地質(zhì)災害防治自動化監(jiān)測技術(shù)

文/高鵬

在當前我國礦山開采過程中，因為不良地質(zhì)變動帶來的影響和威脅極為關(guān)鍵，相應(yīng)地質(zhì)災害的預防也就顯得格外重要。為了形成較為理想的地質(zhì)災害防治效果，加大監(jiān)測力度極為必要，在以往地質(zhì)災害監(jiān)測中，往往借助于人工定期現(xiàn)場勘察手段，獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)信息。該方法的應(yīng)用雖然能夠取得一定地質(zhì)災害防治效果，但是在具體操作中卻存在著明顯不足，應(yīng)用效率較低，投入也相對比較大，并且還存在明顯的防治漏洞和風險。基于此，在未來地質(zhì)災害防治中充分開發(fā)運用自動化監(jiān)測技術(shù)也就顯得極為必要。

1 地質(zhì)災害防治自動化監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用特點

1.1 系統(tǒng)組成

地質(zhì)災害防治中自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用是未來發(fā)展的重要方向，基于這種自動化監(jiān)測技術(shù)的有效應(yīng)用來看，其往往涉及到了較多的先進技術(shù)，整個系統(tǒng)的構(gòu)成較為復雜。地質(zhì)災害防治自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用主要涉及到了傳感器、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理以及監(jiān)控報警等核心組成部分，這些子系統(tǒng)的有效運行以及相互協(xié)調(diào)，進而才能夠及時獲取地質(zhì)災害信息，進而也就可以準確報警，最終優(yōu)化地質(zhì)災害防治效果。傳感器子系統(tǒng)的運用主要就是為了獲取全面的地質(zhì)災害信息，及時掌握地質(zhì)災害異常狀況；數(shù)據(jù)通訊則是將傳感器獲取的信息資料進行自動化傳輸，借助于交換機以及相關(guān)通訊線路，促使地質(zhì)災害信息能夠準確傳輸?shù)叫畔⒎治龊吞幚碇行模粩?shù)據(jù)處理子系統(tǒng)則是針對獲取的所有數(shù)據(jù)信息進行綜合評估和判斷，了解是否存在嚴重的地質(zhì)災害問題，進而也就能夠決定是否需要發(fā)布報警信號；依據(jù)監(jiān)控報警子系統(tǒng)發(fā)布的具體報警信號，也就可以制定相匹配的應(yīng)對方案，做好地質(zhì)災害防治工作。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢

地質(zhì)災害防治自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用相對于傳統(tǒng)人工地質(zhì)災害巡檢模式，具備較為明顯的優(yōu)勢，比如該自動化監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用能夠形成較強的地質(zhì)災害信息獲取效果，借助于合理分布和配置的傳感器，有助于及時了解目標區(qū)域各個方面的地質(zhì)信息，進而也就能夠有效判斷是否存在災害隱患，調(diào)查范圍相對更廣，并且在時間層面同樣也存在全天候特點，避免了以往巡檢間隔過長帶來的風險威脅。地質(zhì)災害自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用還能夠體現(xiàn)出較強的智能化特點，根據(jù)獲取的地質(zhì)災害信息資料進行分析，可以完全依托于系統(tǒng)的智能化判斷，不需要人員過多的參與，如此也就能夠最大程度上縮減從發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災害問題到采取防治手段的時間，降低地質(zhì)災害威脅程度。相對于傳統(tǒng)人工地質(zhì)災害巡檢模式，自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用還能夠表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性和準確度，不存在較為明顯的人為誤差，僅僅需要確保傳感器等設(shè)備可靠穩(wěn)定運行，就能夠最終保障地質(zhì)災害防治效果。隨著當前地質(zhì)災害防治自動化監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，其往往還能夠形成更為便捷的查驗效果，能夠針對獲取的數(shù)據(jù)信息進行三維立體呈現(xiàn)，便于制定更為合理可行的地質(zhì)災害防治方案。

2 地質(zhì)災害防治自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

2.1 降雨量自動化監(jiān)測

在地質(zhì)災害防治工作開展中，為了更好優(yōu)化自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用效果，必然需要首先明確監(jiān)測目標和對象。一般而言，自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用對象主要就是容易引發(fā)地質(zhì)災害問題發(fā)生的各個因素，比如降雨量就是較為關(guān)鍵的一個因素，如果降雨量短期內(nèi)較高，必然會增加出現(xiàn)地質(zhì)災害的概率。在降雨量自動化監(jiān)測中，首先應(yīng)該布設(shè)較為合理的測量裝置，針對地質(zhì)災害防治區(qū)域進行分析，明確因為降雨可能誘發(fā)的各類地質(zhì)災害區(qū)域，如此也就能夠在這些區(qū)域有效布設(shè)降雨量監(jiān)測裝置。相應(yīng)降雨量的監(jiān)測可以借鑒氣象部門的監(jiān)測手段，利用內(nèi)部慣性漏斗實現(xiàn)較為理想的實時監(jiān)測效果，進而及時傳達降雨量數(shù)據(jù)，對于是否可能出現(xiàn)滑坡或者是崩塌問題進行有效預測，并且及時采取恰當策略予以防治。

2.2 地面裂縫自動化監(jiān)測

地質(zhì)災害發(fā)生中，地面出現(xiàn)裂縫同樣也是比較常見的一個信號，針對地面裂縫進行自動化監(jiān)測同樣極為必要，構(gòu)造地裂縫監(jiān)測以及沉降裂縫監(jiān)測都是比較常用的手段。針對地面裂縫進行自動化監(jiān)測應(yīng)該體現(xiàn)出較強的持續(xù)性特點，即需要針對測量對象和目標進行實時監(jiān)測，以便明確監(jiān)測目標的變動狀況。比如在礦區(qū)生產(chǎn)過程中，針對可能出現(xiàn)的采空區(qū)沉降和崩塌問題，就需要采取實時監(jiān)測模式，及時獲取地面裂縫信息。地面裂縫自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用主要就是依托裂縫伸縮儀進行處理，借助于該儀器可以實時明確地面裂縫變化效果，這也就需要針對樁體進行合理布設(shè)，圍繞著地面裂縫監(jiān)測目標進行有效設(shè)計，然后應(yīng)用預應(yīng)力鋼絲進行處理，在一端合理安裝拉伸測量裝置，進而也就可以根據(jù)拉伸測量裝置的信息反饋了解地面裂縫變動情況。當然，為了獲取更為全面的信息，往往需要布設(shè)多個樁位，并且設(shè)置多根鋼絲，最終優(yōu)化地面裂縫自動化監(jiān)測效果。

2.3 地下水自動化監(jiān)測

地下水作為地質(zhì)災害發(fā)生的一個重要來源，同樣也應(yīng)該形成較為理想的自動化監(jiān)測效果，及時了解地下水的不良動態(tài)變化趨勢，進而也就可以形成有效封堵或者是疏導處理，規(guī)避該方面地質(zhì)災害的發(fā)生。在礦山開采過程中，地下水的影響更為較為直接，這也就需要重點圍繞著地下水的運行狀況進行實時分析，最大程度上了解涌水問題發(fā)生可能性，優(yōu)化處理效果。在以往地下水監(jiān)測中，主要借助于電測繩或者是人工測鐘進行處理，不僅僅浪費大量人力物力，還很難獲取實時全面信息資料。全自動無人值守自動化監(jiān)測技術(shù)在地下水監(jiān)測中的應(yīng)用可以依托提前設(shè)置的探頭，及時了解地下水水壓變動狀況，對于地下水水位也能夠進行實時反饋，分析了解其可能出現(xiàn)的嚴重異常變動問題。在當前很多項目地下水自動化監(jiān)測中，水溫也成為了比較重要的監(jiān)測對象，對于分析評估地質(zhì)災害發(fā)生率具備積極作用。

2.4 地面沉降自動化監(jiān)測

針對地面沉降問題進行自動化監(jiān)測更是直接關(guān)系到地質(zhì)災害防治效果，需要確保監(jiān)測結(jié)果具備較高精確度。在地面沉降自動化監(jiān)測中，GPS技術(shù)的應(yīng)用同樣也扮演著重要角色，但是其相對于地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中GPS技術(shù)的應(yīng)用存在明顯差異，需要結(jié)合不同區(qū)域進行適應(yīng)性調(diào)整，力求地面沉降可以得到及時準確掌握。遠距探測類地面沉降監(jiān)測技術(shù)在某些項目中得到了理想運用，但是因為技術(shù)要求較高，目前并沒有形成普及。液體平衡原理的運用在當前依然占據(jù)絕大比例，其能夠有效判斷地面出現(xiàn)沉降的程度，對于不均勻沉降予以及時發(fā)現(xiàn)和明確，計量結(jié)果也相對更高精確，并且能夠利用恰當?shù)淖詣踊O(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的實時獲取和分析作用。

2.5 深部位移自動化監(jiān)測

針對滑坡等地質(zhì)災害問題，在自動化監(jiān)測防治中應(yīng)該切實關(guān)注深部位移，其直接關(guān)系到相應(yīng)區(qū)域土體內(nèi)部受力狀況，對于運動情況也能夠了解，進而形成及時防控作用。在該方面自動化監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用中，一般需要圍繞著目標區(qū)域進行有效鉆孔，促使相應(yīng)區(qū)域的邊緣以及關(guān)鍵區(qū)域得到全面覆蓋，進而也就能夠借助于孔內(nèi)的柔性管以及測斜儀進行實時監(jiān)測，根據(jù)相關(guān)信息計算傾斜角度，進而了解土體內(nèi)部出現(xiàn)位移的具體狀況。

3 結(jié)束語

綜上所述，地質(zhì)災害防治中切實加大監(jiān)測工作的關(guān)注度極為必要，地質(zhì)災害防治的自動化監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用也應(yīng)該得到普及推廣，能夠圍繞著誘發(fā)地質(zhì)災害的各個因素進行全面實時監(jiān)測，如此也就可以提前制定合理的防治方案，降低地質(zhì)災害威脅程度。