从内蒙古阿拉善左旗煤矿坍塌事故看“边坡监测”的重要性

边坡具有高危险性。一旦发生事故将造成大面积滑坡，将造成不可估量的经济损失和人员伤亡，所以边坡管理是现场安全管理的重中之重。

边坡具高突发性。边坡事故具有突发性，往往需要大量数据进行危险预判或设备监测预警。现在我国已进入信息时代智能矿山建设阶段，技术方面支持应该满足，所以关键是监测预警的使用问题，能否保证数据连续性、准确性及时效性。

1、对高边坡进行稳定性监测，根据监测结果来判断边坡的滑动性、滑动范围及发展趋势，确保安全、快速施工。

2、掌握边坡变形特征和规律，在边坡发生严重变形时指导应急处理。

3、对已经发生滑动破坏的边坡和加固处理后的滑坡，检验崩塌、滑坡情况及滑坡处理工程效果。

边坡监测的监测参数类型包括：

• 地表变形。包括边坡地表的平面与垂直位移、危岩陡壁裂缝等。
  

• 地下变形。包括边坡地下的平面与垂直位移、危岩界面裂缝等。

• 物理参数。包括应力应变和地声变化等。

• 水文变化。包括河或库水位、地下水位、孔隙水压力、泉流量、水温等。

• 环境因素，包括降雨量、地温、地震等。

目前的边坡监测方法已由过去利用人工皮尺等简易工具的方法过渡到仪器仪表监测，并向无人化、自动化、高精度和远程监测发展，相较于传统变形测量方法在精准度、效率、安全性等方面都有了长足的进步。目前边坡监测方法主要分为以下几种。

1、北斗GNSS高精度位移监测

北斗GNSS高精度位移监测具有全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点。

该方法使用各GNSS监测点与参考点接收机实时接收GNSS信号，并通过数据通讯网络实时发送到控制中心，控制中心服务器GNSS北斗数据处理软件实时差分解算出各监测点三维坐标，进行毫米级定位。

数据分析软件获取各监测点实时三维坐标，并与初始坐标进行对比获得该监测点变化量，同时分析软件根据事先设定的预警值进行报警。

GNSS位移监测结构

2、地质雷达监测

地质雷达是具有远距离、大范围、连续空间覆盖、实时监测能力的创新雷达，是近年来发展起来的一种监测地表形变的手段，能够对危险区域进行全天时、全天候、无接触式、面状的、亚毫米级的形变监测。

地质雷达原理

地质雷达监测利用电磁波信号在物体内部传播时电磁波的运动特点进行探测。发射天线将高频（106～109Hz）的电磁波以宽带短脉冲形式送入地下，被地下介质（或埋藏物）反射后由接收天线接收，当结构物发生破损（如出现空洞、裂缝、脱空等），在雷达资料中便会出现明显的特征反射，根据接收到的特征反射，由地质雷达图像判断其地质特征。

应急救援边坡雷达（事故后，现场使用的）

3、无人机边坡监测

近年来无人机技术突飞猛进，多镜头相机和无人机的组合实现了机动性快、实时性强、经济性好。相对于传统的单点测量方式，它具有采样点广泛、覆盖范围宽广等特点，可以对边坡进行全方位、大面积、高精度、高灵活性的测量。

无人机边坡监测通过多翼无人机携带多镜头相机，对边坡不同角度进行拍摄，所得数据结合现代计算机快速分析能力，实现了边坡三维建模-数字高程模型（DEM）和精细三维模型。通过对比前后模型数据的变化，得出边坡变形量。

无人机变形测量系统

4、边坡自动化监测系统

边坡自动化监测是传统边坡监测的延伸，主要由现场信号采集、远程监测、监测中心数据处理与分析3个部分建立地表和地下深部的三维立体监测网。

边坡自动化监测可以对沉降、倾斜、错动、土壤湿度、孔隙水压力变化等进行多方位连续监测，相较于其他边坡监测更加灵活全面。

边坡自动化、视频一体化监测架构图

5、微震监测

微震监测主要用来评估边坡岩体内裂隙的变化情况。大多数裂隙活动发生在边坡深部，常规监测方法难以发现。

微震边坡监测现场监测点

具有三维整体监测特点的微地震技术，能够根据微地震事件的时空分布划分潜在破坏区域，并可以获得这些裂隙的位置、尺度、非弹性变形、压剪性质等信息。边坡深部的非弹性变形等异常，可能比边坡表面宏观位移提早数周，因此微地震监测有可能实现边坡失稳的提前预警。

矿山生产，安全第一！为了预防类似露天矿坍塌事故的发生，有必要应用多种监测方法监测边坡变形情况，预测边坡失稳和滑坡，做好防灾减灾应急预案。