基于无人机航测的尾矿库三维空间数据获取与风险分析

尾矿库是具有高势能的人造泥石流危险源,如何运用科学、有效的手段监测是需要解决的关键问题。基于无人机航测技术获取尾矿库的高精度三维空间数据,研究尾矿库的可视化安全风险分析方法,实现对尾矿库的全寿命周期管控。以某尾矿库为例,通过研究无人机航测的工作流程和空三加密原理,获取了尾矿库的高精度、精细化数字地表模型、数字正射影像和三维点云数据,构建了尾矿库的三维空间数据。研究结果表明:采用尾矿库基础参数提取、堆排量变化计算、堆排三维建模预测、下游脆弱性地物提取等方法,可及时有效的掌握尾矿库的安全状况,对拓宽尾矿库监测技术具有借鉴意义。     

基于空天地三维数据的尾矿库安全监管技术研究

为提高尾矿库安全状态,解决当前尾矿库监管难度大、代价高、盲区多的现实问题,以四川省盐边县小水井尾矿库为研究对象,采用高分遥感、无人机和三维激光组成的空天地三维数据,建立多层级、多精度三维数据的协同流转模式,通过周边关系分析、关键指标检查、防排洪验算、稳定性分析和溃坝模拟等手段,提供了尾矿库风险管控与定量化评价的参数,研究结果表明:该技术可有效提升尾矿库安全监管的技术能力,有助于促进运营方和监管者建立尾矿库监测-预警-避灾-救援工作体系。     

矿山尾矿库多技术融合安全监测运用研究

为解决当前国内尾矿库安全监测效率低、危险评价难以量化等实际问题,以尾矿库日常安全监管工作需求为切入口,率先结合高分遥感、无人机航拍以及三维激光扫描等技术,从天地一体化的观测角度对尾矿库进行病害监测分析,开展尾矿库溃决泥石流灾害数值模拟,实现尾矿库监测-评价-预防系统性的安全量化评估,建立多技术融合的矿山尾矿库安全监测及危险评价技术体系;并通过攀枝花万年沟尾矿库进行实证分析,验证矿山尾矿库多技术融合安全监测方法的有效性。结果表明,用该技术手段能够提高矿山尾矿库安全监测效率。     

构建“三界”多元数据诊断体系

正安全生产领域尚没有普遍的、规范的数据源获取体系,为此,必须从数据源建设入手,宁缺毋滥。四川省安全科学技术研究院从矿山露天头顶风险源入手,集成高分卫星、三维激光、地下物探三项技术优势,构建了"天空、地表、地下"三界多元数据诊断体系,创立了"诊断—分析—设计—治理"(DADT)循环管控模式。     

基于“五有”的危化品企业双重预防机制数字化建设

为推动危化品企业开展安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制数字化建设工作,防范重大安全风险,提出了基于企业主要负责人牵头的工作推进机制、有全面覆盖的安全风险分级管控措施、有全员参与和周期明确的隐患排查治理制度、有线上线下融合的数字化系统、有持续推进的激励约束机制的“五有”建设模式,建立了双重预防机制运行效果评估标准。结果表明通过重点管控可能造成严重事故后果的风险事件以及数字化技术应用,可有效解决以往风险管控措施不落实、隐患排查不精准、全员参与不充分、整改情况难追溯等难点问题。     

中国安全生产科学研究院“十三五”系列科研成果

正尾矿库溃坝大型物理模拟试验与全寿命服役期健康诊断技术依托项目"十三五"重点研发课题"尾矿库溃坝大型物理模拟试验与数值仿真技术"(2017YFC0804603)与"高尾矿库全寿命服役期健康诊断与风险评价技术"(2017YFC0804605)。研究内容中国安全生产科学研究院、南京水利科学研究院、中科院武汉岩土所等开展合作研究,进行了尾矿库溃坝模型试验、溃坝离心振动模型试验和下泄物下游演进模型试验,揭示了尾矿库的溃决机理;建立了合理预测尾矿库溃坝下泄物流量过程的数学模型和模拟尾矿库溃坝下泄物泛滥过程、最终覆盖范围与厚度的动力演进数学模型;提出了基于灰色预测模型和相关度分析的原观数据预处理方法,建立了渗透稳定、变     

基于ArcIMS数据结构的尾矿库安全管理专家系统研究

利用ArcIMS数据结构的数字化、可视化技术将尾矿库空间实体信息表示为空间集、属性集和指标集,解决了尾矿库安全管理专家系统的知识库、图层库和规划数据库技术方案；再利用ArclMS地图数据组织工具,将地理坐标在空间图层中标定出来然后生成相应的图层(*.shp)文件,这些文件就是尾矿库安全管理专家系统要发布和操作的对象；最...     

尾矿库安全稳定空间动态监测方法研究及应用

以尾矿库的科学化风险管控为目标,基于高分遥感、无人机低空航测和三维激光扫描多源空间数据,对尾矿库自身及其周边环境进行了系统化全方位的动态监测分析,为安全生产和监督管理人员提供数据支撑和决策支持。一方面利用多源数据进行周期性监测数据分析,提取尾矿库安全生产运行关键性指标,建立关键性指标长时间序列数据库,实现对尾矿库安全运行态势和风险的把控;另一方面划定尾矿库安全生产红线,利用遥感影像变化检测技术对尾矿库周边环境进行大面积智能化的动态监测,获取红线范围内的变化信息,进一步分析周边环境变化对于尾矿库安全稳定性的影响。以攀枝花市万年沟尾矿库为示范区域,综合利用多源数据开展尾矿库安全动态监测应用研究,结果表明,万年沟尾矿库在监测期间自身运行态势平稳,周边环境变化较小,整体相对比较稳定。这验证了基于多源数据的尾矿库安全动态监测的有效性和可行性,也表明了利用该技术可以有效掌握尾矿库的安全态势,提高尾矿库安全监测效率,进一步完善尾矿库安全监测技术体系。     

渗流-应力耦合作用下尾矿库稳定性的三维数值分析

尾矿坝稳定性分析对尾矿库运行具有重要的意义,数值模型的建立是尾矿库稳定性分析的关键因素之一。根据某尾矿库工程实际,利用3Dmine与Midas/GTS软件建立了三维数值模型,基于渗流-应力耦合机理,研究了干滩长度对尾矿库坝体稳定性的影响机理。结果表明:1)渗流作用对尾矿库稳定性影响较大;2)在渗流-应力耦合作用下,随干滩长度减小,尾矿坝孔隙水压力逐渐增大,而整体位移量逐渐减小,最大位移区域从尾黏土层逐渐扩大到尾粉土层,尾矿库安全系数逐渐减小;3)得出了适用于该尾矿库的干滩长度与安全系数之间的函数关系。数值模拟结果显示,洪水工况下尾矿库安全系数为1.112 5,小于《尾矿库安全技术规程》规定的二等坝安全系数1.15。因此,应加强尾矿库的安全管理,以保障尾矿库后期的安全运行。     

基于集对可拓耦合算法的尾矿库安全综合评价

针对尾矿库安全综合评价中“定性定量评价尾矿库安全等级”和“客观描述尾矿库安全状态变化趋势”的要求，采用集对分析方法和可拓理论，利用可拓距计算原理，建立尾矿库集对可拓耦合安全评价模型和尾矿库集对势的计算方法。利用RSCIE权重计算方法确定尾矿库评价指标的权重，将基于集对可拓耦合算法的尾矿库安全评价模型用于尾矿库各安全等级集对可拓联系度的分析中，并基于最大隶属度原则确定案例中的尾矿库为正常库，其集对可拓联系度为0.040 6，安全状态的集对势为9.26。结果表明:该尾矿库的安全等级为正常库，且其安全状态发展趋势为弱同势，说明尾矿库的安全状况发展趋势为正常库的态势不强，且向不安全状态转变的可能非常大，应该加强该尾矿库的日常安全管理。这与实际情况相符合，有效验证了该评价模型的可行性和实用性。     

三维倾斜摄影技术在尾矿库风险防控上的运用

为提高尾矿库信息化安全管理水平,保障尾矿库安全平稳运行.采用无人机倾斜摄影技术对尾矿库及下游区域进行影像数据采集,创建尾矿库三维图像,并将尾矿库空间三维模型关键数据与企业设计数据进行对比分析,对尾矿库汛期防洪能力进行预测分析.结果表明:该技术能够及时发现尾矿库运行期间存在的隐患,防范化解尾矿库安全风险,提高预测尾矿库汛...     

安全生产中介组织参与安全生产事故应急管理研究

在工业企业安全生产事故应急管理中,安全生产中介组织能为政府和企业提供重要的科技服务与支撑。为了更好地发挥安全生产中介组织科技中介的作用,研究了安全生产中介组织如何利用技术与知识优势参与工业企业安全生产事故应急管理。在事故应急预防与准备阶段,通过参与应急预案编制与演练、隐患排查与风险控制、应急技术研究,为企业和政府提供人才与技术支持;在事故应急响应阶段,从信息和处置技术方面协助事故现场应急处置;在事故后的恢复与重建阶段,参与事故信息分析整理、协助恢复企业经营活动、协助设计监督与评估机制等。通过加强自身能力建设参与应急管理的全过程,真正发挥专业科技型中介组织的作用。     

尾矿库事故隐患及风险表征与防控方法*

为解决尾矿库安全隐患及风险,应用基于证据(Evidence-based)方法和事故树分析模型,辨识并表征尾矿库事故影响因素、隐患及耦合状态,根据事件发生可能性、潜在后果严重性和受体暴露程度相关独立参数,给出尾矿库事故风险表征方法,建立尾矿库事故多情景、多阶段（3段）、多层次和多等级（4级）风险防控框架。结果表明:对尾矿库5类事故（溃坝、漫顶、渗流、输送冒漏、库区扬尘）进行分析,得出基本事件或蛰伏隐患对尾矿库事故结构重要度或影响程度,给出尾矿库事故风险3维表征方法,并结合巴西布鲁马迪尼奥尾矿库进行实例应用,确定尾矿库风险等级（最高级4级）,验证方法可行性与有效性。研究结果可为尾矿库减灾防灾提供理论支撑与实践指导。     

海湾大桥施工隐患动态预测与双线控制研究

目前桥梁施工安全的研究,从宏观和微观两方面相结合的系统研究比较欠缺.根据大桥施工特点,从时间和空间角度,采取"线-点-面-点-面"分析方法,把桥梁建设的工艺过程看作线,具体的工艺看作点,各工艺的影响因素组成面,把每一影响因素看作点,各影响因素的影响指标组成面,以各工艺点为核心,对事故隐患进行全方位动态分析,结合计算机软...     

基于社会科学统计程序(SPSS)回归性分析的尾矿库事故预测模型

基于社会科学统计程序(SPSS)软件的分析功能,对调查研究中获取的尾矿库案例进行数据提炼和分类编码,找出相关因子并进行回归性分析。最终目的是找出尾矿库各个因素的内在联系,建立简单的尾矿库事故模型,从而可以初步预测尾矿库事故发生的可能性。该预测模型为尾矿库事故的研究提出了新方法,对于防灾减灾以及保护人民生命财产安全起到了积极作用。     

汛期尾矿坝溃坝事故树分析

根据汛期尾矿坝溃坝的一些典型事例,概括出了导致尾矿坝溃坝的基本事件,应用事故树分析中的最小割集、最小径集及结构重要度,对汛期尾矿坝溃坝事故进行了研究,结果表明,可以选择由滑坡量大、超出正常设计的降雨、未采取有效的排洪措施、大于设计烈度的地震4个事件构成的最小径集作为控制汛期尾矿坝溃坝事故发生的途径,未采取有效的排洪措施是这一途径中的控制重点,可以通过修复或增设排洪设施,汛前降低库水位等措施来实现,这对指导尾矿坝防洪渡汛有重要意义。     

中国石化管道及罐区隐患排查治理监管系统研究与应用

为加强危化品管道和罐区隐患排查治理的监管工作,有效防范安全生产事故,按照国家相关要求,结合中国石化业务实际,研究开发中国石化管道及罐区隐患排查治理监管系统。该系统规范并监督中国石化上、中、下游各企业油气输送管道暨厂际管道和罐区隐患排查、上报、治理、验收各个环节工作,确保隐患得到全面排查、及时治理和销项,并能满足上报政府信息的要求。通过在中国石化总部及41家企业的应用,结果表明,该系统满足了中国石化油气输送管道暨厂际管道和罐区隐患排查治理监督管理需要,优化了管理流程,促进了管道和罐区隐患排查治理工作的规范化、标准化、精细化、高效率,为中国石化打好油气输送管道暨厂际管道和罐区隐患排查治理攻坚战提供技术保障。同时系统强大信息汇总、预警监控、统计分析,为管理决策提供技术支撑。     

数字尾矿库系统结构及功能实现方法

我国三等以上尾矿库均建成了尾矿库在线监测系统,为进一步提升尾矿库管控水平,提出可在在线监测系统基础上建设数字尾矿库工程的思路。数字尾矿库工程是借助全数字测量、遥感、地理信息系统或全球定位系统等现代化手段采集基础数据,实现尾矿库地形地势、水文气象、监测监控、调洪、尾矿坝稳定、风险分析、设备设施管理、应急培训等功能有机集成的统一管控平台。在总结数字尾矿库研究现状的基础上,借鉴水利水电工程中数字黄河、数字长江工程建设理论和方法,研究了数字山谷型尾矿库系统的功能和实现方法,提出了数字山谷型尾矿库系统的结构框架,并对数字平台建设、调洪演算实现、坝体稳定在线分析预警及应急培训等子系统的实现方法进行了深入研究,研究成果可为后期数字尾矿库建设提供参考。     

尾矿库地震液化机理及抗震评估指标体系研究

2008年"5.12"汶川大地震中,四川、陕西和甘肃三省尾矿库均受到不同程度的破坏和影响。本文针对四川汶川地震造成灾区尾矿库排洪系统失效,坝基沉降,坝体滑坡、垮塌、开裂等现状,对尾矿库地震溃坝机理进行了分析,研究了地震作用机理和地震液化的影响因素;在此基础上,建立起用于评估尾矿库抗震能力和地震溃坝可能性的指标体系,指标体系考虑了地震强度、防洪、抗滑、抗渗透和安全管理五个方面,能够较为全面的分析和评估尾矿库在抗震方面的基本特性,并通过研究给出了各个指标的分级方法。该体系的建立为尾矿库抗震能力评估、避免特殊工况下尾矿库溃坝事故的发生具有一定应用价值,可为尾矿库运行期的安全管理提供依据。