1、方案概述

在當(dāng)今社會(huì)，礦山是人類社會(huì)發(fā)展的物資基礎(chǔ)，也是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。礦業(yè)作為支撐國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，在資源開發(fā)與利用中占據(jù)著舉足輕重的地位。然而，礦山開采活動(dòng)因其特殊性和復(fù)雜性，潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。礦山安全事故不僅會(huì)造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失，還可能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，影響社會(huì)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。因此，進(jìn)行礦山安全監(jiān)測(cè)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略價(jià)值。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，礦山開發(fā)步伐加快，使得邊坡問題日益嚴(yán)重，影響了礦山的安全生產(chǎn)。為有效防范遏制礦山重特大事故發(fā)生，國家礦山安全監(jiān)察局在去年8月30日發(fā)布了《關(guān)于開展露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)及聯(lián)網(wǎng)工作的通知》，要求露天礦山企業(yè)對(duì)正常生產(chǎn)建設(shè)的露天煤礦采場(chǎng)和排土場(chǎng)邊坡、正常生產(chǎn)建設(shè)的現(xiàn)狀高度150米及以上的金屬非金屬露天礦山采場(chǎng)邊坡以及現(xiàn)狀堆置高度150米及以上的金屬非金屬露天礦山在用排土場(chǎng)的邊坡進(jìn)行表面變形、視頻圖像等方面的監(jiān)測(cè)。

露天煤礦在建設(shè)與開采階段，須根據(jù)相關(guān)規(guī)范對(duì)露天礦采場(chǎng)邊坡、排土場(chǎng)邊坡進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)；金屬非金屬露天礦山應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求和礦山實(shí)際建設(shè)實(shí)施采場(chǎng)邊坡安全監(jiān)測(cè)。礦山重點(diǎn)區(qū)域宜采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警方式，對(duì)表面變形、視頻圖像、內(nèi)部變形、應(yīng)力、地下水、爆破振動(dòng)、降雨量等項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)。其他監(jiān)測(cè)項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和各級(jí)礦山安全監(jiān)管監(jiān)察部門要求，結(jié)合礦山實(shí)際開展建設(shè)。

2、監(jiān)測(cè)內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布設(shè)

 2.1 參考依據(jù)

主要參考以下相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的技術(shù)文件：

（1）《關(guān)于開展露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)及聯(lián)網(wǎng)工作的通知》；

（2）《煤炭工業(yè)露天礦邊坡工程監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB 51214-2017 ）；

（3）《露天煤礦巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50778）；

（4）《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50197）；

（5）《金屬非金屬露天礦山高陡邊坡安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（AQT 2063-2018）；

（6）《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB 16423）；

（7）《冶金礦山采礦設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50830）；

（8）《非煤露天礦邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 51016）；

（9）《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021）；

（10）《爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（T/CSEB 0008-2019）；

（11）《煤礦安全規(guī)程》；

（12）《爆破安全規(guī)程》（GB 6722）；

（13）《崩塌、滑坡、泥石流監(jiān)測(cè)規(guī)范》（DZ/T0221）；

（14）《工程測(cè)量規(guī)范》（GB 50026）；

（15）《水文普通測(cè)量規(guī)范》（SL 58）；

（16）《地水監(jiān)測(cè)規(guī)范》（SL 183）；

（17）《降水量觀測(cè)規(guī)范》（SL 21）；

（18）《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50395）；

（19）《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50198）。

2.2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

2.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

2.3.1 露天煤礦邊坡

（1）地表變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在能反映邊坡體變形特征的位置或監(jiān)測(cè)斷面上；

（2）地表裂縫監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在裂縫的最寬處，并應(yīng)跨裂縫牢固安裝在裂縫兩側(cè)的穩(wěn)定部位；

（3）地下形變監(jiān)測(cè)應(yīng)布設(shè)在邊坡滑動(dòng)區(qū)關(guān)鍵部位，并可對(duì)邊坡滑坡體上局部滑動(dòng)和可能具有的多層滑動(dòng)面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，最下一個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)置于邊坡臨滑面以下；

（4）土壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置于含水土層中時(shí),應(yīng)能保持在特定水壓條件下正常使用；

（5）露天煤礦巖質(zhì)邊坡地應(yīng)力監(jiān)測(cè)，可在開挖前利用原有平洞或鉆孔埋設(shè)地應(yīng)力監(jiān)測(cè)儀器，并應(yīng)在邊坡開挖前、開挖中以及開挖后各階段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用于分析整個(gè)開挖全過程中的地應(yīng)力變化；

（6）支擋樁(墻)構(gòu)筑物內(nèi)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)可沿深度設(shè)置，且應(yīng)在底部向上支擋結(jié)構(gòu)高度的1/3處布點(diǎn)；

（7）地下水監(jiān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)布置，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、邊坡潛在滑動(dòng)面位置和滲流場(chǎng)特征確定，埋深應(yīng)參考實(shí)際地下水位深度確定；

（8）量水堰監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在排水溝直線段的堰槽段；

（9）氣象監(jiān)測(cè)點(diǎn)、視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在避開強(qiáng)風(fēng)區(qū)，周圍空曠、平坦，不受突變地形、樹木和建筑物以及煙塵影響的區(qū)域，并方便檢查維護(hù)；

（10）爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)根據(jù)工程具體情況設(shè)置重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面和隨機(jī)監(jiān)測(cè)斷面；重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)布置表面監(jiān)測(cè)點(diǎn)，必要時(shí)還應(yīng)布置內(nèi)部監(jiān)測(cè)點(diǎn)；隨機(jī)監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)布置表面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度監(jiān)測(cè)點(diǎn)。表面測(cè)點(diǎn)一般布置在邊坡的馬道上，內(nèi)部測(cè)點(diǎn)需鉆孔預(yù)埋，預(yù)埋時(shí)應(yīng)注意孔內(nèi)填塞材料的聲阻抗宜與巖體的聲阻抗一致；

（11）泥石流監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般應(yīng)布設(shè)在泥石流溝流通區(qū)的中下部。

2.3.2 金屬非金屬露天礦山采場(chǎng)邊坡

（1）地表變形監(jiān)測(cè)應(yīng)沿主滑動(dòng)方向及滑動(dòng)面范圍選取典型斷面布置測(cè)線，再按測(cè)線布置相應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；

（2）地表裂縫監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在裂縫的最寬處，并應(yīng)跨裂縫牢固安裝在裂縫兩側(cè)的穩(wěn)定部位；

（3）地下形變監(jiān)測(cè)應(yīng)沿主滑動(dòng)方向及滑動(dòng)面范圍選取典型的剖面設(shè)置監(jiān)測(cè)縱斷面；每個(gè)監(jiān)測(cè)縱斷面上布置監(jiān)測(cè)孔，監(jiān)測(cè)孔內(nèi)布設(shè)不少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)，最下一個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)置于邊坡臨滑面以下；

（4）采動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)主要監(jiān)測(cè)開采過程的邊坡內(nèi)部應(yīng)力和支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力；采動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、邊坡潛在滑動(dòng)面位置和滲流場(chǎng)特征等設(shè)置，至少在每個(gè)典型縱剖面線布置1條監(jiān)測(cè)斷面；采動(dòng)應(yīng)力每條監(jiān)測(cè)縱斷面上的測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置不少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)；采動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置應(yīng)同水文監(jiān)測(cè)點(diǎn)結(jié)合布置；

（5）爆破震動(dòng)監(jiān)測(cè)主要進(jìn)行質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度監(jiān)測(cè)，應(yīng)在離爆破中心位置由近及遠(yuǎn)布置測(cè)點(diǎn)；已經(jīng)形成的最終邊坡的爆破振動(dòng)速度監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在主滑方向最底部坡腳處，測(cè)點(diǎn)不少于3個(gè)；未形成最終邊坡、或最終邊坡出露高度小于50m時(shí)，應(yīng)設(shè)置在邊坡主滑方向的臨時(shí)邊坡面坡腳處，測(cè)點(diǎn)不少于3個(gè)；

（6）滲流壓力監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)選在有代表性且能控制主要滲流情況的邊坡縱斷面，以及預(yù)計(jì)有可能出現(xiàn)異常滲流的區(qū)域；每個(gè)縱斷面不少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)，并應(yīng)與位移監(jiān)測(cè)斷面相結(jié)合；監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置和深度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、采場(chǎng)邊坡潛在滑動(dòng)面位置、可能產(chǎn)生的滲透變形情況、滲水部位、匯集條件、滲流量大小并結(jié)合所采用的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行確定，應(yīng)盡量將測(cè)點(diǎn)設(shè)在強(qiáng)透水層中，以監(jiān)測(cè)各層中滲水壓力的變化；

（7）地下水位監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)縱斷面上的測(cè)點(diǎn)布置，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、邊坡潛在滑動(dòng)面位置和滲流場(chǎng)特征確定；每個(gè)縱斷面應(yīng)在邊坡坡頂，邊坡中部位置、邊坡坡底布置測(cè)點(diǎn)，不少于3個(gè)，埋深應(yīng)參考實(shí)際地下水位深度確定；

（8）降雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)、視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在避開強(qiáng)風(fēng)區(qū)，周圍空曠、平坦，不受突變地形、樹木和建筑物以及煙塵影響的區(qū)域，并方便檢查維護(hù)。

2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足一定的原則，盡量做到可靠、經(jīng)濟(jì)、合理。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是提供獲取礦山安全監(jiān)測(cè)信息的工具，使決策者可以針對(duì)特定目標(biāo)做出正確的決策，設(shè)計(jì)原則如下：

（1）保證系統(tǒng)的有效性：針對(duì)礦山地質(zhì)條件特點(diǎn)，根據(jù)地質(zhì)環(huán)境構(gòu)造和安全性評(píng)估要求確定監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與傳感器測(cè)點(diǎn)布設(shè)。

（2）保證系統(tǒng)的可靠性：由于礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為野外實(shí)時(shí)運(yùn)行，需保證系統(tǒng)的可靠性，否則先進(jìn)的儀器，在系統(tǒng)損壞的前提下也發(fā)揮不出應(yīng)有的作用及效果。

（3）保證系統(tǒng)的先進(jìn)性：設(shè)備的選擇、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能與現(xiàn)在技術(shù)成熟監(jiān)測(cè)及測(cè)試技術(shù)發(fā)展水平、礦山安全監(jiān)測(cè)的相關(guān)理論發(fā)展相適應(yīng)，具有先進(jìn)和超前預(yù)警性。

（4）可操作和易于維護(hù)性：系統(tǒng)應(yīng)易于管理、易于操作，對(duì)操作維護(hù)人員的技術(shù)水平及能力不應(yīng)要求過高，方便更新?lián)Q代。

（5）系統(tǒng)應(yīng)該具有很好的開放性、兼容性。在滿足功能要求的前提下，應(yīng)充分考慮現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展，以便系統(tǒng)升級(jí)。同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)與交通工程、管理養(yǎng)護(hù)等系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)信息共享。

（6）系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程固件升級(jí)功能：根據(jù)系統(tǒng)自檢以及系統(tǒng)需求可通過遠(yuǎn)程固件進(jìn)行完善，且系統(tǒng)具備各種類型的通訊協(xié)議和接口，可為后期設(shè)備升級(jí)服務(wù)。

（7）以最優(yōu)成本控制：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)原則就是利用最優(yōu)布控方式做到既節(jié)省項(xiàng)目成本、后期維護(hù)投入的人力及物力，又能最大限度發(fā)揮出監(jiān)測(cè)的效果。

總之，系統(tǒng)堅(jiān)持貫徹“技術(shù)可行、實(shí)施可能、經(jīng)濟(jì)合理”的基本原則，使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)做到可用、實(shí)用、好用的程度，充分發(fā)揮作用，為礦山安全管理及安全運(yùn)營(yíng)提供數(shù)據(jù)上和技術(shù)上的支持。

2.4.2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由感知層、傳輸層和運(yùn)用層組成，具體為傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)、安全評(píng)價(jià)和預(yù)警子系統(tǒng)，通過各個(gè)層相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能?，F(xiàn)就對(duì)系統(tǒng)組成及功能進(jìn)行介紹。

3、監(jiān)測(cè)設(shè)備

4、現(xiàn)場(chǎng)圖片

5、平臺(tái)介紹

5.1數(shù)據(jù)平臺(tái)

查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、曲線、24小時(shí)數(shù)據(jù)、變形軌跡圖、報(bào)警數(shù)據(jù)、初值數(shù)據(jù)、設(shè)備信息、項(xiàng)目配置等。

1）變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

V(xy)-時(shí)間變化曲線 ▲

X-時(shí)間變化曲線 ▲

Y-時(shí)間變化曲線 ▲

Z-時(shí)間變化曲線 ▲

2）降雨量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

降雨量-時(shí)間變化曲線 ▲

3）滲壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

滲壓-時(shí)間變化曲線 ▲

4）傾角加速度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

傾角加速度-時(shí)間變化曲線 ▲

5.2報(bào)警設(shè)置

1）云平臺(tái)預(yù)警設(shè)置

2）監(jiān)測(cè)小站預(yù)警

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寫在最后

中地恒達(dá)采用多種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)方法，采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、反饋、預(yù)警。

露天礦山邊坡安全監(jiān)測(cè)的設(shè)置要充分考慮邊坡的地質(zhì)特征、變形發(fā)展規(guī)律、監(jiān)測(cè)靈敏度等因素，保證監(jiān)測(cè)精度和有效性；注意數(shù)據(jù)的規(guī)范和有效性，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)具有可比性、可重復(fù)性等特征，同時(shí)可以通過數(shù)字化處理和自動(dòng)化分析，提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析和決策支持；監(jiān)測(cè)的周期需要根據(jù)具體情況來確定，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)性和有效性。在邊坡發(fā)生重大變形或出現(xiàn)異常情況時(shí)，監(jiān)測(cè)周期可以適當(dāng)縮短，以及時(shí)掌握邊坡的變形情況。

露天礦山邊坡安全監(jiān)測(cè)是維護(hù)礦山運(yùn)營(yíng)的重要保障，需要采用合理、有效和科學(xué)的監(jiān)測(cè)方法，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)和有效；同時(shí)要合理設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，掌握監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)分析監(jiān)測(cè)結(jié)果，為礦山的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)提供有力的保障和支持。