金属非金属矿山尾矿库安全监测系统方案(新版)

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金属非金属矿山尾矿库安全监测系统实施方案研究

金属非金属矿山尾矿库安全监测系统实施方案研究尾矿库自动化安全监测系统的实施，便于企业和安全监管部门快速掌握与尾矿库安全密切相关的技术指标的最新动态，有利于及时掌握尾矿库的运行状况和安全现状，可以提高尾矿库的安全性保障库区下游企业正常运转及库区人民群众的生命财产安全，避免因尾矿库事故而造成的环境污染，保护生态环境。

标签：尾矿库；在线监测；安全前言尾矿库的安全监测对于加强尾矿库的安全监管，把握尾矿库的安全现状，减少尾矿库的事故发生等具有重要意义。

当前我国尾矿库安全运行的主要技术参数如坝体形变位移、库水位、浸润线埋深等均由人工定期用传统仪器到现场进行测量，安全监测工作量大、受天气、人工、现场条件等许多因素的影响，存在一定的系统误差和人工误差。

同时人工监测还存在不能及时监测尾矿库的各项技术参数，难以及时掌握尾矿库各项安全技术指标等缺点，这些都将影响尾矿库的安全生产和安全管理水平。

尾矿库在线监测系统是利用传感器技术、信号传输技术，从宏观、微观相结合的全方位角度，来监测影响尾矿库及坝体安全的各种关键技术指标，以便辅助企业及政府决策，提升尾矿库安全保障水平，有效防范和遏制重特大事故发生。

文章通过对某新建三等尾矿库的在线监测系统的实施方案进行研究，从工程技术角度分析尾矿库安全监测系统建设的各项要求。

该尾矿库地处大兴安岭东部低山丘陵区，属傍山型尾矿库。

依据《尾矿库安全监测技术规范》（AQ2030-2010）对尾矿库坝体进行位移、浸润线监测，对库区进行库水位、降雨量和库区可视化监测。

根据《选矿厂尾矿设施设计规范》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；湿排尾矿库应监测库水位、滩顶高程、干滩长度、浸润线深度、坝体坡度和位移”。

该尾矿库在线监测系统采用分布式监测网络，在尾矿库的不同位置，分别设置坝体浸润线监测模块、干滩库区水位监测模块、坝体位移监测模块，实时监测尾矿库的水位、干滩长监测模块、坝体位移监测模块、库区水位及雨量监测模块、库区视频监控。

尾矿库安全监测解决方案

尾矿库安全监测解决方案尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。

一般由堆存系统、排洪系统、回水系统等几部分组成。

作为大型结构物具有结构多元化、边界条件复杂等特点。

尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，由于地震、暴雨、洪水等自然因素以及设计不合理、筑坝不科学、排矿不规范、管理不善等人为因素影响，尾矿库很有可能发生安全事故，一旦发生溃坝事故，必将对下游人民的生命财产造成严重损失。

为什么会发生溃坝事故？我国尾矿库溃坝事故主要分为渗透破坏、洪水漫顶、边坡失稳、地震液化四种类型。

根据自2001年以来的66起尾矿库事故类型分析：渗透破坏导致溃坝事故为52%,洪水漫顶导致溃坝事故为36%,边坡失稳和地震液化导致溃坝的事故分别为9%和3%o1）尾矿库渗透破坏导致的溃坝成因分析在渗流作用下，尾矿库坝体内或坝基内的细粒土通过废水搬运而穿透由粗粒土骨架而形成的孔隙，坝体形成渗流管状的贯通通道，随着孔隙水速的增加，导致尾矿库发生溃坝事故。

2)洪水漫顶引发溃坝的成因分析由于尾矿库防洪能力不足，洪水超标，管理或应急措施不当等不利因素会造成安全超高不足，洪水漫过子坝，冲刷坝体，导致尾矿库溃坝。

3)坝坡失稳导致的溃坝成因分析尾矿库坝体除了初期坝是专门砌筑而成以外，后期坝一般是用尾矿砂或尾矿碎石逐级堆砌而成，如果坝体中滑动面上的剪应力达到它的抗剪强度，坝体边坡就会失稳。

影响坝体失稳的主要因素有：(1)尾矿碎石的物理性质：内摩擦角和粘聚力过小；(2)坝坡坡体过高、过陡则会造成坝顶出现张拉裂缝，坡脚出现剪切破坏；(3)渗透力作用，造成坝体过水面积增大，导致动水压力增大，同时抗剪能力降低，导致尾矿库失稳；(4)长时间强降雨，导致坝体边坡抗剪强度降低。

如何防范事故发生？尾矿库安全事故频繁发生，暴露出尾矿库传统管理方式的缺陷。

许多尾矿库管理由于检测监控系统不完备或是检测监控技术落后，专业检测人员缺乏等原因，处在无检测监控状态；有些虽然会有人工定期用传统仪器到现场进行测量，但受天气、人工、现场条件等诸多因素的影响，存在一定的系统误差和人工误差，这些都影响着尾矿库的安全生产和安全管理水平。

2024年金属非金属矿山尾矿库安全监测系统方案

2024年金属非金属矿山尾矿库安全监测系统方案一、背景介绍随着经济的发展和城市化进程的加快，金属非金属矿山的开采和尾矿库的建设数量逐渐增加。

然而，尾矿库的安全问题一直是制约矿山可持续发展的重要因素之一。

为了解决尾矿库安全监测的问题，本方案提出了一种基于现代信息技术的监测系统，旨在提高尾矿库安全监测的精度和实时性。

二、系统架构本系统采用分布式架构，主要包含三个部分：数据采集子系统、数据处理和管理子系统、数据展示和预警子系统。

1. 数据采集子系统：该子系统是整个监测系统的基础，负责采集尾矿库安全监测所需的数据，包括地质构造、地下水位、地下水化学成分、尾矿浸出液等。

数据采集可以通过传感器、监测设备和网络传输等方式完成。

2. 数据处理和管理子系统：该子系统主要负责对采集到的数据进行处理和管理，包括数据清洗、数据融合、数据存储和数据分析等。

数据处理和管理的算法可以根据实际情况进行设计，例如可以采用机器学习算法来对尾矿库的安全状态进行预测。

3. 数据展示和预警子系统：该子系统主要用于展示监测结果和进行安全预警。

监测结果可以通过可视化界面展示给用户，以便用户能够直观地了解尾矿库的安全状态。

同时，系统也应具备预警功能，在尾矿库出现危险情况时能够及时向相关人员发送预警信息。

三、技术要点1. 数据采集技术：采用传感器网络和物联网技术，实现对尾矿库安全监测所需数据的实时采集和传输。

2. 数据处理和管理技术：采用大数据技术和机器学习算法，对采集到的数据进行处理、融合、存储和分析，提取尾矿库安全状态的关键指标，并进行预测和预警。

3. 数据展示和预警技术：采用可视化界面和人工智能技术，将尾矿库的安全状态以直观的方式展示给用户，同时实现对危险情况的监测和预警。

四、系统优势1. 高精度：采用现代信息技术，能够通过大数据分析和机器学习算法，实现对尾矿库安全状态的高精度监测和预测。

2. 实时性：采用传感器网络和物联网技术，能够对尾矿库的安全监测数据进行实时采集和传输，及时反馈尾矿库的安全状态。

尾矿库动态监测及远程监控系统设计方案

尾矿库动态监测及远程监控系统设计方案近年来,尾矿库垮坝造成人员伤亡和有毒污染物下泄的事故屡有发生,给人民群众生命财产安全造成重大损失,对环境安全构成重大威胁。

尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源坝体一旦溃决库内的矿砂和水将以泥石流的形式涌出其危害程度远比水库溃坝严重而且还会造成严重的环境污染最为典型的事故就是2008年9月8日山西襄汾县新塔矿业有限公司尾矿库溃坝直接造成260 人遇难。

因此加强尾矿库的安全监管,把握尾矿库的安全现状,减少尾矿库的事故发生对维护人民生命财产,提高矿山企业经济效益具有重要意义。

1、浸润线监测。

尾矿坝的坝体和坝基层总是透水的,当上游式尾矿坝坝体挡水时,在上下游水位差的作用下,水流将通过坝身和坝基(包括两岸)向下游渗透,渗透的水流在坝体内的自由水面,叫浸润面,它与垂直坝轴线的剖面交线称为浸润线。

系统实时自动测量坝体浸润线标高。

根据技术分析需要,绘制监测点孔隙水压力历时曲线图及浸润线深度,并对浸润线超出设定或发生突变时及时给出预警、预报。

2、调洪库容。

调洪库容是通过测量库水位和干滩高程间接获得的。

库水位是尾矿库在某一时间的自由水面的高程。

干滩也叫沉积滩,干滩指标包括沉积滩滩顶高程、滩前某处的特征高程(比如三等库70 m处)等。

系统实现实时、自动监测尾矿库库水位,测量误差小于20 mm,符合尾矿库技术规程的要求。

实时测量尾矿库滩顶高程、特征高程,测量误差小于20mm。

计算调洪库容,绘制库水位历史曲线图,干滩变化历时曲线图、调洪库容历史曲线图。

3、坝体位移监测。

坝体形变是尾矿坝在某一时间段内发生的位移速度比较缓慢的向水平方向、垂直方向沉降的变形。

由于溃坝形式有浅层滑动、深层滑动和整体滑动等多种形式。

因此,设置坝面位移和坝内位移监测,形成坝体空间位移监测网络。

系统采用GPS监测坝体表面位移,利用光纤位移传感器进行内部位移监测。

系统实现历史数据图表分析,位移越限自动报警。

4、降雨量。

2023年金属非金属矿山尾矿库安全监测系统方案

2023年金属非金属矿山尾矿库安全监测系统方案一、背景介绍金属非金属矿山尾矿库指的是矿山在开采过程中产生的废渣所形成的堆放区域。

尾矿库是矿业企业的重要设施，但同时也是潜在的环境和安全风险来源。

近年来，尾矿库事故不时发生，给环境和人民的生命财产安全带来了巨大威胁。

因此，建立一个完善的尾矿库安全监测系统至关重要，可以有效预测和监测尾矿库的安全状况，及时采取措施避免事故发生。

二、系统目标1. 提高尾矿库的安全性和稳定性。

2. 及时发现尾矿库存在的安全隐患。

3. 建立高效的监测和预警机制。

4. 减少尾矿库事故对环境的影响。

三、系统设计1. 传感器网络：在尾矿库周围布置多个传感器节点，包括温度、湿度、位移、压力等参数的传感器。

通过这些传感器实时监测尾矿库的各项数据。

2. 数据传输系统：将传感器采集到的数据通过无线通信方式传输给监测中心。

传输方式可以选择使用物联网技术，通过无线传感器网络或者卫星通信传输数据。

3. 监测中心：负责接收传感器数据，并进行实时监测和分析。

监测中心可以根据数据的变化趋势，判断尾矿库的安全状况，并在需要时发出警报。

4. 数据分析和预警系统：监测中心通过数据分析算法，对传感器数据进行处理和分析，预测尾矿库的安全状况。

同时，当监测数据异常时，系统会自动触发警报，通知相关人员采取相应的措施。

5. 数据存储和管理系统：将传感器数据进行存储，以备后续分析和查询。

此外，还可以通过数据挖掘和大数据分析技术，对历史数据进行分析，为尾矿库的管理和维护提供参考依据。

四、关键技术和创新点1. 传感器选择和布局：根据尾矿库的特点和安全监测需求，科学合理地选择传感器，并确定传感器的布局方式，以充分覆盖尾矿库的各个部分。

2. 数据传输和通信技术：选择可靠、高效的数据传输方式，并保证数据的安全性和及时性。

可以选择物联网技术、卫星通信等技术手段，保证数据传输的稳定和准确。

3. 数据处理和分析算法：开发有效的数据处理和分析算法，可根据传感器数据中的变化趋势，进行尾矿库安全状况的预测和评估。

金属非金属矿山尾矿库安全监测系统方案

金属非金属矿山尾矿库安全监测系统方案尾矿库是金属非金属矿山的一种常见设施，用于存储矿山开采和选矿过程中产生的尾矿。

尾矿库的安全监测非常重要，以确保尾矿的安全储存和环境保护。

本文将提出一个金属非金属矿山尾矿库安全监测系统方案，旨在实时监测尾矿库的运行状态、水位变化、安全隐患等，以提早发现问题并采取相应的措施以确保尾矿库的安全性。

1. 系统组成（1）传感器网络：在尾矿库中布设各种传感器，包括水位传感器、变形传感器、温度传感器等，用于实时监测尾矿库的各种参数变化。

（2）数据采集系统：负责将传感器采集到的数据进行采集、处理和存储，并传输给上位机系统供用户查看。

（3）上位机系统：由计算机和相应的软件组成，负责接收、处理和显示尾矿库数据，以及预警功能的设定和控制命令的下发。

（4）通信网络：将传感器采集到的数据传输给上位机系统，并接收上位机系统的控制命令。

（5）报警系统：根据上位机系统设定的预警条件，当监测数据超出设定范围时，自动触发报警装置，同时向上位机系统发出预警信息。

2. 功能和特点（1）实时监测：通过传感器网络，能实时采集尾矿库的各种参数，如水位、变形、温度等，确保对尾矿库的实时监测。

（2）数据分析：对采集到的数据进行处理和分析，可以查看尾矿库的历史数据、趋势分析，以及异常数据的预警和报警功能。

（3）报警功能：系统能够设定预警条件，并在监测数据超过设定范围时自动触发报警装置，以便及时采取相应的措施。

（4）远程监控和控制：上位机系统能够通过通信网络远程监控尾矿库的运行状态，并控制报警装置的开关，实现对尾矿库的远程监控和控制。

（5）数据可视化：通过上位机系统的界面，用户可以直观地查看尾矿库的各种数据和图表，并根据数据进行分析和判断。

3. 实施方案（1）传感器布置：在尾矿库中布设合适数量的传感器，包括水位传感器、变形传感器、温度传感器等。

传感器应能够耐受尾矿库环境的腐蚀和高温。

（2）数据采集系统的选择：根据实际需求选择合适的数据采集系统，确保能够稳定且高速地采集、处理和存储传感器数据。

尾矿库监测解决方案

尾矿库监测解决方案一、引言尾矿库是矿山生产过程中产生的废弃物的储存设施，其稳定性和安全性对环境和人员安全至关重要。

为了确保尾矿库的监测和管理，制定一套有效的尾矿库监测解决方案至关重要。

本文将介绍一种综合的尾矿库监测解决方案，包括监测设备的选择、数据采集与处理、风险评估和预警机制等。

二、监测设备的选择1. 高精度位移传感器：采用高精度位移传感器对尾矿库进行实时位移监测，以评估尾矿库的稳定性。

传感器应具备高精度、高灵敏度和抗干扰能力。

2. 压力传感器：用于监测尾矿库内部水压变化，及时掌握尾矿库的水力状态，以预防可能的渗漏和溃坝风险。

3. 倾斜传感器：用于监测尾矿库的倾斜变化，及时发现并修复可能导致尾矿库破坏的地质灾害。

4. 声纳传感器：用于监测尾矿库内部的泄漏情况，及时发现并防止尾矿渗漏对周围环境的污染。

三、数据采集与处理1. 数据采集系统：建立一个完善的数据采集系统，实时采集尾矿库各项监测数据，包括位移、水压、倾斜和泄漏等。

采集系统应具备高稳定性和可靠性，并能实现远程监控。

2. 数据处理与分析：采集到的数据通过专业的数据处理与分析软件进行处理，得出尾矿库的稳定性评估结果和风险预警信息。

同时，建立数据库，存储历史数据以供参考和比对。

四、风险评估与预警机制1. 风险评估：根据采集到的监测数据和历史数据，采用专业的风险评估模型对尾矿库的稳定性进行评估。

根据评估结果，对尾矿库的风险等级进行划分，确定监测频率和措施。

2. 预警机制：建立一套完善的尾矿库预警机制，根据风险等级设定相应的预警阈值。

当监测数据超过预警阈值时，及时触发预警系统，向相关人员发送警报信息，以便及时采取应急措施。

五、应急响应与管理1. 应急预案：制定尾矿库监测应急预案，明确各级人员的职责和应急响应流程。

包括事故报告、紧急疏散、救援措施等。

2. 应急演练：定期组织应急演练，提高相关人员的应急响应能力和协调配合能力。

3. 安全管理：加强尾矿库的日常巡检和维护工作，确保设备的正常运行和及时维修，减少事故发生的可能性。

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When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors.
（安全管理）
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金属非金属矿山尾矿库安全监测
系统方案(新版)
金属非金属矿山尾矿库安全监测系统方案
(新版)
导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。

生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。

当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。

"安全第一"
的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。

尾矿库自动化安全监测系统的实施，便于企业和安全监管部门快速掌握与尾矿库安全密切相关的技术指标的最新动态，有利于及时掌握尾矿库的运行状况和安全现状，可以提高尾矿库的安全性，保障库区下游企业正常运转及库区人民群众的生命财产安全，避免因尾矿库事故而造成的环境污染，保护生态环境。

目前，我国尾矿库的监测技术还处于起步阶段。

尾矿库的管涌流土、地震液化等坝体内部致灾因素引起坝坡失稳的预警技术基本属于空白，其监测、预警技术的研究成果较少。

而我国尾矿库数量多、分布广，因此尾矿库自动化安全监测系统的设施建设是面向我国尾矿库安全的重大需求，具有良好的应用前景。

监测系统设计
金属非金属矿山尾矿库安全监测系统监测指标包括：浸润线、库水位、滩面标高、坝体位移、视频图像。

1．浸润线监测
一般选择尾矿库坝上最大断面，或者一旦发生事故将对下游造成重大危害的断面为监测剖面，大型尾矿库在一些薄坝段也应设有监测剖面。

每个监测剖面应至少设置5个监测点，并应根据设计资料中坝体下游坡处的孔隙水压力变化梯度灵活选择监测点。

2．库水位监测
一般在库内排水构筑物上设置自动监测仪，将所测信号传给室内接收机进行处理得到库水位，既准确又适时。

3．干滩标高监测
干滩标高的测量不同于其他点标高的测量，这是由尾矿坝自身的运行特点决定的，随着尾矿坝的不断填筑加高，滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高是两个动态变化的指标，因此，不能在某一位置架设坚固的不能移动的标高监测设备。

采用移动GPS，定期监测尾矿坝滩顶标高和设计最高洪水位下允许达到的干滩标高，方法灵活简便、具有较高精度、利于位置变化。

4．坝体位移监测
具体监测手段主要有人工用经纬仪监测和GPS自动监测两种。

根据坝的长短至少选择2～3个监测剖面，一般在最大坝高处、地基地形地质变化较大处均应布置监测剖面。

每个剖面上根据坝的高矮，在坝坡表面从上到下均匀设置4～6个监测点。

最下面一个点应设置在坝脚外5～10m范围内的地面上，以用于监测尾矿坝发生整体滑动的可能性。

5.视频监测
在尾矿库安全监测系统中，为了实时掌握尾矿库库区的情况和运行状况，通常在溢水塔、滩顶放矿处、坝体下游坡等重要部位设置视频监测装置，以满足准确清晰把握尾矿库运行状况的需要。

设备安装
在尾矿库安全监测系统安装时，应注意以下问题：
1．安装的仪器设备的安全问题。

尾矿库一般处在高山峡谷等人员稀少的场地，且尾矿库占地面积较大，仪器设备的防盗问题是面临的安全问题之一。

因此，传感器、摄像头及GPS等设备应安装稳固，均应在安装过程中考虑防盗问题，GPS接收机应放置在水泥墩内，避免因为设备主机被盗，导致系统无法正常工作。

2．购买的GPS等设备应该有避雷装置。

GPS设备靠接收星历信号
来准确测定坝体变形状况，GPS天线应尽量选择轭流圈天线，尽可能保证雷雨天气的设备安全。

3．安装位置应考虑尾矿坝填筑过程高程变化。

尾矿库的运行期为尾矿坝不断升高、储存尾砂库容不断增大的过程，与水利工程不同，其坝顶高程随着生产运行期的发展不断变化。

此外，对于上游式尾矿坝来说，其坝轴线还要不断向库内前移。

因此，GPS、孔压传感器等设备的埋设位置应能够满足尾矿库整个运行期安全监测和安全管理的需要，应针对整个运行期综合考虑。

4．应注意浸润线监测仪器埋设位置。

尾矿坝总是在不断加高的过程中，尾矿坝浸润线还受降雨和放矿水的影响，其深度在一定范围内经常变动。

现有的观测设施只能测出进水孔处的水头或孔隙压力。

只有当某个深度的水头与该深度的高程相等时，或者说当某个深度的孔隙压力接近于零时，该深度才是浸润线的位置。

监测仪器埋深了，测得的浸润线比实际浸润线低；仪器埋浅了，测不到浸润线。

因此，浸润线的位置应根据设计资料综合考虑。

运营管理
基于金属非金属矿山尾矿库安全监测系统，在尾矿库的运行过程中，除了应及时掌握各种监测技术指标的最新数据外，还要有判断尾
矿库安全与否的预警技术和响应方法。

结合尾矿库定量安全评价方法，通过对尾矿库运行期的安全评价和监测指标数据安全度分析，可以建立尾矿库运营管理的预警技术和响应方法。

1．浸润线指标的预警方法
通过尾矿坝现状的勘察和资料分析，掌握特定尾矿坝的沉积规律、材料分区及概化方法、堆坝材料的物理力学特性指标，通过渗流验算及分析，掌握汛期设计资料允许的最高浸润线高程。

该指标即是浸润线监测指标的预警及响应标准。

对于等别不高的尾矿库，还可以依据国家标准《构筑物抗震设计规范》中有关尾矿坝浸润线高度的预警指标进行预警。

2．防洪能力的预警方法
防洪能力的预警是避免汛期发生尾矿库漫顶溃坝事故的最有效方法。

通过调洪验算得到当前库水位下，设计最高洪水位下尾矿库需要的调洪水深，即可以掌握当前干滩长度是否满足调洪水深的要求。

3．坝体位移的预警方法
通过尾矿坝当前运行现状的有限元强度折减法坝坡稳定性分析，可以近似得到发生极限滑动情况时，坝体一定深度及表面的变形情况，并结合尾矿坝位移监测趋势及变形率的定性判断，可以准确把握尾矿
库因受力情况发生的位移趋势及变化速率，从而及时预警并采取响应措施，疏散下游群众，并采取积极措施加固坝坡，避免因坝坡失稳发生溃坝的严重危害。

基于强度折减的有限元法，能够处理复杂荷载和边界条件，算法先进，可以更为准确地分析尾矿坝的坝坡稳定性，为尾矿库安全监测位移指标的预警提供依据。

4．注重与日常巡检工作结合
尾矿库安全监测系统的实施，可以使管理者在主控制室内及时把握尾矿库的最新动态和监测指标信息，但是，尾矿库安全监测系统不能完全代替尾矿库日常巡检工作，应与日常巡检结合。

通过监测指标和日常巡检结合的比对，能够更为科学地掌握尾矿库的安全状况和运行特点。

效果分析
近年来，我国国民经济快速发展，GDP每年以10%左右的速度递增，在经济高速发展的带动下，钢铁、有色金属和水泥等主要原材料工业扩张迅速，随着金属、非金属矿山采选业的迅速发展，尾矿库的安全生产和环境安全等问题日益显现，特别需要指出的是，我国尾矿库下游大都为人口密集区、城镇或大型工厂企业，因此，尾矿库的安全备
受关注。

如何针对我国尾矿库分布特点和现状，提高尾矿库安全管理水平，是摆在全社会面前的一个重要问题。

金属、非金属矿山尾矿库安全监测系统的逐步实施和推广，可以大幅度提高我国对于尾矿库溃坝灾害机理的认识水平，全面提升尾矿库安全监管和日常管理水平，增强企业、社会、政府对于尾矿库灾害的预警响应能力，建立更便于尾矿库运行期安全管理和风险控制的溃坝风险综合评判方法。

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