淺析露天邊坡變形監測技術

(四川遠程實業有限公司， 四川 成都 610000)

0 引言

當前GPS-RTK技術成熟度較高，將GPS技術和RTK技術進行有機結合，其可快速、高精度定位露天邊坡變形區域，然后通過載波相位差實現動態定位，其可以有效減少冗余觀測, 縮短觀測時間，并且測量精度高，因此該技術已廣泛應用于礦產開采行業?；谠摷夹g對于露天邊坡變形的實時監測，可及時發現邊坡變形位置及實際變形位移，從而為制定具體解決措施提供相應的數據參考，所以研究露天邊坡變形監測技術意義重大。

1 露天邊坡變形監測項目選擇的基本原則

當前露天邊坡變形情況發生頻次高，產生的后果較為嚴重，因此實際選擇監測項目過程中重點堅持以下基本原則。

1.1 重點突出且全面兼顧

邊坡穩定性相關影響因素較多，實際檢測過程中，可選擇的監測項目諸如大地位移測量、裂縫伸長測量、爆破震動測量以及壓力測量等，實際工程難以對于上述項目進行逐一監測，所以應根據實際情況選擇重要反映指標及影響因素，這樣才能確保整體監測效果。同時監測點設置過程中，盡量確保監測系統對于邊坡實施全面覆蓋，并重點做好關鍵區域的監測需求，預先設置相應的監測點。

1.2 安全可靠

通常監測系統組建、觀測、數據分析及反饋監測信息時間要求盡量短，這樣才能滿足工程進度要求，并對于邊坡變形情況進行真實反映。同時監測儀器安裝及運行過程中確保安全性及可靠性，確保監測系統能夠穩定運行。

1.3 便捷、經濟合理

監測系統使用過程中盡量做到操作簡單、定位及移動便捷，這樣有利于進行長期觀測。同時對于當前設備進行充分利用，確保整體系統造價合理性，確保經濟適用效果。

2 GPS-RTK技術在邊坡監測應用注意事項

一般來說，GPS-RTK技術應用較為成熟，但不同礦產開采區域各方面條件具有明顯差異性，因此重點關注該技術實際應用過程中相關注意事項。

2.1 GPS-RTK技術應用要求

當前邊坡變形監測可選擇的監測技術大體包括GPS靜態測量、GPS快速靜態測量及GPS- RTK測量，其中GPS- RTK實際靜態測量精度遠超過七天測量技術，并且實際操作較為方便，實際監測過程基本采用靜態布網方式，使用RTK 技術便可實現動態監測，通常靜態及快速靜態精度均可控制在高精度范圍內，靜態布置邊坡監測點過程中，工作人員不僅需確保靜態測量精度，并且還應保持控制點間距離應不超過1 Km。布置網基本使用二級GPS網，實際測量精度能夠滿足邊坡監測需求，基于確保測量數據穩定性的目的，基線解算過程應適當添加一定數量的水準點，這樣有利于提升測量精度。

同時GPS-RTK測量系統具體包括基準站、流動站和數據通訊設備，基準站具體安裝在已知位置上，通過衛星采集相關監測數據，然后利用數據通訊設備將相關數據實時發送至流動站，流動站接收衛星信號及相關基準站數據，再利用數據分析系統進行差分改正，從而計算獲得點位坐標?；诙嘟M數據分析實際測量定位準確性較高，基于減小基準站和流動站間距的基礎上有效降低相關誤差。另外，基準站和流動站運作需要衛星數量大于 5個，并且基準站及基準站之間的位置間距要求高，基本應保持在3km范圍內，進而確?；€解算準確性及精度要求。

2.2 確定具體邊坡監測點及埋石位置

一般來說，露天礦具體監測過程，邊坡監測點盡量避免設置在坡底位置，這樣可防止信號傳輸過程造成明顯遮擋情況，這種遮擋情況對于使得監測衛星數量受到相應影響，進而導致GPS-RTK信號隨之發生明顯波動，所以監測點選擇過程中盡量挑選遮擋物少且易監測位置。煤層和巖石層布點選擇過程中，盡量避免滑坡對于觀測結果產生不良干擾。另外埋石應盡量在凍土層下面區域，這樣才不會由于氣候變化導致明顯的移動情況，并將不同煤層標志中線集中定位在同一鉛垂線，并且埋石周邊區域應設置醒目標識，便于后續觀測，其可有效提升觀測精度及觀測工作效率。

2.3 露天礦邊坡的穩定性和預警參數

2.3.1 露天礦邊坡穩定性分析

通常露天邊坡礦因素具體包括采礦、自然界、巖石構造和人為因素等，其中采礦因素較為重要，其具體包括采礦邊坡角，如果邊坡角過大常發生邊坡垮落問題，而且巖石爆破也會導致礦邊坡附近范圍出現明顯震動情況。自然界影響因素則包括地殼運動、雨水及地下水流動等各種因素，而巖石構造因素具體分為巖石強度、張力、含沙層及斷層等參數，人為因素具體表現為排土場位置，因此實際采礦作業應做好相應的作業計劃，盡量減少運輸途徑及運輸時間，而排土場盡量與采煤場距離較近，如果采礦區范圍持續增加，其會使得排土場發生明顯的邊坡滑動情況。

2.3.2 選擇合適的安全預警參數

通常露天礦區開采作業過程在，基于邊坡滑坡情況監測，其可進行有效預警，重點確保開采層同一側變形檢測點基本保持同向，實際水平位移量均應超過每天10mm以上。同時邊坡原始地面平均沉陷量則應大于0.003H，H具體為開采深度單位，而邊坡附近原始地面下沉速度也應大于每天10mm，總水平位移最大值則應大于 0.006H，地面不均勻沉降也應超過 0.0012H，巖基邊坡裂縫寬度極大值大于0.007H，并且相關裂縫寬度基本超過50mm。

2.4 變形監測技術應用注意事項

長期以來，露天礦區實際開采過程中受地形影響較為明顯，基于提升監測效果的目的，GPS-RTK技術應用過程應遵循的注意事項如下所示。首先確保天空衛星具有良好的分布情況，實際幾何精度因子保持在2-3個，而探測衛星數量也應超過4個，其可以使用GPS/GLONASS集成接收機，這樣可以確保接收效果。其次要求GPS接收機頻率較高，這樣才可真實、細致探測出邊坡位移具體情況，并且依據現場情況選擇相應的監測點，通常監測點應設置在易出現變形位置，盡量與大型發電機、高壓線和微波信號發射臺等裝置設備保持一定距離，這樣可有效防止出現信號干擾情況，監測點位置選擇過程中盡量降低路徑相關影響，這樣可有效提升監測精度。接下來當前流動站的RTK差分狀況，其主要使用超高頻臺電播發差分信號，這樣可確保已采集的數據獲得良好的傳輸效果。最后使用高質量及高效率的數據處理軟件，這樣可確保定位精度，并在測量作業完成后有效去除各種誤差影響，進一步確保監測數據的精確度，這些工作均可通過數據處理軟件完成。

綜上所述，當前邊坡監測技術大范圍應用，其可將GPS技術、通訊技術、數據庫技術和可視化技術集成應用在邊坡監測方面，基于露天礦區全天候監測，可及時發現露天礦邊坡變形問題，便于工作人員制定具體措施進行處理。但該技術應用過程也存在一些問題，這要求工作人員基于現場實際情況，認真做好技術應用流程細節工作，這樣才能從根本上確保邊坡監測質量。

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