随着露天矿山开采深度的增加,边坡稳定性面临更大挑战。矿区频繁的爆破作业、持续的高强度作业负荷以及复杂的地质条件,使得边坡易发生滑坡、崩塌、地裂缝等地质灾害,严重影响矿山安全生产。为解决这一难题,华测导航联合行业资质单位,提出“调查-评价-监测-防控”全链条地质安全动态管理方案,从前期勘察到后期监测,实现边坡安全的全生命周期管理。
技术路线
在方案实施前,需进行全面的矿山基础数据收集,开展1:2000基础地质调查及编图,并结合INSAR合成孔径雷达、高精度遥感解译、无人机航拍、地球物理探测、钻探、地面核查和室内试验等“空-天-地-深”一体化技术方法,对露天矿的地形地貌、地质构造、地层岩性及水文地质条件进行详细分析,全面识别孕灾地质条件。
在此基础上,重点识别边坡的变形破坏特征,并结合工程地质学、岩体力学、边坡稳定性分析等方法,对边坡稳定性进行定量与定性评价。根据分析结果,科学划分边坡危险性分区,制定相应的监测和防控策略。对于已确定的高风险区域,部署GNSS、边坡雷达、倾角仪和声光报警等监测预警设备,建立或完善露天矿山监测预警网络,实时获取边坡状态数据。
最终,通过监测数据的持续分析和融合,形成科学的风险防控对策,并建立动态预警机制。在灾害发生前,系统可根据边坡变形趋势,自动调整预警阈值,并提供决策支持,为矿山企业提供更智能、高效的安全管理手段。
案例实践:内蒙古某露天矿边坡监测应用在内蒙古某露天矿,该方案成功落地实施。矿区在历史资料收集和现场基础地质调查的基础上,编制了综合调查评价及监测预警实施方案,并结合矿山实际情况,采用“点-面结合”,接触式(GNSS)与非接触式(边坡形变监测雷达)相结合的监测方式,确保边坡状态全方位掌控。
边坡危险性综合分区图
项目部署了两台360°地基合成孔径雷达,其中一台为固定式雷达,长期监测关键边坡区域,另一台为拖车式雷达,能够根据矿区开采进程灵活调整监测位置,确保监测范围覆盖整个矿区。此外,还布设了GNSS高精度定位设备,与雷达数据互补,形成多源融合监测体系,提高数据精准度。
边坡雷达及GNSS布设图
根据现场勘察情况及矿方人工巡检记录数据进行综合分析并给出预警值。
图表数值仅针对边坡短期预警值设置
图表数值仅针对边坡短期预警值设置
本次项目的成功实践,验证了华测导航“调查-评价-监测-防控”全链条地质安全管理方案的有效性,为露天矿山边坡安全监测提供了可复制的应用经验。未来,华测导航将持续优化监测技术,为矿企提供更加精准、智能的边坡安全管理方案,助力矿山安全生产和智慧矿山建设。
