标，通过通过TJ-Cloud在线监测预警系统解算监测点的位移情况和位移速率。GPS法定实时监测精度为：水平位移精度。采用GPS法进行尾矿库坝体位移监测的方式为：在监测站位置安装一台或多台GPS接收机，每个监测点对应一台GPS接收机来获得其位移信息，配合天玑科技TJ-Cloud在线监测预警系统构成三维位移监测系统。

 

 

采用GPS法进行尾矿库坝体位移监测，其特点如下：

1、可以自动获得实时监测数据，通过TJ-Cloud在线监测预警系统生成三维坐标变化图和三维坐标变化速率图。
2、受地形限制较小，观测点之间无需通视，只对空开阔，达到4颗卫星即可实现精确观测。
3、高度自动化，无人值守，全天候监测，不受天气情况的影响。
4、成本随GPS监测点数量的增加而增加。

 

自动型全站仪极坐标差分法
自动型全站仪是一种能进行自动搜索、跟踪、辨识和精确找准目标并获取角度、距离、三位坐标以及其他相关信息的智能型全站仪，又被称为测量机器人。极坐标差分法通过自动型全站仪采集监测点的坐标数据，利用天玑科技TJ-Cloud在线监测预警系统来计算监测点的位移情况。使用该方法后自动型全站仪的测量精度可以达到亚毫米级。

 

采用自动型全站仪极坐标差分法进行尾矿坝坝体位移的监测的方式为：一台全自动测量全站仪与数个监测点目标（棱镜）及天玑科技TJ-Cloud在线监测预警系统构成三维位移监测系统。采用自动型全站仪极坐标差分法来进行尾矿库坝体位移的监测，其特点如下：

 

1、无需人工干预，全自动采集，自动获取三维坐标信息、传输、与处理监测点的三维数据。
2、测量精度高，经过软件差分解算后可达到亚毫米级。
3、反射棱镜价格低廉，监测点的布设成本低，有利于增加监测点数。

 

 

通过以上比较可以得知，目前三维位移监测的方案主要有GPS法和自动型全站仪极坐标差分法，两者采用不同的数据采集部分都可以实现监测点坐标数据的自动采集，通过天玑科技TJ-Cloud在线监测预警系统来实现对尾矿库坝体位移的监测。

 

这两种技术，在尾矿库坝体位移监测中可以根据工程的具体情况，取长补短互相搭配使用，设计出最优的方案，以达到最jia的监测效果。从尾矿库坝体位移监测工作的需求来看，采用三维位移监测技术还仅仅是开始。从目前尾矿库安全的现状来看，应尽快在尾矿库监测监控中配置这种真正意义上的三维位移监测系统。将尾矿库的安全管理纳入现代科学的范畴之内，科学、即时、有效的监测监控，以确保人民生命财产的安全和社会的稳定，为构建和谐的生存环境，做出应有的贡献。

 

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