隨著露天礦規(guī)模不斷擴大和開采深度增加，邊坡穩(wěn)定性問題日益突出。對露天礦邊坡進行及時、有效的監(jiān)測，對于保障礦山生產(chǎn)安全和保護生態(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邊坡及排土場全部納入安全監(jiān)測范圍，并按照“企業(yè)―省級礦山安全監(jiān)管監(jiān)察部門―國家局”的方式上傳感知數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)管。

一、項目背景

甘肅省酒泉市某露天礦山設(shè)計生產(chǎn)能力2.0Mt/a。2022年，根據(jù)露天礦開采進程及邊坡安全管理需要，啟動該露天礦邊坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)一期項目招標。而后在2024年，根據(jù)通知要求，對該露天礦已建成邊坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)進行增補、聯(lián)網(wǎng)二期項目招標。中海達憑借在礦山安全監(jiān)測領(lǐng)域豐富的經(jīng)驗和技術(shù)實力成功中標一、二期項目并提供實施方案。

二、痛點分析

監(jiān)測效率低、數(shù)據(jù)不準確：礦山傳統(tǒng)人工巡查監(jiān)測不僅受人力和時間的限制，難以實現(xiàn)實時連續(xù)監(jiān)測，并且受到觀測者經(jīng)驗和技能等因素影響，數(shù)據(jù)存在一定的主觀性和誤差。

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

三、實施方案

受客戶委托，采用中海達礦山邊坡自動化監(jiān)測預警解決方案，分別于2022年8月、2024年3月為該露天礦完成邊坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)（一期）及增補、聯(lián)網(wǎng)項目建設(shè)（二期），并完成企業(yè)―省級礦山安全監(jiān)管監(jiān)察部門―國家局數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

中海達礦山邊坡自動化監(jiān)測預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化監(jiān)測解決方案。項目融合北斗高精度定位、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、人工智能、大數(shù)據(jù)預警分析等新技術(shù)，建成了涵蓋GNSS地表位移監(jiān)測、應力監(jiān)測、深部位移監(jiān)測、地下水位監(jiān)測、視頻監(jiān)測、雨量監(jiān)測、聲光報警等設(shè)備的綜合監(jiān)測預警體系，以高精度、多傳感、全天候、全時段的在線監(jiān)測與預警，助力礦山安全生產(chǎn)。

▲方案架構(gòu)圖

四、作業(yè)過程

1.移動式GNSS地表位移監(jiān)測站建設(shè)

為方便該露天礦后續(xù)生產(chǎn)及設(shè)備的移動，在礦區(qū)的73個監(jiān)測點建設(shè)移動式GNSS地表位移監(jiān)測站，對整個邊坡表面位移進行實時24小時自動化監(jiān)測。根據(jù)不同監(jiān)測位置，設(shè)置不同等級的監(jiān)測預警閾值，當位移達到事先設(shè)定的預警值時，將自動觸發(fā)預警。

▲移動式GNSS地表位移監(jiān)測站建設(shè)

2.其他監(jiān)測設(shè)備建設(shè)

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

▲其他監(jiān)測設(shè)備建設(shè)

五、成果展示

中海達充分發(fā)揮7*24小時本地化服務優(yōu)勢，使得該露天礦邊坡監(jiān)測系統(tǒng)一、二期項目均能在1個月內(nèi)完成驗收及交付使用。

中海達礦山邊坡自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)自2022年8月運行以來，92套監(jiān)測設(shè)備在線率均保持在100%，讓該露天礦24小時實時掌握礦山邊坡的形變狀況，成功實現(xiàn)了對該礦區(qū)的全面監(jiān)測和預警，有效保障了礦山安全生產(chǎn)。

同時，中海達配合用戶實現(xiàn)了同現(xiàn)場融合通信系統(tǒng)聯(lián)動預警下發(fā)，結(jié)合露天礦山邊坡感知數(shù)據(jù)接入規(guī)范，實現(xiàn)企業(yè)到省級、國家級礦山安全監(jiān)管監(jiān)察部門的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通聯(lián)網(wǎng)，方便主管單位精準監(jiān)管及科學決策。

▲甘肅某露天礦邊坡監(jiān)測預警系統(tǒng)

▲甘肅某露天礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入省級平臺

六、項目總結(jié)

相較礦山傳統(tǒng)人工巡檢監(jiān)測方式，中海達礦山邊坡自動化監(jiān)測預警解決方案解決了礦山監(jiān)測效率低、數(shù)據(jù)不準確等問題。

第一、24小時無人值守在線監(jiān)測。借助北斗高精度定位技術(shù)，幫助該露天礦實現(xiàn)了無人值守的實時在線監(jiān)測，大幅提升了礦山監(jiān)測信息化程度。當?shù)V山出現(xiàn)滑坡征兆時，移動式GNSS地表位移監(jiān)測站、應力計、雨量計、地下水位計等設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)會實時回傳預警平臺，第一時間發(fā)出預警信息，避免或減輕災害造成的損失，確保人身財產(chǎn)安全。

第二、數(shù)據(jù)真實準確助力科學決策。由于建立了礦山監(jiān)測點的在線監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫，實現(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，從而科學制定防治措施，并為邊坡理論和邊坡設(shè)計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)。

中海達自2008年進入礦山安全監(jiān)測領(lǐng)域至今，已為全國用戶完成礦山/尾礦庫安全監(jiān)測項目1000多個，累計安裝各類監(jiān)測設(shè)備超2萬臺（套）。未來，中海達將積極響應國家政策要求，持續(xù)圍繞礦山智能化建設(shè)目標，不斷拓展北斗礦山應用新場景，為人民群眾的生命財產(chǎn)安全和企業(yè)安全生產(chǎn)保駕護航。


審核編輯 黃宇