[发明专利]尾矿坝失稳的监测预警方法及系统

说明书

本发明提供一种尾矿坝失稳的监测预警方法及系统，方法包括以下步骤：实时采集并存储尾矿坝体的次声波信号；对所述次声波信号进行分析得到次声波累计振铃计数、能率变化规律；分析所述累积振铃计数随时间的变化规律以及所述能率变化规律得到尾矿坝失稳破坏预警点。本发明中的方法通过累计振铃计数与能率双项指标配合对尾矿坝失稳预报、预警，可有效避免预警偶然性，监测结果准确度高。

技术领域

本发明属于尾矿坝稳定性分析技术领域，具体涉及一种尾矿坝失稳的监测预警方法及系统。

背景技术

尾矿坝为矿山的重要组成部分，是一重大潜在危险源，必须对其稳定性进行监测。目前，对尾矿坝的失稳监测领域中，有学者提出GPRS，GIS，ZigBee等技术结合现代计算机、通信等技术的方法以实现对尾矿坝安全的科学化、自动化监测，但这种方法技术投资较大，无法监测坝体内部损伤，且监测指标及参数不够明确，无法较好的定性评估坝体稳定性；因此，现今对尾矿坝的失稳监测仍主要依赖人工巡检或携带仪器设备现场测量，但人工测量劳动强度大，受天气、周围环境、人工误差因素影响，提前预测精度较低，且仪器需于尾矿坝体耦合，且部分监测仪器无法回收导致成本高。

尾矿坝由初期坝及堆积坝组成，初期坝可分两类：透水坝和不透水坝，透水坝组成材料主要为堆石料等；不透水坝组成材料为粘土、土工织物、沥青等；堆积坝主要组成材料为粗粒尾砂。尾矿坝体内材料在尾矿库堆积过程中，由于相互摩擦及相对滑动会产生一系列声信号，由于坝体组成材料主要为散体材料，且坝体内含有大量水分，声信号衰减严重，大部分声信号无法被接收、采集，声发射监测方法无法适用，因此，如何实现对尾矿坝失稳进行有效预警成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种尾矿坝失稳的监测预警方法，该方法能对尾矿坝的内部损伤实时进行监测从而进行失稳预警。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种尾矿坝失稳的监测预警方法，包括以下步骤：

实时采集并存储尾矿坝体的次声波信号；

对所述次声波信号进行分析得到次声波累计振铃计数与时间变化规律曲线、能率与时间变化规律曲线；

分析所述累积振铃计数随时间的变化规律以及所述能率变化规律得到尾矿坝失稳破坏预警点。

进一步地，通过在尾坝矿体待测区域交错布置次声波信号自动采集传感器采集所述尾矿坝体内部的次声波信号。

进一步地，所述累积振铃计数随时间推进数量突增，所述累积振铃计数与时间关系曲线由平缓转变为陡峭的曲线曲率突变点为尾矿坝失稳破坏预警点。

进一步地，所述能率变化规律首次出现高能率信号点为尾矿坝失稳破坏预警点。

本发明的目的之二在于提供一种尾矿坝失稳的监测预警系统，该系统可以用于尾矿坝失稳的监测与预警。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种尾矿坝失稳的监测预警系统包括：多个次声波信号自动采集传感器、网络传输仪，储存控制中枢、服务器；其中，

所述次声波信号自动采集传感器用于实时采集待测尾矿坝体的次声波信号并将所述次声波信号转化为模拟信号发送；

所述网络传输仪通过电缆与所述次声波信号自动采集传感器连接，用于接收模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号通过电缆传输并存储在储存控制中枢中；

所述服务器用于从所述储存控制中枢导出次声波信号数据进行分析得到次声波累计振铃计数、能率变化规律，并通过所述累积振铃计数随时间的变化规律以及所述能率变化规律得到尾矿坝失稳破坏预警点。

进一步地，多个次声波信号自动采集传感器交错布置在尾坝矿体待测区域自动采集传感器采集所述尾矿坝体内部的次声波信号。