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        烏山有個邊坡安全“守衛者”-內蒙古礦業建設運行邊坡雷達在線監測系統側記

        發布時間:2020-08-14 文章來源:

        居安思危,思則有備,有備無患。近年來,中國黃金集團內蒙古礦業有限公司在安全管理方面多措并舉,筑起了一道牢固的安全防線,但是,內蒙古礦業并沒有停止探索讓企業更安全的管理手段和措施,通過實地調研先進設備和考察技術現狀,成功建設并穩定運行了邊坡雷達在線監測系統,不僅全力確保了烏山露天采礦場邊坡安全穩定,也為企業高質量發展夯實安全基石。

        中國黃金集團內蒙古礦業有限公司(下稱“烏山”)成立以來,始終將“以人為本、綠色發展”作為核心理念,在持續完善安全投入制度,保證安全設備、設施、人員投入的同時,充分發揮科技優勢,通過實地調研先進設備、積極考察技術現狀、多次召開專題會議等多舉措,成功建設并穩定運行邊坡雷達在線監測系統。

        近5年來,該系統與GNSS人工點位監測、三維激光掃描儀面域監測、定期人工巡檢及高清視頻監控系統相互配合,輕松識別邊坡微變形及失穩區域,實現邊坡災害的提前發現與預警,切實保障了烏山采場人員設備安全。

        形勢嚴峻

        據了解,烏山最終境界設計邊坡角39度~44.5度,屬陡坡開采,邊坡上多處部位破碎帶、脈巖和解理發育,近期和長遠發展均要求強化邊坡監測,實現邊坡監測預警。2016年以前,烏山采用人工GNSS點位監測模式,人工定期點監測不能及時發現邊坡滑動的安全隱患進而實現預警,而現場一旦發現較寬的變形裂縫時監測人員便不能對裂縫外側的監測點進行測量,整個滑動過程無法用數據表達,人工監測已經不能滿足邊坡安全管理的預警需求。

        此外,當時露天采場邊坡面積已達22萬平方米,監測面積較大,共有38個境界內側監測點、22個每年測量一次或二次境界外的監測點以及每周數次邊坡巡檢等繁重監測任務。為了到達監測點,測量和安全管理人員需在有裂縫或上方有懸巖的危險地段行走,存在一定的安全風險。種種跡象表明,建設并運用邊坡雷達在線監測系統迫在眉睫。

        調研考察

        2016年,烏山著手推進建設邊坡雷達在線監測系統,對在線邊坡監測設備進行市場與應用調查,通過查閱資料發現不同巖土類型的邊坡滑塌過程從數分鐘以內到數十小時不等,有些過程從出現裂縫到滑塌的過程可能長達一年以上,以預警為目的邊坡在線監測作業對人員和設備的要求非常高。

        經過充分接觸和了解邊坡雷達設備、GNSS點位監測設備、恒阻變形錨索廠商后,根據當時露天采場邊坡監測技術現狀、烏山安全管理需求、相關技術規程及研究報告(《工程測量規范》GB50026-2007、《非煤露天礦邊坡工程技術規范》GB51016-2014、《烏努格吐山銅鉬礦二期工程初步設計安全專篇》《烏努格吐山銅鉬礦邊坡穩定性研究》等規范要求,烏山先后制訂了五套邊坡監測方案,最終選取出了可滿足烏山當期和長期邊坡監測需求的設備及邊坡監測建設的最優方案。

        烏山在線邊坡雷達監測系統是采場邊坡監測最先進設備,是能夠完成邊坡從變形到滑塌全過程監測的不二手段,通過對邊坡巖土工程性質的研究,可實現科學預警。烏山目前使用的邊坡監測雷達,是國內引進的首臺水平監測視角270度全新快速移動布設的露天礦邊坡變形監測雷達,具有監測精度高、距離遠、分辨率高、監測視角寬泛、周期短、實時在線監測、遠程操控、報警方式多等優點。其徑向監測精度可達0.1毫米、最大監測距離2.5千米、距離向分辨率0.5米、角度向分辨率8.6毫弧度、監測周期1~3分鐘,其測量范圍可覆蓋采坑的絕大部分邊坡。

        重任在肩

        露天采場的邊坡長期經受著風化作用、雨水侵蝕以及采礦爆破振動、礦巖運動等各方面的影響,在露天開采過程中,邊坡極易滑落形成邊坡災害,主要表現為邊坡失穩形成大面積滑坡。邊坡失穩可能引發重大生產安全事故,對作業人員的生命安全造成巨大危害,確保邊坡安全穩定是烏山安全生產的主要管理目標之一。

        數據顯示,當前烏山露天采場北礦段邊坡最大高度225米,根據《金屬非金屬露天礦山高陡邊坡安全監測技術規范》(AQ2063-2018),北礦段東區東南幫和西南幫安全監測等級為I級,北礦段東區東幫和西幫(破碎帶區域)安全監測等級為II級,面對嚴峻的邊坡監測形式,在線邊坡監測雷達系統重任在肩。

        據了解,烏山施行監測人員24小時值守工作制度,設置科學可靠預警閾值,實現邊坡災害預測預警,當位移、速度、加速度等數值變化達到預警值之后,雷達數據處理軟件立即彈出報警對話框并發出警報、電子郵件等報警信息,值班人員根據報警信息,立即查看和分析監測數據變化大小及變化趨勢,并通過采場周邊攝像頭觀察邊坡實際變化,必要時派遣人員到邊坡附近查看,確定邊坡危害等級,實現邊坡災害監測預警。

        邊坡雷達監測系統投入使用以來,烏山取得了邊坡管理和施工人員、設備、財產零傷害、零事故、零損失的優異成績。

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