基于多源测绘技术矿区沉降变形监测研究

基于多源测绘技术矿区沉降变形监测研究

万军旗

新疆天地经纬测绘工程有限公司 新疆省乌鲁木齐市天山区 830002

摘要：大规模开采矿山资源主要导致矿区发生严重地质灾害。地质灾害，如崩塌、瓦砾、淤泥和土壤侵蚀。山区地质灾害已成为全球关注的问题。农村矿产自然灾害造成的直接经济损失据不完全统计每年超过300亿美元。这些地质灾害对人民的生计安全构成巨大威胁和挑战，由国家机关作为高度优先事项加以利用。本文通过对研究领域进行详细的地质调查，分析这些类型地质灾害的特点，研究了该地区可能存在的地质灾害类型。随后，研究了矿山地区地质灾害频繁监测方法，以调查和研究退役地区的地质灾害。

关键词：矿区；沉降监测；沉降分析

引言

大型露天矿山在开采过程中会产生许多阶段，使采购更加危险，难以开采，危及事故发生率和生产安全，并可能造成重大经济损失，如:美国本杰明·康诺特的大冰川，那里的边坡将近1600万吨，覆盖了整个购物中心的一半以上；加拿大约翰·曼维尔矿被水损坏，造成溜冰鞋2293立方米。因此，边坡稳定是矿山安全生产的重要保证，边坡监测对矿山安全起着重要作用，所谓边坡监测就是对移动速度、方向等的监测。边坡，了解边坡上岩石的运动规律，检测边坡破坏的警告信号。边坡位移和变形趋势分析对安全采矿具有重要意义。

1边坡监测技术发展历程

边坡监测是分析边坡稳定性的主要手段之一。边坡监测的国际分析已有一个多世纪的历史，意大利始于1860年，作为地理研究的首批国家之一对边坡变形进行了分析。中国的边坡监测研究相对较晚，一直持续到1960年代，地质预警研究提供了广泛的科学见解。其中一些成功的例子包括玉米、鸡-新加坡和甘肃-辛格肖特的登陆，特别引人注目的是1985年曼江峡谷新冰川的成功故事，该故事保障了1371名居民的生命安全，成为中国开机自检史上的一个里程碑。

2矿山边坡变形监测的重要性

随着我们社会经济发展阶段的进一步改善，以及社会各部门对矿产资源的需求不断增加，对矿产资源建设提出了更高的要求。但是，在实际采矿工作和矿山生产中，预计会有许多危险，特别是边坡的并入。如果问题不能再加以监测，可能会产生严重的安全问题，例如采矿盗窃案，这不仅危及公司，还可能危及施工人员的生命安全，从而产生科学、高效和先进的矿山。对山墙变形监测区的监测在以下方面尤为重要:首先，山地变形监测可以科学、全面地评估建设项目的整个制造过程，准确地确定其可靠性和安全性，并发送早期变形预警信息，以便向工作人员提供关于雷区事故影响的初步信息，并作出预防事故的安排。第二，有效实施变形监测可以在问题产生的阶段及时把握，从而从源头遏制进一步的“增长”，从而大大减少棚等现象的发生。应用变形监测技术也可以为有关决策者的工作提供必要的数据，作为参考和指导，以便利制定科学可行的建筑项目和业务方案。

3沉降变形监测技术

3.1 GNSS边坡监测系统

全球导航卫星系统(GNSS)在民用应用后广泛应用于导航、定位和其他领域，对测量作出了重大贡献。由于其精度、效率和不需要透视的连续方位，它们取代了三角形、三角形、角等常用方法，在理论和实践中取得了许多成果。然后在边坡变形监测中逐步应用。全球导航卫星系统监测自动化系统主要由硬件系统(传感器、数据采集模块、数据传输模块)和软件系统(数据库、数据处理和控制模块、安全评估报警模块)组成。全球导航卫星系统监测系统实时采集监测点信号，并通过数据传输模块将其发送给控制中心，通过数据处理计算每个监测点的三维坐标，并将其与原始三维坐标进行比较，以确定监测点的变化，同时根据设定的警报值发出安全评估预警模块的警报。

3.2遥感技术

遥测基本上利用电磁辐射的电磁理论，不断地对有缺陷地质物体的电磁排放进行检测，然后分析数据，以解释所需的质量数据。它既快速又全面，可以通过在卫星上安装遥测设备进行探测，只要飞机在所需探测范围之上。在降雨或降雨中使用遥测技术，使人们能够在云层中滑行，了解地雷的变化，并使山区的自然灾害增多。

3.3测量机器人

测量机器人是一种在工作站上改进的测量系统，取代了人们对距离、角度、三维坐标和图像信息的搜索、跟踪、识别和精确访问。监控原理是搜索测量机器人放置在边坡表面的棱镜，以便自动收集、记录监测数据，最终清理数据，并根据标准安全预警阈值生成警报，从而实现边坡变形的综合监控。对于整个TCA2003站，测量精度±1mm+10-6，测量角度精度±0.5°，因此经常应用于特殊危险情况和冲击发生后的应急监测。近年来，中国科学家继续将这项技术付诸实践，以衡量其有效性。对露天雷区的检查发现，该技术稳定、可靠、监测良好、合理化，以确保地雷的生产。

3.4 GPS变形监测网的设计

GPS技术在山墙变形监测中的应用关键是变压器监测网的设计，结合监测选择了监测网的所有必要类，并确保基点坐标的精度。根据不同的GPS测量范围，a类和b类网络属于大型国家控制网络，通常大于15公里甚至超过100公里。c类网格的平均边长介于10到15公里之间；d类网格的平均边长介于5到10 ~ 15公里之间；e类网格的边长介于2到5公里之间。基准点座标精确度为A 1公尺及更高等级基准点座标的精确度。b类基点坐标的精度为3m和更高。c类基点坐标的精度为5m及更高。d类网格基点的坐标精度为12.5米或更高，e类网格基点的坐标精度为25米或更高。对应于网格不同级别的数据的精度很明显，测量精度随着网格编号的增加而提高，这似乎是成比例的。测量点设计也是建立监测网的关键组成部分。除了采矿的具体条件外，受影响的工作人员应选择现有的监测点、主要采矿地点的新控制点、四个三角洲点等作为GPS系统的监测点，这些监测点通常位于采矿的边坡点。

结束语

本文以全球导航卫星系统方法为基础，结合水处理法处理2019年4月反映在营房地区的变形监测数据。表明利用全球导航卫星系统测量方法分析监测点下降既现实又准确。提取水平和垂直方向信息，使矿井中20%的观测点大幅下降，最大下降128.2毫米，每月下降15.4毫米，总体满足了实际变形监测的要求。初步确定雷区的下降趋势，通过对雷区进行若干次观测，得出了良好的结论，从而使全球定位系统和测量技术能够在雷区中应用。

参考文献

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