基于导波技术的尾矿坝溃坝预警研究
2021-05-08汤紫凯何文林凤翻秦政
有色金属科学与工程 2021年2期
关键词:信号
汤紫凯 , 何文 ,c, 林凤翻 , 秦政
(江西理工大学,a. 资源与环境工程学院;b. 江西省矿业工程重点实验室;c. 钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心, 江西 赣州341000)
尾矿库是矿山选矿后储存尾砂的场所,它是一个具有高势能的危险源[1]。 尾矿坝与常见的堤坝有些差异,即:①材料不同,常见堤坝是由天然的砂石、土料或混凝土堆筑而成,尾矿坝则主要是由粗废、尾砂堆筑而成;②筑坝方式不同,常见堤坝是一次性筑坝成型, 而尾矿坝通常是随着放矿的尾砂量分期堆筑,非一次性堆筑至设计标高。 这些特性使尾矿坝比其他类型的截留结构更脆弱[2]。一旦尾矿坝溃坝,泥石流爆发,不仅影响矿山正常生产, 还会威胁下游居民的生命财产安全以及造成环境污染[3-4]。 如2019 年1 月25 日发生在巴西的菲乔铁矿尾矿坝溃坝事故[5],库内1.23×103万m3的废料泥浆冲出,沿途的建筑物、农田、车辆被掩埋或摧毁,事故遇难人数高达270 人。 此类严重的尾矿坝溃坝事故会对生态环境和人类社会造成深远而恶劣的影响[6],因此,针对尾矿库坝体稳定性监测预警技术的研究具有重要意义。
尾矿坝坝体边坡失稳、渗透破坏和洪水漫顶是造成溃坝事故的主要原因[7],尾矿坝的坝体稳定性浸润线和干滩长度也是安全监测的重点指标[8-10]。超声导波技术是一种声学方法, 由于其自身的传播特性,逐渐发展为无损检测和结构健康监测的一项新技术[11-12]。1923 年,Ghosh 首先推导出空心圆柱壳中波传播的线弹性解,为该领域的研究奠定了理论基础[13]。……
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