[发明专利]尾矿库安全监控系统及方法

说明书

本申请提供一种尾矿库安全监控系统及方法，尾矿库安全监控系统包括：三维地形测量设备，用于测量和采集尾矿库的坝体表面数据；蓄水区探测系统，用于测量尾矿库的蓄水区底部数据；模型设备，用于根据尾矿库的所述坝体表面数据与所述蓄水区底部数据建立尾矿库的三维模型；以及安全分析系统，用于根据所述尾矿库的三维模型以及实时信息，确定安全决策。本申请的尾矿库安全监控系统及方法，能够建立多角度的尾矿库三维模型，并实现对尾矿库的监控、分析以及决策。

技术领域

本申请涉及尾矿库监控技术领域，尤其涉及一种尾矿库安全监控系统及方法。

背景技术

尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所，是矿山尾矿设施主体构筑物。从安全上看，尾矿库是一个人为生产形成的高位泥石流危险源，一旦失事，必将对矿山及下游人民生命财产造成难以弥补的惨重损失。因此，做好尾矿库的监测和管理尤为重要。

尾矿库水位控制的目标值确定长久以来是尾矿库安全生产的一个难点。其原因如下所述：

(1)选矿厂用水量大，所用水随着尾矿一同排入尾矿库内，经过澄清和自然净化后，大部分的水可供选矿生产重复利用，起到环保节能和补充供给的作用，因此，要保证一定的蓄水量。

(2)尾矿库生产过程中，调洪库容(洪水水位以下、实际水位以上的蓄水容积)是表征尾矿库防洪能力的重要指标，在汛期来临时尤为重要。图1示出了尾矿库调洪库容与水位关系的示意图。随着尾矿在库内不同区域的排放，真实的调洪库容在不断发生着变化，水位控制的目标难以确定，这导致实际生产中的水位控制成为一个难题。

(3)目前，尾矿库生产过程中，水位控制的目标主要是依据设计文件提出的控制水位，设计文件中的控制水位又是依据干滩坡度等设计参数以及经验水位确定的；而尾矿库实际生产中的干滩坡度往往与设计值存在很大差别，造成了设计的控制水位不适用。这就造成了尾矿库防洪安全的保证性不足，存在一定安全隐患。

针对上述现象，为了保证防洪安全，有些尾矿库生产单位，派专人定期巡视并对尾矿库多项参数指标进行人工测量，包括不同位置的干滩地形、水库深度及浊度等，然后计算出实际调洪库容，并依此确定控制水位参数。但是这项工作难度大、浪费人力、人工测量的全面性和准确性差，缺乏形象的呈现形式，也不方便历史数据记录。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种尾矿库安全监控系统及方法，能够建立多角度的尾矿库三维模型，并实现对尾矿库的监控、分析以及决策。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请实施例的第一方面，提出一种尾矿库安全监控系统，该系统包括：三维地形测量设备，用于测量和采集尾矿库的坝体表面数据；蓄水区探测系统，用于测量尾矿库的蓄水区底部数据；模型设备，用于根据尾矿库的所述坝体表面数据与所述蓄水区底部数据建立尾矿库的三维模型；以及安全分析系统，用于根据所述尾矿库的三维模型以及实时信息，确定安全决策。

在本申请的一种示例性实施例中，所述三维地形测量设备包括：机载激光扫描仪；和/或固定式激光扫描仪；和/或雷达扫描仪；和/或摄影测量仪。

在本申请的一种示例性实施例中，所述三维地形测量设备还用于获取尾矿库的水库表面边界线，和水位高度坐标。

在本申请的一种示例性实施例中，所述蓄水区探测系统包括：泥层界面仪；和/或浊度分析仪；和/或全球定位装置；和/或数据采集装置。

在本申请的一种示例性实施例中，所述蓄水区探测系统还用于获取尾矿库的库内水浊度变化信息，分层信息，以及各个观测点的全球定位系统坐标。