華穎監(jiān)測-廣東省惠州市交投神山采石場邊坡智能安全監(jiān)測
一、項目概況
本項目為大型露天礦山礦山邊坡安全監(jiān)測工程，現(xiàn)場對采石場一側(cè)進(jìn)行巖石開采后，政府監(jiān)管部門要求對已開采部分留下的崖壁邊坡進(jìn)行在線自動化監(jiān)測預(yù)警，以防邊坡位移崩塌引發(fā)的危險。礦山長期處于連續(xù)開采、爆破作業(yè)、重載機(jī)械碾壓狀態(tài)，邊坡巖體結(jié)構(gòu)持續(xù)動態(tài)變化，屬于高動態(tài)、高風(fēng)險、易突變的特殊邊坡工況。為嚴(yán)格落實(shí)非煤礦山安全生產(chǎn)規(guī)范，杜絕邊坡垮塌、滑移、滾石等重大安全事故，礦區(qū)業(yè)主單位攜手華穎監(jiān)測，搭建全套智能化礦山安全監(jiān)測體系，通過礦山邊坡在線監(jiān)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)開采邊坡、排土場邊坡、臨時作業(yè)邊坡的全時段動態(tài)管控，保障礦山連續(xù)化、合規(guī)化、安全化生產(chǎn)。
二、礦山監(jiān)測痛點(diǎn)與難點(diǎn)
露天礦山邊坡屬于動態(tài)變化邊坡，開采作業(yè)持續(xù)改變坡面形態(tài)，傳統(tǒng)監(jiān)測模式完全無法適配礦山生產(chǎn)需求，核心痛點(diǎn)極具行業(yè)特殊性：
第一，單側(cè)開采后半崖壁應(yīng)力失衡，形變監(jiān)測難度陡增。采石場一側(cè)開采后，剩余崖壁原有的應(yīng)力平衡被打破，巖體內(nèi)部應(yīng)力重新分布，導(dǎo)致邊坡呈現(xiàn)出更為復(fù)雜的動態(tài)形變特性。伴隨后續(xù)開采活動的持續(xù)推進(jìn)、爆破震動的反復(fù)擾動以及重型車輛的頻繁碾壓，崖壁位移的持續(xù)性與不均勻性進(jìn)一步加劇。人工巡檢僅能識別大范圍垮塌風(fēng)險，難以察覺開采過程中微小但累積性的形變，極易誘發(fā)突發(fā)性滑坡事故。
第二，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜惡劣，監(jiān)測實(shí)施面臨多重挑戰(zhàn)。采石場通常地處偏遠(yuǎn)山區(qū)，地形復(fù)雜，礦區(qū)粉塵濃度高、晝夜溫差大，機(jī)械設(shè)備高頻運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)輸車輛密集穿行，人員進(jìn)入現(xiàn)場開展測量面臨極高安全風(fēng)險。加之開采高峰期實(shí)行24小時不間斷作業(yè)，人工監(jiān)測存在大量時間盲區(qū)，難以契合礦山全天候連續(xù)生產(chǎn)的實(shí)際需求，無法對崖壁邊坡進(jìn)行實(shí)時、全面的監(jiān)測。
第三，傳統(tǒng)監(jiān)測手段存在明顯局限性，難以滿足監(jiān)管要求。隨著安全監(jiān)管要求日益嚴(yán)格，邊坡監(jiān)測數(shù)據(jù)需具備連續(xù)性、可追溯性、可存檔性及預(yù)警能力。然而，傳統(tǒng)人工定期測量所得數(shù)據(jù)零散、周期長、缺乏連續(xù)性，無法實(shí)時反映崖壁邊坡的動態(tài)變化情況，難以支撐礦山安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收及應(yīng)急監(jiān)管核查工作。
第四，崖壁失穩(wěn)后果嚴(yán)重，監(jiān)測需求迫切。一旦采石場剩余崖壁邊坡發(fā)生失穩(wěn)，不僅會導(dǎo)致土石方大規(guī)模垮塌、設(shè)備被掩埋、作業(yè)人員傷亡，還將直接造成礦區(qū)全面停產(chǎn)停工，給企業(yè)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失與負(fù)面安全輿情壓力。基于上述采石場特有的痛點(diǎn)問題，構(gòu)建專業(yè)化、自動化、高精度的邊坡安全監(jiān)測系統(tǒng)已成為保障礦區(qū)安全生產(chǎn)的迫切核心需求。
三、華穎監(jiān)測定制化礦山解決方案
針對礦山動態(tài)開采、工況復(fù)雜、風(fēng)險突變的專屬特點(diǎn)，華穎監(jiān)測摒棄通用邊坡監(jiān)測方案，結(jié)合礦區(qū)開采進(jìn)度、邊坡臺階分布、危險區(qū)域劃分，定制專屬礦山安全監(jiān)測整體解決方案。系統(tǒng)采用“前端工業(yè)級感知設(shè)備+無線傳輸+云端大數(shù)據(jù)平臺+移動端預(yù)警”的一體化架構(gòu)，聚焦礦山邊坡核心風(fēng)險，開展全方位礦山邊坡變形監(jiān)測。
經(jīng)過現(xiàn)場勘察，依據(jù)《金屬非金屬露天礦山高陡邊坡安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范AQT 2063-2018》的標(biāo)準(zhǔn)，擬對邊坡的水平位移、垂直位移、地下水位、爆破振動、降雨量進(jìn)行監(jiān)測，同時輔助視頻監(jiān)控，監(jiān)測方案為：
? 292平臺，總長約80米，邊坡頂部，部署1個GNSS監(jiān)測點(diǎn)；
? 265平臺，總長約400米，按間距100米，部署3個GNSS監(jiān)測點(diǎn)；
? 基站部署于距離監(jiān)測站1公里范圍內(nèi)穩(wěn)定空曠處；
? 爆破振動監(jiān)測：根據(jù)規(guī)范在已形成邊坡的坡底部署，在265平臺部署1個；
? 水位監(jiān)測：部署1個監(jiān)測點(diǎn)，在265平臺垂直鉆孔20米；
? 降雨量監(jiān)測：部署1個，在292平臺計即邊坡頂部空曠處；
? 視頻監(jiān)控：在292平臺側(cè)面部署1個。
? 供電與網(wǎng)絡(luò)：
l 供電：配置太陽能板與蓄電次進(jìn)行太陽能供電；
l 網(wǎng)絡(luò)：運(yùn)用移動4G物聯(lián)網(wǎng)卡實(shí)時傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)。
監(jiān)測方案圖如下：
現(xiàn)場安裝設(shè)備圖：
四、系統(tǒng)運(yùn)行與智能預(yù)警機(jī)制
華穎監(jiān)測礦山邊坡在線監(jiān)測系統(tǒng)可24小時無人值守全自動采集數(shù)據(jù)，實(shí)時捕捉邊坡毫米級形變數(shù)據(jù)并自動上傳云端監(jiān)測平臺；可智能生成邊坡形變趨勢曲線與日/周/月監(jiān)測報表，完整記錄不同工況下礦山邊坡變化規(guī)律，數(shù)據(jù)永久留存、隨時可查，滿足礦山安全合規(guī)管理需求。
針對礦山邊坡易突變特點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)置多級梯度預(yù)警閾值，可根據(jù)開采進(jìn)度動態(tài)微調(diào)預(yù)警參數(shù)；一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，系統(tǒng)立即觸發(fā)多渠道預(yù)警，提醒管理人員落實(shí)處置措施，實(shí)現(xiàn)礦山邊坡風(fēng)險“提前預(yù)判、主動防控、科學(xué)處置”。
五、項目落地成效
項目正式投入運(yùn)行后，整套礦山邊坡安全監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、預(yù)警高效，徹底解決了傳統(tǒng)人工監(jiān)測適配性差、風(fēng)險預(yù)判弱、數(shù)據(jù)不連續(xù)、作業(yè)不安全等礦山行業(yè)痛點(diǎn)。通過礦山邊坡在線監(jiān)測體系，礦區(qū)實(shí)現(xiàn)邊坡動態(tài)風(fēng)險可視化、數(shù)字化、智能化管理，有效規(guī)避了邊坡垮塌、滾石、滑移等安全事故，保障了作業(yè)人員、大型機(jī)械設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時，完整的監(jiān)測數(shù)據(jù)臺賬，助力礦山順利通過各級安全檢查與標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收，有效降低停產(chǎn)風(fēng)險與運(yùn)維成本，為礦山長效安全生產(chǎn)提供堅實(shí)的技術(shù)支撐。
六、項目總結(jié)
本次礦山安全監(jiān)測項目的成功落地，充分印證了華穎監(jiān)測在礦山邊坡安全監(jiān)測領(lǐng)域的定制化方案能力與礦山工況適配實(shí)力。區(qū)別于常規(guī)市政邊坡監(jiān)測，華穎監(jiān)測深耕礦山動態(tài)邊坡監(jiān)測場景，可精準(zhǔn)匹配露天礦山、采石場、排土場、尾礦庫等各類礦山工程的監(jiān)測需求，為各大礦山企業(yè)提供專業(yè)、高效、一站式的礦山安全監(jiān)測整體服務(wù)，助力礦山行業(yè)安全、合規(guī)、高效、可持續(xù)發(fā)展。
未來，華穎監(jiān)測將繼續(xù)依托自身在智能感知、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測分析領(lǐng)域的技術(shù)積累，針對礦山開采過程中的動態(tài)安全管理需求持續(xù)打磨產(chǎn)品與解決方案，不斷優(yōu)化礦山邊坡監(jiān)測的精度、智能化預(yù)警能力，為更多礦山工程項目筑牢安全防線。