[发明专利]一种多参数封闭区危险性实时监测预警方法

说明书

本发明提供一种多参数封闭区危险性实时监测预警方法，属于地下工程监测技术领域。该方法包括围岩稳定性和污染物状态监测两部分，监测通过井下部分和井上部分进行。该方法先通过得到的初始数据设定预警阈值，然后进行例行的围岩稳定性评价，结果分为：安全、不稳定以及危险。当围岩稳定性为危险时，实施封闭措施，当围岩稳定性为不稳定时，进行污染物泄漏安全性评价，结果分为：安全与不安全。当污染物泄漏安全性评价结果为不安全时，实施封闭措施。该方法可以有效得到可以判断围岩安全性的数据和判断污染物稳定性的数据。通过数据进行评估可以实时做出对不同监测段污染物泄漏危险性的判断，并能及时对危险区域做出响应。

技术领域

本发明涉及地下工程监测技术领域，特别是指一种多参数封闭区危险性实时监测预警方法。

背景技术

城市生活垃圾如处理不当会造成污染土地、污染水源、产生有害气体以及危害附近居民等不良影响。目前主要的固废处理方法有:填埋、焚烧、堆肥以及循环利用。这些固废处理方法虽然有着成熟的技术及工程实践经验，但却无法解决对环境二次污染等问题。2015年北京科技大学的研究团队设计了一种使用矿山采空区封存无害化处理后垃圾的方法，发明专利名称为《一种高初始强度的充填采煤方法》。基于这种方法，可以有效将废弃物与生物圈隔离，但是城市垃圾中存在的有害物质，如：重金属及残留的有机物，有对地下水及周围施工区域的潜在危害。因此在深地填埋封闭后仍然需要对污染物稳定性进行监测。

中国专利CN205484378U公开了一种监测垃圾填埋场中多种参数的装置和方法，能远程监测各种填埋场参数。但此设备是专为垃圾填埋场设计的，无法应用于井下，尤其在含有瓦斯的煤矿中无法使用，并且无法对围岩情况进行监测。中国专利CN105675052A公开了一种多参数监测胶结充填体的测试装置和方法。可以检测胶结充填体的多种参数。但其无法做到长期实时监测，并且不具有对城市场生活垃圾充填体监测的针对性。

本发明是为废弃物深地储存或封存设计的多参数实时监测系统，可以监测充填区域的围岩稳定性以及潜在泄漏污染物的安全性。

发明内容

本发明为解决城市垃圾或其他废弃物深地环境下封存过程中对封闭区域地质参数及污染物情况的实时监测问题，提供一种多参数封闭区危险性实时监测预警方法。

该方法包括围岩稳定性监测和污染物状态监测两部分，具体过程如下：

(1)对废弃物深地封存区域进行监测预警时，通过得到的初始数据设定预警阈值；

(2)进行围岩稳定性监测评价，评价结果分为：安全、不稳定以及危险；

(3)当步骤(2)中围岩稳定性的评价结果为危险时，实施封闭措施；

(4)当步骤(2)中围岩稳定性的评价结果为不稳定时，进行污染物状态监测评价，评价结果分为：安全与不安全；

(5)当步骤(4)中污染物状态的评价结果为不安全时，实施封闭措施。

步骤(2)中围岩稳定性监测指标包括：围岩中的相对应力、封闭区中发生的微震事件和围岩的位移情况，

其中，相对应力变化指数σ_t为某时刻监测到的应力值；σ_μ为样本均值；

微震事件活动指数R_e为时间步距内微震事件总能量；R_p为监测步距内的微震事件频次；R_e0为能量判断尺度；R_p0为频次判断尺度；K_s为频次影响系数；

位移异常指数ΔS_i为位移距离；S′为判断尺度；