巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警閾值研究.pdf

1、在露天礦開采中，滑坡災(zāi)害在各類災(zāi)害中最為頻繁，極易導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。近年來(lái)，隨著我國(guó)資源、能源開發(fā)工程的不斷發(fā)展，礦山開采活動(dòng)的持續(xù)增強(qiáng)，礦區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害日趨嚴(yán)重?；卤O(jiān)測(cè)預(yù)警是礦區(qū)風(fēng)險(xiǎn)控制的主要手段，具有成本低、易于實(shí)施的特點(diǎn)。但現(xiàn)有礦山邊坡監(jiān)測(cè)方法存在著監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)、監(jiān)測(cè)精度較低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)及自動(dòng)化監(jiān)測(cè)等缺陷。此外，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，受監(jiān)測(cè)儀器精度和觀測(cè)條件的影響，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或多或少存在誤差。在對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，會(huì)

2、發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)跳躍，對(duì)應(yīng)的時(shí)間—位移關(guān)系曲線也出現(xiàn)局部跳躍現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上對(duì)邊坡穩(wěn)定性的分析和預(yù)測(cè)，會(huì)遇到數(shù)據(jù)篩選方面的困難。在對(duì)滑坡預(yù)警閾值研究中，由于邊坡破壞的復(fù)雜性及滑坡動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的不成熟，滑坡動(dòng)態(tài)信息難以及時(shí)捕捉，對(duì)滑坡災(zāi)害的定性與定量研究造成了很大困難。針對(duì)上述問(wèn)題，結(jié)合國(guó)家自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目“項(xiàng)板災(zāi)害預(yù)警”(51234005-01);住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技項(xiàng)目“城市地下開挖擾動(dòng)下地表沉陷機(jī)理和工程安全性評(píng)價(jià)研究”(2012

3、-K3-21);金川集團(tuán)股份有限公司科技項(xiàng)目石英石礦露天邊坡穩(wěn)定性在線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)(B2-2012-092)。對(duì)多級(jí)邊坡監(jiān)測(cè)方法及局部穩(wěn)定性進(jìn)行研究，具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　第一:本文以金川集團(tuán)石英石采場(chǎng)邊坡為工程背景，通過(guò)對(duì)露天石英石礦地質(zhì)勘查及實(shí)驗(yàn)分析，針對(duì)具有滑坡趨勢(shì)的危險(xiǎn)區(qū)域布置相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套采動(dòng)邊坡穩(wěn)定性遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和結(jié)構(gòu)組成。該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采動(dòng)過(guò)程中巖質(zhì)邊坡位移場(chǎng)的變化狀

4、態(tài)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可視化。系統(tǒng)設(shè)有預(yù)警功能，可根據(jù)需要設(shè)置預(yù)警閾值，當(dāng)坡體位移超過(guò)預(yù)警閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。
　　第二:監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)4年多的監(jiān)測(cè)，收集了大量的滑坡數(shù)據(jù)。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存在跳躍的現(xiàn)象。為了使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更能反應(yīng)邊坡的變形情況，本文基于現(xiàn)代誤差理論，采用未確知濾波法判斷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的粗差和異常值。通過(guò)對(duì)邊坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，達(dá)到剔除粗差，識(shí)別異常值的目的，可以

5、有效的處理邊坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
　　第三:通過(guò)對(duì)石英石礦開采過(guò)程中滑坡實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，給出滑體位移隨時(shí)間變化的曲線。結(jié)合邊坡的破壞過(guò)程、破壞機(jī)理、現(xiàn)場(chǎng)破壞情況和曲線的形態(tài)，發(fā)現(xiàn)金川邊坡存在下滑式破壞、張拉式破壞和侵蝕破壞三種局部破壞方式，并基于三種破壞方式做預(yù)警閾值研究。
　　本文將理論研究與實(shí)際工程相結(jié)合，建立了一套遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多級(jí)邊坡的內(nèi)部位移狀態(tài)。采用未確知濾波法對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，剔除粗差，識(shí)別異常值。