[发明专利]一种尾矿库渗透破坏现象监测方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种尾矿库渗透破坏现象监测方法、装置及系统，其中，该方法包括：获取尾矿库内部的尾砂颗粒迁移时产生的弹性波信号；根据弹性波信号计算单位时间内的警报次数；根据单位时间内的警报次数发出相应的预警信号，预警信号用于表征尾矿库内出现的渗透破坏现象。尾矿颗粒在渗流作用下移动时会产生管涌、流土等渗透破坏现象，而这些现象发生在尾矿库的内部或者深处，在渗透破坏发展的早期难以通过表象的观测发现，本发明采用了声学方法，通过对尾矿库内部的尾砂颗粒迁移时产生的弹性波信号进行分析，能够及时发现尾矿库内部出现的渗透破坏现象。

技术领域

本发明涉及矿山施工技术领域，具体涉及一种尾矿库渗透破坏现象监测方法、装置及系统。

背景技术

随着选矿技术的进步和工艺的提升，用于尾矿库筑坝的尾矿粒径越来越细，尾矿的渗透系数也将越来越小，同时尾矿库的浸润线将会越来越高，尾矿库发生渗透破坏的可能性也将越来越大。因此，开展尾矿库渗透破坏的监测、预测的研究工作具有重大意义。

目前，一般是根据尾矿库渗流场的相关指标的变化特征判断尾矿库内是否出现渗透破坏。在尾矿库渗流处于稳定状态时，尾矿库渗流场的相关参数的数值都保持相对稳定；而当尾矿库渗流状态发生变化时，尾矿库渗流场的相关参数的数值也会产生相应的变化。

尾矿库渗流场的相关指标通过渗流观测获得，可概括性的分为渗流量观测和渗流压力观测，一般包括：(1)浸润线观测(2)坝基渗水压力观测(3)绕坝渗流观测(4)渗流量观测。尾矿库浸润线的监测主要依靠埋设于尾矿坝中的测水管或者测压计等装置、设备。尾矿库坝基渗水压力的监测与进行浸润线监测时采用的设备相同。绕坝渗流观测同样可以通过埋设测水管进行，而渗流量观测通常在尾矿库下游能够汇集渗流水的区域设置集水沟，采用容积法、量水堰法和测流速法对尾矿库渗流状况进行观测。

但是，在渗透破坏发生的早期，浸润线、坝基渗水压力、绕坝渗流、渗流量都不会发生大幅变化，难以被察觉，因此，通过上述方法难以在渗透破坏发生的早期及时预警。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的难以在渗透破坏发生的早期及时预警的缺陷，从而提供一种尾矿库渗透破坏现象监测方法、装置及系统。

本发明第一方面提供了一种尾矿库渗透破坏现象监测方法，包括如下步骤：获取尾矿库内部的尾砂颗粒迁移时产生的弹性波信号；根据弹性波信号计算单位时间内的警报次数；根据单位时间内的警报次数发出相应的预警信号，预警信号用于表征尾矿库内出现的渗透破坏现象。

可选地，在本发明提供的尾矿库渗透破坏现象监测方法中，根据弹性波信号计算单位时间内的警报次数，包括：若在单位时间内具有弹性波信号的至少一个波段，根据弹性波信号在单位时间内的不同波段的幅值，计算单位时间内的不同波段的变异系数和/或信息熵；根据单位时间内的不同波段的变异系数和/或信息熵，计算单位时间内的警报次数。

可选地，在本发明提供的尾矿库渗透破坏现象监测方法中，根据弹性波信号在单位时间内的不同波段的变异系数计算单位时间内的警报次数，包括：将单位时间中变异系数小于变异系数阈值的波段的数量判定为单位时间内的警报次数。

可选地，在本发明提供的尾矿库渗透破坏现象监测方法中，根据弹性波信号在单位时间内的不同波段的信息熵计算单位时间内的警报次数，包括：将单位时间中信息熵大于信息熵阈值的波段的数量判定为单位时间内的警报次数。

可选地，在本发明提供的尾矿库渗透破坏现象监测方法中，通过如下步骤获取变异系数阈值：获取尾矿库在不同时刻下的浸润线和渗流数据；确定浸润线和渗流数据的变化幅度满足第一预设条件的第一参考时间段，获取尾矿库在第一参考时间段内的第一参考弹性波信号；计算第一参考弹性波信号在第一参考时间段内的变异系数均值，将变异系数均值作为变异系数阈值。