边坡在线监测平台解决方案

一、项目概述

我国属于矿业大国，目前已发现超过160个矿种，大大小小的矿山不计其数，由于过度开采或不规范开采导致的矿难事故亦非少有耳闻，为了解决矿山安全生产维护问题，启光科技结合自身多年矿山监测项目经验，依据矿山行业规范及监管部门要求，在融合物联网技术、云计算技术等基础上，开发了一套集北斗定位技术、无人机成图、车辆定位、位移传感监测等高精尖技术为一体的普适性矿山安全监测方案，可适用于露天矿、排土场、尾矿库和采空区等多种矿山类型。保证了监测技术先进性的同时，大大减少了建设推广成本和维护成本。

为深入贯彻落实习近平总书记关于安全生产重要指示批示精神，坚持人民至上、生命至上，深刻吸取内蒙古阿拉善新井煤业有限公司露天煤矿“2·22”特别重大坍塌事故教训。建设露天矿山安全生产风险监测预警系统，实现对露天矿山重点区域、关键环节重大安全风险的识别监测和精准研判，推动矿山安全监管监察模式向远程化、可视化、智能化方式转变，推动矿山企业严格落实安全生产主体责任。

二、项目目标和需求

1.项目目标

为减缓矿山灾害对人民群众的威胁，保护人民生命财产安全，促进社会稳定和经济繁荣发展。应用物联网技术、云计算技术，建设一套智能感知、智能预警、智能决策、自动执行的矿山安全生产监测预警系统。实现对露天矿山重点区域、关键环节重大安全风险的识别监测和精准研判，推动矿山安全监管监察模式向远程化、可视化、智能化方式转变，推动矿山企业严格落实安全生产主体责任。

2.项目需求

随着矿山开采工作面的不断下降，矿山分台阶边坡问题也日夜突出。

首先，边坡从几十米到数百米不等，因而边坡揭露的岩层多，边坡各部分地质条件差异较大，变化复杂。

其二，边坡服务年限较长，可达几十年，不可避免遭受自然风化、雨水侵蚀作用，致使边坡岩性发生变化。

其三，露天矿山日常穿孔、爆破作业和车辆行走，使边坡岩体经常受到震动，从而使边坡的稳定性在一定程度上受到影响。

总之，随着露天矿开采工作面的下降，边坡整体高度逐渐增加，露天矿山边坡稳定性受多种因素影响较大。边坡稳定性对矿山的安全生产的重要性也越来越突出，因此做好边坡变性监测工作意义十分重大，很有必要对其定时进行变形监测。

建设内容如下：

（1）建设一套矿山安全生产监测预警系统软件平台。

（2）边坡安全监测系统建设：表面位移变形监测、深部位移变形监测、爆破振动监测、应力监测、地下水位监测、降雨量监测、视频图像监测等。全面提供矿山企业安全监管水平，为用户打造更加专业化、智能化、多样化的智慧矿山。

三、设计原则

根据上述监测目的，本监测方案的设计原则如下：

先进性：设备的选择需考虑监测系统功能、技术成熟度、矿山边坡灾害监测的相关理论发展水平，先进的手段才可获得足够精度和可靠的数据，这是成功预警的前提。

针对性：根据矿山边坡灾害的工程地质条件和变形破坏机制，选择具有代表性的监测剖面和监测站点，从而使监测数据能为评估预警提供科学保障。

可靠性：由于监测系统是长期野外实时运行，保证系统的可靠性十分重要，否则先进的仪器在系统损坏的前提下也发挥不出应有的作用及效果。

可操作和易于维护性：系统正常运行后应易于管理、易于操作，对操作维人员的技术水平及能力不应要求过高，方便更新或维修。

最优成本控制：本方案的一个原则就是利用最优布控方式做到既节省项目成本、后期维护投入的人力及物力，又能最大限度发挥出实际监测的效果。

四、编制依据

《煤炭工业露天矿山边坡工程监测规范》（GB521214-2017）

《露天矿边坡变形监测技术规范》（GB/T37697-2019）

《露天矿边坡稳定性分析及岩移监测方法》（MT/T1183-2020）

《滑坡、崩塌监测测量规范》（DZ/T0227-2004）

《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》（DZ/T0221-2006）

《非煤露天矿边坡工程技术规范》（GB51016-2014）

《金属非金属露天矿山高陡边坡安全监测技术规范》（AQ/T2063-2018）

《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）

《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）

《工程测量规范》（GB50026-2007）

《全球定位导航系统测量规范》（GB:2012）

《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

相关设计文件

其它有关的现行规范、规程及规定。

五、监测方案

1.监测范围

（1）所有正常生产建设的露天矿采场和土场边坡。

（2）所有正常生产建设的现状高度150米以上的金属非金属露天矿山采场边坡。

（3）所有现状堆置高度150米及以上的金属非金属露天矿山在用排土场边坡。

2.监测项目

3.监测布点

（1）边坡表面变形监测

 推荐使用地基干涉雷达(以下简称: 边坡雷达)、全球导航卫星系统(以下简称：GNSS)一种或两种方式对边坡进行监测。其中，对未靠帮(未终了)边坡和 GNSS安装施工存在安全隐患的边坡,建议使用边坡雷达进行监测。

1）边坡雷达

单台边坡雷达安装位置要与观测目标保持通视，距离目标边坡的最远距离不大于4000米、水平监测范围覆盖角度不大于120度,并远离电磁干扰区和雷击区，避开震动干扰及 地表沉陷区域，确保雷达监测点地基稳定。 

2）GNSS

边坡监测点应严格按照《煤炭工业露天矿边坡工程监测规范》（GB 1214-2017）和《金属非金属露天矿山高陡边 坡安全监测技术规范》（AQ/T 2063-2018）中相关条款要求布设；坡顶应设监测点,安装位置距离坡顶线不大于30米；年度边坡稳定性评价报告中鉴定为不稳定的边坡，监测线间距不大于100米，测点垂直距离不大于50米。

（2）边坡视频图像监测

监测范围应覆盖边坡全部区域，使用高清摄像头，单台摄像头覆盖半径不超过2000米。

（3）其他监测

按照现行标准规范执行。

4.监测设备

六、应用场景