隨著露天礦規(guī)模不斷擴(kuò)大和開采深度增加，邊坡穩(wěn)定性問題日益突出。對(duì)露天礦邊坡進(jìn)行及時(shí)、有效的監(jiān)測(cè)，對(duì)于保障礦山生產(chǎn)安全和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。近年通知要求正常生產(chǎn)建設(shè)的現(xiàn)狀高度150米及以上的金屬非金屬露天礦山采場(chǎng)邊坡及排土場(chǎng)全部納入安全監(jiān)測(cè)范圍，并按照“企業(yè)―省級(jí)礦山安全監(jiān)管監(jiān)察部門―國(guó)家局”的方式上傳感知數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管。

一、項(xiàng)目背景

甘肅省酒泉市某露天礦山設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力2.0Mt/a。2022年，根據(jù)露天礦開采進(jìn)程及邊坡安全管理需要，啟動(dòng)該露天礦邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一期項(xiàng)目招標(biāo)。而后在2024年，根據(jù)通知要求，對(duì)該露天礦已建成邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行增補(bǔ)、聯(lián)網(wǎng)二期項(xiàng)目招標(biāo)。中海達(dá)憑借在礦山安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)實(shí)力成功中標(biāo)一、二期項(xiàng)目并提供實(shí)施方案。

二、痛點(diǎn)分析

監(jiān)測(cè)效率低、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確：礦山傳統(tǒng)人工巡查監(jiān)測(cè)不僅受人力和時(shí)間的限制，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，并且受到觀測(cè)者經(jīng)驗(yàn)和技能等因素影響，數(shù)據(jù)存在一定的主觀性和誤差。

交通不便利、實(shí)施工期緊：由于項(xiàng)目實(shí)施地處于西北偏遠(yuǎn)地區(qū)，交通運(yùn)輸不便利，加上工期時(shí)間緊，給項(xiàng)目實(shí)施帶來了較大的壓力。

三、實(shí)施方案

受客戶委托，采用中海達(dá)礦山邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警解決方案，分別于2022年8月、2024年3月為該露天礦完成邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)（一期）及增補(bǔ)、聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)（二期），并完成企業(yè)―省級(jí)礦山安全監(jiān)管監(jiān)察部門―國(guó)家局?jǐn)?shù)據(jù)互聯(lián)互通。

中海達(dá)礦山邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警解決方案是以北斗高精度定位技術(shù)為核心，集成多傳感器而形成的多源一體自動(dòng)化監(jiān)測(cè)解決方案。項(xiàng)目融合北斗高精度定位、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)預(yù)警分析等新技術(shù)，建成了涵蓋GNSS地表位移監(jiān)測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)、深部位移監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)測(cè)、雨量監(jiān)測(cè)、聲光報(bào)警等設(shè)備的綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，以高精度、多傳感、全天候、全時(shí)段的在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警，助力礦山安全生產(chǎn)。

▲方案架構(gòu)圖

四、作業(yè)過程

1.移動(dòng)式GNSS地表位移監(jiān)測(cè)站建設(shè)

為方便該露天礦后續(xù)生產(chǎn)及設(shè)備的移動(dòng)，在礦區(qū)的73個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)移動(dòng)式GNSS地表位移監(jiān)測(cè)站，對(duì)整個(gè)邊坡表面位移進(jìn)行實(shí)時(shí)24小時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。根據(jù)不同監(jiān)測(cè)位置，設(shè)置不同等級(jí)的監(jiān)測(cè)預(yù)警閾值，當(dāng)位移達(dá)到事先設(shè)定的預(yù)警值時(shí)，將自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警。

▲移動(dòng)式GNSS地表位移監(jiān)測(cè)站建設(shè)

2.其他監(jiān)測(cè)設(shè)備建設(shè)

項(xiàng)目還安裝了降雨量監(jiān)測(cè)站1處、地下水位監(jiān)測(cè)站4處、應(yīng)力監(jiān)測(cè)站1處、內(nèi)部位移監(jiān)測(cè)站5處、邊坡視頻監(jiān)測(cè)站8處，與移動(dòng)式GNSS地表位移監(jiān)測(cè)站形成以北斗高精度定位為核心、多傳感融合的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，為礦山安全生產(chǎn)提供技防支撐。

▲其他監(jiān)測(cè)設(shè)備建設(shè)

五、成果展示

中海達(dá)充分發(fā)揮7*24小時(shí)本地化服務(wù)優(yōu)勢(shì)，使得該露天礦邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一、二期項(xiàng)目均能在1個(gè)月內(nèi)完成驗(yàn)收及交付使用。

中海達(dá)礦山邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)自2022年8月運(yùn)行以來，92套監(jiān)測(cè)設(shè)備在線率均保持在100%，讓該露天礦24小時(shí)實(shí)時(shí)掌握礦山邊坡的形變狀況，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)該礦區(qū)的全面監(jiān)測(cè)和預(yù)警，有效保障了礦山安全生產(chǎn)。

同時(shí)，中海達(dá)配合用戶實(shí)現(xiàn)了同現(xiàn)場(chǎng)融合通信系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)預(yù)警下發(fā)，結(jié)合露天礦山邊坡感知數(shù)據(jù)接入規(guī)范，實(shí)現(xiàn)企業(yè)到省級(jí)、國(guó)家級(jí)礦山安全監(jiān)管監(jiān)察部門的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通聯(lián)網(wǎng)，方便主管單位精準(zhǔn)監(jiān)管及科學(xué)決策。

▲甘肅某露天礦邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

▲甘肅某露天礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入省級(jí)平臺(tái)

六、項(xiàng)目總結(jié)

相較礦山傳統(tǒng)人工巡檢監(jiān)測(cè)方式，中海達(dá)礦山邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警解決方案解決了礦山監(jiān)測(cè)效率低、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題。

第一、24小時(shí)無人值守在線監(jiān)測(cè)。借助北斗高精度定位技術(shù)，幫助該露天礦實(shí)現(xiàn)了無人值守的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，大幅提升了礦山監(jiān)測(cè)信息化程度。當(dāng)?shù)V山出現(xiàn)滑坡征兆時(shí)，移動(dòng)式GNSS地表位移監(jiān)測(cè)站、應(yīng)力計(jì)、雨量計(jì)、地下水位計(jì)等設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)回傳預(yù)警平臺(tái)，第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警信息，避免或減輕災(zāi)害造成的損失，確保人身財(cái)產(chǎn)安全。

第二、數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確助力科學(xué)決策。由于建立了礦山監(jiān)測(cè)點(diǎn)的在線監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了全程可追溯，避免了數(shù)據(jù)丟失，便于掌握該露天礦滑坡趨勢(shì)，從而科學(xué)制定防治措施，并為邊坡理論和邊坡設(shè)計(jì)方法的研究積累大量數(shù)據(jù)，為礦山安全生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障，助力智慧礦山建設(shè)。

中海達(dá)自2008年進(jìn)入礦山安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域至今，已為全國(guó)用戶完成礦山/尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目1000多個(gè)，累計(jì)安裝各類監(jiān)測(cè)設(shè)備超2萬(wàn)臺(tái)（套）。未來，中海達(dá)將積極響應(yīng)國(guó)家政策要求，持續(xù)圍繞礦山智能化建設(shè)目標(biāo)，不斷拓展北斗礦山應(yīng)用新場(chǎng)景，為人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和企業(yè)安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。


審核編輯 黃宇