垂直位移加速度历时曲线.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * 徕卡高精度全站仪在平庄能源西露天煤矿边坡监测预警中的应用 朱强 内蒙古平庄能源股份有限公司 2015年11月19日 监测工程概况 边坡监测预警系统组成及功能 西露天煤矿4.17滑坡监测预警 西露天煤矿4.17滑坡监测数据分析 西露天煤矿滑坡预警方法 目录 工程概况 平庄能源西露天煤矿由沈阳煤矿设计院设计， 1958年开工建设，设计年产量150万吨，是我国第一个自行设计、建设的露天煤矿，2014年实际年产量220万吨。采剥场矿坑走向长3.8km，宽0.7～1.6km，边坡高度168～326m，。该矿按原设计采至+374米标高到界闭坑。为延长矿山服务年限，采出更多的煤炭资源，2008年实施陡帮开采、横采内排开采方案。即将采场沿煤层走向分割为多个区段，相应的顶帮帮坡角加大20°左右，采终后即实施内排。采用这种区段快速开采-闭坑-回填的方式，使底部高陡边坡持续暴露时间缩短，以防顶帮的大规模滑坡。底部实施陡帮开采后，增加开采深度30m，延长服务年限8年，深部最终帮坡角由28.5°提高至42°～61°，采场最终标高由+374m降深到+344m。 西露天煤矿顶帮工程地质条件：地层自下而上分别为白垩系煤层、砂岩、泥岩、砂砾岩；新近系砂泥岩、玄武岩；第四系砂砾石、粘土、黄土。在煤层顶板上方5-24m有白垩纪燕山期岩浆侵入形成的辉绿岩岩床，厚度3-81m。1958年建矿以来，顶帮共发生滑坡三十多次，累计滑落量超过1000万立方米。 随着底部陡帮开采走向长度的不断增加，且实施的内排压脚排弃量和排弃高度有限，顶帮边坡的蠕动因底部开采卸荷的影响，位移量急剧不断增加。滑坡灾害的监测与准确预警，是保障露天矿安全生产、保证深部陡帮开采方案的顺利实施的关键技术支撑。为此，该矿于2010年7月引进了Leica 精密监测机器人，建立边坡变形监测预警系统。自2013年4月以来，该系统成功地预警了多次滑坡。 边坡监测预警系统组成及功能 监测点布置 . 西露天煤矿采剥场矿坑走向长3.8km。 在顶帮最高点、中部台阶、底部台阶分别埋设圆棱镜监测点。. 在东侧的非工作帮南区和北区分别建立了两个固定观测站房 控制中心工作站安装于南区站房内，在南区站房外安装气象观测设备。 2010年建站时在顶帮南区设立43个棱镜监测点，北区设立26个棱镜监测点 边坡监测预警系统组成及功能 观测站房 及观测点 仪器室和值班室两部分，值班室24小时有人值守。 站房的仪器室各安设徕卡精密监测机器人一台，控制中心工作站安装于南区站房内，在南区站房外安装气象观测设备。 棱镜监测点采用钢筋砼预制桩，在顶端装入棱镜后，焊接上棱镜保护罩。因棱镜监测点成本低廉，埋设方便，所以根据监测工程的需要，每年都要增设若干个监测点。 监测方案的硬件支持 徕卡0.5″高精度全站仪 测角精度0.5″，有棱镜测距精度0.6mm+1ppm ，圆棱镜测程3500m；无棱镜测距精度2mm+2ppm，无棱镜测程1000m； 自动目标识别（ATR）圆棱镜有效范围3000m，精度可达到毫米级； 小视场技术，能够快速准确识别到正确的目标棱镜，1000m棱镜分辨率间隙为1.5m。 自动跟踪性能，最高驱动速度180?/秒，最大加速度360?/秒 。测量数据实时显示并保存，也可同时通过数据电缆，电台，移动电话以及因特网进行数据传输。 监测方案的软件支持 GeoMos 自动监测软件 GeoMoS是一套采集、控制、分析、存贮边坡位移监测系统软件，基于客户机/服务器技术，能按照用户定义的误差检查测量数据和结果 。测量数据和结果可以在特定的程序中分析。它可以连接并收集不同的传感器 (TPS, GPS, 气象和大地传感器)观测数据。 软件系统包含精密的测量周期管理器，可采用各种信息传输方式 (cable, bus system, radio, LAN, WLAN, GSM/GPRS, UMTS 和 WiMax)，可自动计算和用多样化的图形、数字、表格来表现测量数据和计算分析的结果。 GeoMoS由两部分组成： Monitor（监测器）和 Analyzer（分析器）。 GeoMoS Monitor（监测器）的任务是管理传感器、测量、存储数据、计算结果、核查测量数据和结果、发出信息提示。 GeoMoS Analyzer（分析器）的任务是分析测量数据和结果以及打印和数据输出。 西露天煤矿的日常监测 西露天煤矿位于内蒙古自治区赤峰市元宝山区，属中温带半干旱大陆性季风气候，年平均气温7.8℃，最高气温在7月份为42.5℃，最低气温在1月份为-31.4℃。冬、春两季干燥多风沙，年最大降雨量564.00mm，最小205.90mm，最大