露天采场高陡边坡监测技术研究现状与发展趋势

通过收集国内外边坡监测技术的相关资料,介绍了露天采场高陡边坡稳定性监测的现有技术手段,总结了包括表面位移监测、深部位移监测和深部滑动力监测等各类技术的主要特点和存在问题。进一步对金属非金属露天矿山采场边坡监测技术的规范要求进行了简要论述。综合分析后提出,未来应基于区域形变和深部滑动力监测技术,以滑坡地质灾害远程实时监测预报技术及装备体系为研究方向。通过采用多源信息融合技术,以滑动力监测和边坡表面位移监测为主导,辅以其他监测方法,构成一个深部和浅部联合监测的立体网络系统。采用模块化设计方案,根据现场环境灵活增减监测子系统,可提高露天采场边坡稳定性监测预警的准确性与时效性。     

边坡雷达在露天矿山边坡滑坡预警的应用研究

露天矿山边坡位移监测是矿山边坡稳定性监测的主要内容之一,通过位移监测可以掌握露天矿山边坡体的变形规律,及时了解边坡动态并对边坡进行管理。边坡雷达可以通过持续监测边坡表面位移预测边坡变形失稳,并依据岩体变形破坏规律,预测预报滑坡发生的可能性与滑坡时间,通过对乌拉根锌矿2020年12月15日边坡橙色预警信息及监测数据分析,结果表明:边坡雷达可有效实现对露天矿山边坡滑坡提前预警,通过优化预警参数,可使预警信息更加精准。     

远程在线监测雷达技术在露天矿边坡稳定性监测中的应用

分析现有的边坡监测技术,阐述远程在线雷达监测技术在边坡滑塌破坏过程中的数据采集、数据分析、滑坡预警等方面的特有优势。通过分析边坡雷达实时监测数据,及时发现露天矿边坡的风险区域,了解边坡的变形破坏规律及稳定状态,结合远程在线监测雷达监测边坡滑动破坏实例分析,表明该技术能够准确判断边坡稳定性、预测边坡滑动破坏发生时间,最大限度的保证露天矿山的安全生产。     

合成孔径边坡雷达在南露天煤矿的应用

为了研究合成孔径边坡雷达在露天矿山边坡地质灾害监测预警中的实际效果,研究滑坡过程中对应雷达监测数据的变化情况。首先介绍了合成孔径雷达和预警设置的基本原理,其次通过对滑坡过程中雷达监测数据的观测,分析了合成孔径雷达滑坡监测的应用效果。结果表明:合成孔径边坡雷达能有效监测滑坡等地质灾害发生前后滑坡体所处的变形阶段,并提前做出预报预警。合成孔径雷达技术在露天矿山边坡短期临滑监测预警中应用效果较好,能为露天矿山管理人员及时采取应对措施提供数据支撑。     

露天矿山采场边坡表面位移监测技术分析与应用研究

露天矿山边坡的滑坡风险是矿山生产中的一个重大隐患,其表面位移的监测是滑坡隐患关键的一项防范措施。本文对几种主要表面位移监测技术进行介绍,分析了几种表面位移监测技术的性能参数和适用条件,提出了使用的建议,为科学合理设计边坡监测方案提供了有益的借鉴。     

厉害了我的临滑预报——精准临滑预报,为露天矿山安全高效绿色开采保驾护航

正煤科集团沈阳研究院有限公司露天开采安全技术研究院(简称"露天分院")作为国内唯一专业从事露天开采安全技术的科研院所,一直走在矿山边坡监测和临滑预警技术领域的最前沿。2009年,露天分院引进国际先进的边坡雷达监测技术,将其纳入边坡监测和临滑预警体系,应用于神华黑岱沟、平朔安家岭等多个国内大型露天矿山滑坡预测预警中,成功完成临滑预报30余次。     

边坡稳定性雷达监测预警系统在某矿的应用

随着露天采矿的快速发展,边坡稳定性问题成为采场人员和设备安全的重大威胁。为了实现对露天矿山边坡的实时监测,对边坡变形等危害精准预报,通过应用真实孔径边坡雷达监测预警技术,实现亚毫米精度的实时边坡监测预警,对边坡变形超前精准预报,使得人员和设备在险情发生前撤离危险地区,避免了人员伤亡和设备损失。真实孔径边坡雷达监测预警有效的提供了边坡变形的实时监测,超前预警保障了露天矿的生产安全,并为后续的边坡治理提供数据支撑。     

基于干涉雷达IBIS-M的露天边坡监测及治理

边坡的稳定性是制约露天矿山陡帮开采的重要因素。锦丰露天金矿在开采过程中受地质构造、水、风化、爆破及采矿活动等因素的影响曾发生多次塌方,对人员、设备及生产带来极大的安全风险。为此,该矿除采用了多种边坡加固措施外,引进IBIS-M位移监测系统对边坡进行实时监测,起到了实时监测预警,提高对边坡稳定性风险管控的作用。     

北衙露天转地下开采隔离矿柱的稳定性分析

露采边坡和隔离矿柱稳定性分析是露天转地下矿山经常面临的问题,对于金属矿山地下开采安全生产极其重要。根据北衙金矿矿段隔离矿柱的厚度以及边坡工程地质条件,采用有限差分法数值软件对露采转地下的隔离矿柱进行了不同厚度的模拟计算。结果表明,露采边坡在地下开采期间隔离矿柱设为50m较为可靠,边坡基本处于稳定状态,为该矿体安全高效回采提供了理论依据和技术指导。     

露天矿边坡近景摄影测量监测技术研究

露天采场边坡与排土场边坡的稳定是露天安全开采的保证,其稳定性的表征主要是边坡的位移增量。因为边坡的表面的宏大,对增量位移的监测成为了一项重要的技术手段。通过对近景数字摄影测量技术原理分析,研究了适合露天边坡位移增量测定的非接触技术方案。     

边坡形变监测雷达在安家岭露天煤矿边坡安全监测中的应用

为提高安家岭露天矿资源回采率，计划在北端帮组织陡帮开采作业。为加强陡帮开采期间边坡监测工作，保证边坡稳定和人员安全，安家岭露天矿引进了地基合成孔径干涉边坡雷达监测系统。通过研究地基合成孔径干涉边坡雷达原理、技术特点及系统构造，分析陡帮开采期间边坡监测数据，及时发现了边坡变形区域，结合边坡巡视情况，确定变形原因。结果表明,该地基边坡雷达实现了对露天矿边坡大范围、高精度的实时自动化监测,满足露天矿边坡监测要求。     

北斗系统在矿山边坡变化监测系统中的应用研究

矿山边坡是露天矿开采过程中经常遇到的问题,边坡稳定性对煤矿安全有重要的影响。结合实际情况设计研究了边坡变形监测系统,系统基于北斗系统实现监测点的定位及数据信息的传输,整个系统采用模块化设计,由不同的子系统共同构成。系统不仅可以根据以往的监测数据对边坡未来的变形量进行预测,还可以根据实际变形量对边坡的安全性进行预警。根据某露天煤矿具体情况,将设计的监测系统应用到边坡变化监测工程实践中,取得了较好的应用效果,系统各项功能都能够实现,为煤矿企业创造了良好的安全效益。     

一种露天矿高边坡形变监测的新方法

针对露天矿高边坡监测精度要求高、实时性强、难以全面覆盖、接触困难等问题，分析了地基雷达测量的技术特点，研究了基于地基雷达的露天矿高边坡形变监测方法及大气扰动改正、时序分析等关键技 术。结合三友矿边坡变形监测试验，给出了地基雷达数据的处理流程，基于振幅离散指数、估计的稳定性指数、位移精度等参数的雷达数据质量评价方法。针对露天矿边坡长时间、远距离监测中的大气扰动问题，探 索了基于PSC网的大气校正方法，取得较好的大气改正效果，监测结果与高精度测量机器人的监测结果相一致，验证了所提监测方法的有效性。研究结果表明：监测目标区域稳定边坡雷达影像的振幅离散指数优于0.1 ，相位估计的稳定性指数大于10，位移精度优于0.2 mm。PSC网大气校正能有效消除昼夜温差和湿度引起的相位变化，实现亚毫米级测量精度。基于时序分析技术，实现露天矿高边坡微形变监测，为矿山边坡安全提供 了一种新的监测方法。     

智能化安全评估与监测技术在上房沟钼矿的实践应用

露天开采因其高效率、低成本、高安全性等特点,一直是我国非煤矿山首选的,也是最为普遍采用的开采方式。然而,随着我国地表优质矿产资源多年来的粗放型高强度开采,露天矿山的矿岩条件日趋复杂,开采深度逐年增加,边坡高度和倾角日益提高,导致边坡滑移、垮塌等岩土灾害频发,严重制约了矿山的开采作业安全,成为限制矿山未来可持续发展的瓶颈。基于洛阳富川矿业有限公司上房沟钼矿开采过程中的边坡安全管控实践,系统分析了露天矿山的边坡稳定性并制定了针对性的边坡在线监测方案,进而建成了具备高可靠性、高扩展性和高智能性的边坡在线监测系统。现场应用表明,该系统运行可靠、预警有效,保障了上房沟钼矿的生产作业安全,也为我国同类露天矿山的安全管控提供了有益参考。     

露天矿无线微震监测系统建设及应用分析

我国露天矿逐步进入深部凹陷开采阶段,高陡边坡数量日益增多,滑坡事故已成为露天矿安全生产的重大安全隐患,严重威胁矿山安全生产。微震监测技术作为一种覆盖全矿的有效边坡监测预警手段已被行业广泛认可。通过岩体微破裂感知、弱信号提取、无线传输、数据处理分析等技术形成了无线微震监测方案,在某露天矿完成了无线微震监测系统建设,采用长短时窗结合AIC方法实现了波形到时自动拾取,采用台网自动优选震源定位方法实现了震源自动定位,经爆破验证,台网内震源定位误差为8.15%,台网边缘震源定位误差为8.28%,满足某露天矿危险源震源定位精度要求,实时有效地保障了矿山安全生产。     

大型深凹露天矿边坡稳定性研究及智能监测系统应用

深凹露天矿山开采过程中易产生滑坡、泥石流、危岩垮落等地质灾害,为保证露天采场人员及设备安全,需开展深凹露天矿边坡稳定性研究。利用3DMine构建深凹露天矿三维模型,而后导入FLAC3D进行8个分区的露天矿边坡应力应变数值。从竖直方向位移、最大（小）主应力分布状态、剪切应变方面进行分析得出：竖直方向几乎无位移,露天边坡整体稳定性较强;局部台阶坡面存在应力集中现象,应加强监测。在实际工程中,矿山引入边坡智能监测系统,利用雷达扫描及GNSS在线数据集成技术形成三维可视化边坡模型,实时监测边坡空间位移变化数据,实际监测结果表明开采后边坡薄弱面发生位移,与数值模拟结果一致。文章创新点在于利用有限元数值模拟手段与实际工程中的三维智能监测系统相结合,可有效防治露天开采时所面临的地质灾害问题,对同类高大边坡安全稳定性研究具有一定的参考价值。     

地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡稳定性分析

某露天矿为地下转露天开采,在复杂工程地质条件和原地下采空区的综合影响下,露天边坡极易发生塌陷、台阶失稳等灾害,严重威胁露天矿安全生产。为研究地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡的岩体变形破坏规律,结合实际地质条件,利用Dimine-Midas/GTS NX耦合建立大型露天矿三维工程地质模型,并进行稳定性计算分析。分析结果表明:地下采空区顶板变形量较小,对露天矿边坡影响不大;南部强风化岩区域边坡位移量较大,边坡有向外"滑动"的趋势;开挖至-180m平台时,边坡安全系数降至临界值,并出现塑性区开始贯通坡脚现象;综合分析得出该矿山开采的临界水平为-180m平台。通过对该实例工程边坡的破坏机制分析,揭示了边坡变形破坏的主要因素,并为后续边坡治理提供理论指导。     

地基真实孔径雷达精度验证方法与实验研究

常规形变监测手段受限于数据精度、监测范围、适用环境等因素,严重制约滑坡、坍塌灾害的预警预报工作。基于差分干涉技术的微波遥感方法是进行非接触表面微小位移高精度监测的先进技术在应急救援、防灾减灾、矿山安全生产、边坡稳定性评估等方面均有有效应用。本文应用自研的地基真实孔径雷达系统,在分析信号模型的基础上,归纳了强散射特性目标回波数据处理流程,提出了适用于验证该类型雷达系统形变监测精度的方法。据此开展了基于三角板角反射器的点目标静止与位移实验,通过雷达回波幅值分析与点云数据拟合,判别预设目标空间位置并确定目标位移标准值,证明了所提方法的有效性和系统0.1 mm监测精度。在内蒙古黑岱沟露天煤矿进行边坡监测实验,结合若干点目标形变数据说明了系统良好的实用性。     

露天矿边坡安全管理SEA模式及其应用研究

提出了工程科学研究者（S）、现场工程师（E）及矿山管理者（A）相互结合,借助信息技术共同进行露天矿边坡安全管理的新模式。工程科学研究者主要负责矿区边坡灾害隐患点的排查、监测方案的制定、边坡稳定性的评价及边坡工程治理方案的确定,现场工程师负责矿区边坡的安全巡视、爆破震害的观测、边坡监测仪器的布设及各类现场数据的汇总,矿山管理人员负责组织协调、监督决策及应急抢险工作。基于SEA管理模式,形成了“监测为主、概率分级、状态跟踪、条件预测及成灾模拟”的露天边坡安全防治新理念,并详细阐述了上述理念的科学内涵。在鞍千矿进行了SEA模式的初步尝试,通过现场工程师、科研人员及矿山管理人员的密切配合及无间合作,提升了鞍千矿在边坡安全管理、灾害预测预警及科学防护方面的能力。