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尾矿库是筑坝拦截谷口或围地构成,用以储存矿山选矿等工艺产生的大量尾矿,是矿山企业生产不可或缺的辅助设施,但同时由于尾矿库的特性,它也是一个人造的危险源,其安全与稳定对矿山企业的正常生产、区域生态安全至关重要。截至2010年底,全国共发生尾矿库安全事故74起,事故类型以尾矿库溃坝、洪水漫顶、排洪设施破损、排洪系统堵塞、机械伤害为主,事故共造成死亡、失踪共362人。特别是,2008年9月8日,山西襄汾县新塔矿业有限公司尾矿库发生的溃坝事故造成277人死亡,4人失踪,33人受伤,直接经济损失9619万元,影响极其恶劣。根据资料显示,截至到2010年底,全国共有尾矿库11946座,其中,在用库6640座,在建库1507座,停用库1710座,已闭库2089座；四、五等小型尾矿库占总数的大部分,约为94.1%左右。在勘察、设计、施工等环节存在缺陷的情况依旧存在,尾矿库领域亟需不断改善。同时,全国尚有16座尾矿库的等别未确定,892座尾矿库的安全状况未确定,这些潜在因素将增加尾矿库安全管理的压力。尾矿库一旦失事发生溃坝事故,将对下游地区人民生命、财产安全造成极大危害,对生态环境造成严重污染,影响区域和谐稳定,后果往往触目惊心。因此开展尾矿库事故统计分析,建立适应现代安全管理的在线监测系统,在此基础上对能综合反映尾矿库安全状态的安全系数进行安全预警研究,并对其安全状况作出预警,能有效监测尾矿库运行状态,并对其可能存在的风险程度进行预警预报,对于尾矿库安全运行具有重要现实意义。纵观国内外尾矿坝研究状况,学者已经做了大量工作,并取得了丰硕成果,但目前仍存在着许多问题与不足：(1)国内对于尾矿坝的研究较多,但对尾矿库及尾矿库区域的研究相对较少,对于尾矿库区域安全影响因素缺乏系统的总结分析。(2)与土石坝、水坝等方面的监测相比,国内在尾矿坝监测方面的技术尚不成熟,与国外有一定的差距。主要表现为对尾矿库安全监测的重要性认识不够,监测项目不完善、监测制度不够合理、监测资料缺乏系统分析、监测手段落后与安全监测的自动化水平低等。(3)监测数据分析处理和预警技术上仍相对落后,主要表现在大部分尾矿库监测仪器仍采用传统仪器,监测手段仍为人工现场采集数据,不能实时获取尾矿库的运行数据,而且测量数据存在较大误差,资料的整理与分析也不能同步,以致不能及时地发现并预报尾矿库安全隐患。基于此,论文着力尾矿库安全监测与预警研究,依托湖北省黄麦岭尾矿库安全监测系统项目,开展了尾矿库安全监测及预警关键技术研究,主要研究工作内容如下：(1)研究了我国尾矿库安全生产的现状及目前存在的问题,阐述了进行尾矿库安全监测与预警研究的必要性和紧迫性；分析了国内外尾矿库安全监测、安全预警研究现状及发展,分别指出我国尾矿库安全监测与预警研究领域所面临的问题；在黄麦岭尾矿库安全监控关键技术研究的背景下,提出了本文的主要研究内容及其技术路线。(2)通过对我国尾矿库事故数据的统计分析,总结了尾矿库事故类型及原因,指出了尾矿库安全生产存在的问题；并从系统观点出发,分析了尾矿库区域安全影响因素。(3)以尾矿库安全监测技术规范为基础,分析了规范要求的各项监测项目之间的相互影响,利用解释结构模型建立了尾矿库安全监测指标相互二联的关系矩阵,优化构建了尾矿库安全监测指标体系,对尾矿库安全监测方案提供了理论依据。提出了以规范要求为基础,以风险分析为补充的监测点布设方案,并以黄麦岭尾矿库作为工程实例应用研究。(4)分别研究了BP神经网络及遗传算法的基本理论及实现过程,分析了其各自的优缺点,将二者结合运用,充分发挥各自优势,建立了基于遗传算法的BP神经网络的尾矿库安全预警模型。(5)在建立尾矿库安全预警指标体系基础上,利用MATLAB编程实现GA-BP神经网络结构优化、网络训练,设定以尾矿库安全系数为基础的安全预警准则,依托工程实例进行尾矿库安全预警预测,结果证实其在尾矿库安全预警方面具有明显优势,预测效果良好。本文针对黄麦岭尾矿库在线监测项目,在理论研究基础上,对尾矿库安全监测与预警关键技术进行了研究,具有很好的理论意义和迫切的现实意义。