微震监测技术是一种全数字型实时监测方法,并且具有对震源空间定位、可视化显示、数据远传输送、多专家实时远程监控等特点。目前,该技术己成功有效地运用在矿山、水电、石油等地下岩体稳定性监测中,但在尾矿库稳定性监测中则鲜见报道。尾矿库是重大危险源,开展对尾矿库的安全监测具有重大的工程意义、经济和社会价值。尾矿库坝是由尾矿堆积而成的一种多孔的三相松散介质,与岩体介质有很大的差别。本文在国内首次针对弹性波在尾砂中的传播特性以及波导杆在尾砂介质中的导波特性做了相关数值模拟和大量的现场试验研究,探索微震监测技术在尾矿库监测中的适用性,为今后将该技术投入运行提供理论依据。作者主要完成的研究内容及主要结论如下:　　 (1)分别从尾矿坝单元、输送尾矿单元、排洪单元辨识了尾矿库存在的危险有害因素。将尾矿坝溃坝的失事模式分为洪水漫坝、渗透破坏、坝坡失稳和地震险情,对导致尾矿坝溃坝的致灾机理进行了分析。论述了尾矿库的安全现状及其危害性,列举了国内外重特大尾矿库溃坝灾害的案例并对典型案例发生的原因进行了简要分析,说明了国内目前采用的几种尾矿库安全监测方法的原理、成效及其局限性,指出了实时全天候监测技术的必要性、特点以及所要面临的技术理论问题。　　 (2)运用单相弹性介质弹性波理论、Biot理论和非饱和介质弹性波理论,分别对弹性波在各种状态的尾砂中传播特性做出数值模拟,分析其波速、衰减与频率及其物理特性之间的关系,所得结果与一般土体较为相似,弹性波在尾砂中的波速略低于一般土体,但波的衰减却较一般土体有相当大的提高,且波速、衰减和尾砂物理特性之间的变化关系也与土体接近,土体的相关理论可以运用于分析尾砂介质。　　 (3)在柿竹园野鸡尾尾矿库现场进行弹性波在尾砂中的传播特性试验,采集分析传感器接收到的波形和频率谱,计算波速、各频率段弹性波的衰减系数、品质因子,绘出尾砂中弹性波传播衰减曲线,得出,在自然条件下的表层尾砂中(接近干尾砂),弹性波的传播波速在119m/s左右。尾砂介质的品质因子集中在30～70;在30J能量释放下,弹性波基本能较好地传播50m左右,并且能从波形中分辨出来。　　 (4)使用钢筋作为简易波导杆,在尾矿库现场进行波导杆在尾砂中的导波特性试验。分析对比波导杆接收信号与无波导杆时信号的特点,得出波导杆所接收信号的频带宽度略低于无波导杆时的信号,但是波导杆对于试验激励信号(低频)具有非常显著的增强作用,并且波导杆可以增大对于信号的感应范围,低频信号的衍射现象不影响波导杆对于信号的增强性能,波导杆可以很好地运用在尾矿库的安全监测中。　　 (5)本文研究结果表明,微震监测技术可以应用到尾矿坝体的安全监测中,并且可以弥补现有监测规范中确定的常规监测方法的缺陷。通过微震监测技术,可以提供更多的物理参数开展尾矿坝体稳定性的物理—力学分析,为尾矿坝的安全监测提供一个新的、更加科学的监测技术手段。