(1)成果簡介
隨著露天礦山逐步走向規(guī)?;?、自動(dòng)化開采,露天邊坡高度越來越大,邊坡安全管理成為保證露天礦山安全開采的重要環(huán)節(jié)。目前礦山主要通過兩種方式保障邊坡安全:一是每年度的邊坡穩(wěn)定性評估,二是邊坡的人工和在線監(jiān)測。然而在實(shí)踐中,邊坡穩(wěn)定性評估周期長、時(shí)效性差,無法與快速變化的露天邊坡現(xiàn)狀相適應(yīng);邊坡人工和在線監(jiān)測系統(tǒng)多采用單點(diǎn)預(yù)警,各監(jiān)測項(xiàng)目間預(yù)警算法相對獨(dú)立,如表面位移、內(nèi)部位移、地下水位等,無法實(shí)現(xiàn)各監(jiān)測項(xiàng)目間的聯(lián)合預(yù)警,且預(yù)警閾值多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定,影響預(yù)警準(zhǔn)確性,常出現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)情況。礦冶集團(tuán)研發(fā)露天邊坡穩(wěn)定性評價(jià)與智能預(yù)警技術(shù),將穩(wěn)定性評估與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)相結(jié)合,預(yù)先對礦山邊坡地質(zhì)條件、巖石物理力學(xué)參數(shù)等進(jìn)行研究評價(jià),根據(jù)邊坡實(shí)際“安全需求”和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合設(shè)計(jì)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)方案,結(jié)合在線監(jiān)測系統(tǒng)中地下水位、內(nèi)部位移、降雨量等監(jiān)測數(shù)據(jù),即可實(shí)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性情況的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析預(yù)警,使監(jiān)測預(yù)警準(zhǔn)確率大幅提高,杜絕了長期誤報(bào)警產(chǎn)生的麻痹大意心理,為露天礦山邊坡安全管理提供了有力抓手。
(2)主要性能指標(biāo)及適用條件范圍
性能指標(biāo):監(jiān)測響應(yīng)時(shí)間<5s;邊坡穩(wěn)定性預(yù)警準(zhǔn)確率超過90%,能夠?qū)崿F(xiàn)智能穩(wěn)定性分析與精準(zhǔn)預(yù)警。適用范圍:已安裝了在線監(jiān)測系統(tǒng)的露天采場邊坡、排土場邊坡和自然邊坡。
(3)成果應(yīng)用情況
目前,該技術(shù)已在城門山銅礦、黑龍江多寶山銅礦、西藏巨龍銅礦等多個(gè)大型露天礦山進(jìn)行了應(yīng)用。上述礦山采用邊坡雷達(dá)(GNSS、三維激光掃描儀)進(jìn)行表面位移監(jiān)測,同時(shí)對內(nèi)部位移、降雨量、地下水位等進(jìn)行了監(jiān)測,通過應(yīng)用該技術(shù),將礦山邊坡穩(wěn)定性實(shí)時(shí)分析與各項(xiàng)監(jiān)測項(xiàng)目相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了邊坡穩(wěn)定性精準(zhǔn)預(yù)警,尤其是在汛期、凍融期,成功預(yù)警了多次局部邊坡坍塌情況,有力保障了礦山安全生產(chǎn)工作,避免了人員傷亡和機(jī)械設(shè)備、財(cái)產(chǎn)損失。
(4)成果展示
圖1 汛期不同邊坡區(qū)域穩(wěn)定性預(yù)警案例
圖2 凍融期邊坡開裂成功預(yù)警案例1
圖3 凍融期邊坡開裂成功預(yù)警案例2