刘善军
东北大学资源与土木工程学院教授
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]今年2月,国家矿山安全监察局发布关于开展露天矿山安全生产专项整治的通知,从3月至年底,全面排查露天矿山安全风险,扎实开展重点露天矿山安全“体检”,以提升露天矿山安全保障水平,坚决防范遏制重特大事故发生。矿山作为重要的经济资源开发领域,其安全和生产问题一直备受关注。而矿山边坡监测对于保障矿山安全和生产至关重要,利用科技手段加强矿山边坡监测已成为矿山行业共识。
矿山边坡从人工监测到科技监测
全站仪虽然监测具有高精度和广泛适用性的优点,但需要人工操作且监测范围受限;
GNSS监测虽然精度高、响应快,可实现在线、连续监测,但监测点位稀疏,在深坑环境中卫星信号差且易产生多路径效应而无法监测;
D-InSAR虽然测量精度高且为面式监测,可获取大范围位移场信息,但大变形时相位解缠困难或相位失相关;
TLS虽然速度快、精度较高,但存在扫描死角、且配套的软件模块对大规模点云数据的处理比较复杂等问题。
应运而生,天空地协同监测护边坡安全
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时间协同
在不同阶段使用不同的监测手段,实现涵盖滑坡孕育发展全程的、技术经济有效的连续监测。
空间协同
将点式和面式监测相结合、地上和地下监测相结合、天-空-地多平台相结合,发挥不同手段、不同方法的各自优势,实现矿坑整体的全覆盖、多层次和多精度监测。
多参数协同
地表位移、几何变形、地表温度、岩土湿度、降雨量等(还可按需增加应力、微震等)监测协同,实现多参数、多维信息互补增强,支撑时空关联与智能分析。
智能分析
结合矿山边坡运移及滑坡成灾规律,设计人工智能算法、开发软件模块、形成智能监测系统,根据目标态势自动进行监测单元工作状态与模式的分期配置和节能优化,以及休眠单元唤醒和事件驱动,进而实现多平台、多参数协同规划、应急聚焦和智能预警。
好技术要“物美价廉”“易上手”
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方法一,建立跨学科、跨机构的联合研究项目,集合多方力量共同攻关。组织矿山行业的企事业单位、科研院所和高校等共同参与矿山边坡监测技术的研究项目,共享资源和专业知识,提高研究水平和应用效果;
方法二,加强矿山边坡监测领域的人才培养与教育。高校要设立相关跨学科专业课程和研究生培养项目,培养矿山边坡监测领域的综合人才。同时鼓励学生参与科研项目和实践活动,培养他们的操作能力和创新能力;
方法三,加大矿山边坡监测技术研究的资金支持力度,提供项目资助、奖学金和科研经费等支持。制定相关政策和标准,推动矿山行业对边坡监测技术的重视,并为相关科研和应用提供政策引导;
方法四,建立矿山边坡监测数据的共享平台和数据库,鼓励相关单位和研究人员将监测数据进行共享和开放。“通过数据共享,可以提高数据的可利用性和分析效果,促进科研合作和技术创新。”他说。
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