摘要：尾矿库是矿山生产活动中的重要组成部分，是保证矿山生产连续稳定运行的重要设施。同时尾矿库也是矿山危险场所，一般属重大危险源。因此，在《尾矿设施设计规范》（GB 50863-2013）中规定：“三等及三等以上尾矿库应设置人工监测与自动监测相结合的安全监测设施”，国家也制定了一系列专门的监测技术规范。本文结合相关规范和工程实践,阐述了尾矿库在线监测系统中土木工程设计和施工的关键问题,包括线路敷设形式和防护措施,混凝土基础建设的不同形式和要求,监测钻井施工细节和电缆线,设备和办公系统的防雷细节。通过对设计和施工细节的研究、应用总结，对尾矿库在线监测系统的标准化建设提供了不少借鉴。
关键词：尾矿库；在线监测系统；土建设计；施工
前言：尾矿是非煤矿山产出量巨大的固体废弃物之一，一般采用筑坝拦截谷口或者围地构造的尾矿库进行堆存。因此，尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在一定的溃坝风险，一旦失事，不仅对下游的建筑构筑物、生态环境造成破坏，而且严重威胁下游人
民众的生命与财产安全。
尾矿库失事的原因众多，按尾矿库失事的直接原因，可将尾矿库灾害分为洪水漫顶灾害、坝基坝坡失稳灾害、尾矿坝裂缝事故及其他灾害。尾矿库在线监测系统的设计涉及供电通信线路、混凝土基础、监测孔、现场防雷施工等一系列内容。作者结合工程实践，就尾矿库在线监测系统中涉及的土木工程施工等具体内容进行了阐述，对尾矿库在线监测系统的标准化建设提供了借鉴，对尾矿库在线监测系统的质量和技术水平提高提供了帮助。山西医科大
1 线缆敷设
1.1 敷设方式
根据工程实践，在尾矿库在线监测系统中，埋管是铺设电缆较为合适的方式。一般情况下，现场路线设计尽可能挖沟埋设。钢管材料可选用镀锌材料，镀锌钢管可起到防腐蚀、防虫、防电磁等作用。直接埋设电缆的深度一般不小于700mm；在寒冷地区，直接埋在地下的电缆应埋在永久冻土层以下。当条件限制不能深埋时，应采取措施防止电缆损坏，可采用镀锌钢管外包混凝土浅层挖沟埋设。当电缆埋置时，电源和信号线应分开放置并保持一定距离。
电缆沟的截面如图1所示。
敷设电缆应取消或尽可能减少线路施工连接，通信线路应考虑电缆维修问题。线路上连接电缆的地方应设置维修孔，如图2所示。维修孔设计可采用混凝土盖板，防止雨水进入或损坏。如果没有敷设条件(如混凝土坝坝体)，可使用铺设管道敷设。
1.2 线路防护
线路的损坏主要是由于外部力量造成的破坏，如冬季冻胀、人为剪断、机械或车辆碾压、雷电及小动物撕咬造成的破坏等。在施工过程中，应将管道现场加固，并需留有一定数量的剩余。管理单位应加强安全教育，做好标识，竖立安全警示标志，位于道路旁边的线路应设置防撞桩，尽可能避免人为和机械车辆碾压破坏；虫害地区和寒冷地区应根据当地特点，采取相应的防止虫害和防冻保护措施。
2 混凝土基础
位移、降雨监测墩和设备安装杆的基础是在线监测系统中土木工程的主要形式，施工质量直接影响监测数据的准确可靠性。位移监测墩必须保证反映坝体的位移，其施工质量的重要性不言而喻。监测点和参考点应与实测体紧密结合，埋在土壤(坝体)的基坑深度不
应小于0.5m，冻结带应低于冻结线。在线监测系统的位移监测通常采用GPS和全站仪监测方法，在定点测量时需要GPS接收机或监测棱镜。监测墩一般采用混凝土墩，钻孔后锚固于基岩或大坝坝体；对于尾矿堆积坝或土坝上的监测，可采用挖坑后埋设扩大基础的混凝土墩，并做好保护措施。GPS监测块由于需要电力通信设备，所以除了固定设备，还需做好防雷接地措施。 3 监测钻孔油页岩灰渣
监测井眼是监测内部位移和浸润线的常见形式。钻孔施工质量直接影响到监测的效果。如果浸润线位于埋深小于10m的壤土层中，可通过人工接地装置进行钻孔，钻孔深度应大于10m，直径不应小于100mm；敷设多管时，孔径和管径应增加，避免各监测管之间相互影响。浸润线监测通常采用渗压计，埋在监测管中。监测管的埋深是监测数据是否准确的关键。在确定钻孔深度及监测管长度时，应根据初步设计文件等查出坝体稳定需要的设计浸润线埋深，钻孔深度应大于设计埋深，确保监测数据满足设计需要。 4 现场防雷 尾矿库一般位于山区，环境恶劣，且大部分地区的雷电活动频繁，监测设施及监控室极易受到雷击。现场实践表明，许多自动监测系统的故障或损坏是由于防雷设施建设不当 造成的。因此，应根据尾矿库工程实际现场进行防雷设计和施工。在线监测系统的雷电防护需要考虑供电通信线路、现场监测设备和值班室的防雷保护。
4.1 线路防雷
对于架空线路的直接防雷，一般使用避雷针。一根钢绞线平行于电源线上方20cm处的供电线，并与接地线保持一定距离。对于埋线采用钢丝磨损较多的钢管保护，钢管可保护电缆不受人和动物的影响，同时可起防雷保护作用，应采用钢管良好的接地方式。嵌入在浸润线钻孔内的传感器也应采用与之兼容的避雷器，并要求防雷装置有良好的接地。光缆线应尽量避开孤立的树木、高塔、高楼、树木和其他易受雷击的目标。当无法避免时，应采取避雷针保护电缆。电缆金属屏蔽层的电线必须在两端接地，并且连接到极点、端子或附近。光缆线路应配备埋管铺设和接入，在进入值班室和其他监测设施前，铺设距离不得小于15m。
4.2 设备防雷
在线监测系统的各种设备分布较离散，线缆铺设距离从几百米到数千米不等，整个系统的接地非常困难。但系统由多个子系统组成，各子系统内部遵循“联合接地原理”，子系统可在数据采集点就近接地。接地体埋在地下，并用铅丝连接，将闪电电流导至大地。接
地体可采用特殊模块或碳棒，也可采用镀锌角钢、圆钢组合接地网。如果现场条件不符合要求，接地体可通过镀锌扁钢连接在一起形成接地网。
济宁pm2.5 4.3 值班室防雷
值班室防雷接地一般采用独立接地网，接地电阻要求小于4Ω。水平接地体接地电网常采用镀锌扁钢(-40×4), 垂直接地体可用2.5米长度的镀锌角钢(L50×50×5)，埋设的距离间隔为5米,四角的接地电网应该形成一个圆角。若接地网电阻不满足4Ω的要求,可以在库区接地网的帮助下完成。如果不行，可以通过将垂直的接地体(镀锌角钢)切换到石墨接地电极、填充还原剂，并加入离子电极来降低电阻。
结 语：
在尾矿库在线监测系统的建设中，土木工程建设的质量与系统的长期可靠运行直接相关。本文结合通信电源电路的相关规范和工程实践，为今后的研究和分析提供了一定的帮助和建议。
航空动力学报 参考文献：
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