[發明專利]一種礦山邊坡滑移穩定性監測預警方法

有效

• 申請號: 201810871259.1
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108922123B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 張擁軍;劉思佳;楊登峰;王文;李文韜;馬強強;包放歌
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G01B21/32
• 代理公司: 37241 青島中天匯智知識產權代理有限公司
• 代理人: 王丹丹

本發明公開一種礦山邊坡滑移穩定性監測預警方法，包括選擇邊坡變形監測斷面；在邊坡平臺對應的監測斷面位置處設置垂直測線，并在垂直測線上安裝測斜儀；根據所測數據進行科學分析，對邊坡開采初期爆破階段和后期穩定發展階段分別采用不同的滑移穩定性分析方法及標準，將礦山邊坡的滑移與爆破響應進行耦合，以爆破位移增長率∈_i和滑動發展變化率為η_i為參數確定位移閾值并判斷礦山邊坡穩定性狀態，實現對邊坡穩定性進行評價與預警。本發明方法通過對礦山邊坡滑移的實時監測與數據采集，采用Newton插值、擬合等處理過程對數據的分析能更加準確、直觀的表現出礦山邊坡的滑移情況，根據實時的數據分析可及時對邊坡滑移進行預警，為邊坡滑移穩定性監控提供有效科學依據。

技術領域

本發明屬于巖土工程領域，尤其涉及礦山露天邊坡的變形監測，具體涉及一種礦山邊坡滑移穩定性監測預警方法。

背景技術

我國礦山滑坡災害威脅嚴重，目前礦山高邊坡滑坡事故是我國礦山各類事故中發生頻率較高、死亡人數較多的事故。我國西部是礦產資源主要分布地，同時西部地區也是崩塌、滑坡、泥石流地質災害的多發區，平均每年至少造成15-30億元損失，嚴重的滑坡地質災害給當地居民的生命財產造成極大損失，如何制定多級邊坡局部失穩的極限條件對多級邊坡預測預警工作具有重要意義。

目前常用的礦山邊坡位移檢測儀器主要為位移計與測斜儀，前者雖然能直接簡便的讀取出邊坡表面的位移值，卻由于不能反映邊坡內部位移而具有一定局限性。后者在邊坡位移檢測中更為常見，該方法通過測斜儀所測傾角θ_i與量段長度L_i計算出邊坡的水平位移，水平位移總量該計算方法將邊坡測線看成折線計算，在測斜儀所在位置為折線折點，但實際邊坡測線位移曲線應為平滑曲線，往往會將誤差放大從而降低監測數據可靠度；同時，該方法只能通過線性求差的方式求出測線上某一點的位移，具有一定局限性。

目前對于邊坡位移安全閾值的確定方法較多，主要有以下幾種：解析法、數值分析法、工程地質類比法、模型試驗等方法。解析法經常采用復變函數進行邊坡變形計算，由于邊坡的巖性、構造、環境等特征不同，難以準確描述，因此常常無法滿足計算準確性；數值分析法包括有限元法、邊界元法等，該方法克服了解析法的不足，但是對于非連續介質往往難以解決；工程地質類比法與模型試驗法克服了計算上的困難，但是依然與邊坡實際情況存在一定差異，對滑移閾值的確定仍存在不穩定因素。

因此，為了克服上述現有監測方法存在的不足和局限性，針對礦山邊坡滑移發展的規律與發展階段，亟待提出一種基于礦山邊坡滑移機理的位移計算方式和一種基于邊坡自身滑移發展與爆破震動耦合的預警閾值確定方式進行礦山邊坡的監測與預警。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對現有礦山邊坡監測與預警數據處理方法的不足，提出一種礦山邊坡滑移穩定性監測預警方法，以克服傳統邊坡位移量的計算誤差，確定與邊坡自身性質更加相符的安全性分析及預警方式，在礦山邊坡安全評價與監測預警領域具有重要的應用價值。

本發明是采用以下的技術方案實現的：一種礦山邊坡滑移穩定性監測預警方法，包括以下步驟：

步驟A、選擇垂直于邊坡滑移方向的截面為監測斷面，各個監測斷面上，在每個邊坡平臺對應的位置設置至少一條垂直測線；

步驟B、分別在各個監測斷面對應的垂直測線上間隔安裝多個測斜儀，并記錄測斜儀初始時刻測得的數據k_(0,j)與測斜儀安裝高度h，其中k_(0,j)表示初始時刻第j個測斜儀檢測的當前安裝位置的斜率值；

步驟C、根據測斜儀初始時刻測得的數據k_(0,j)與測斜儀安裝高度h，獲得各個垂直測線初始時刻的曲線形態：

將初始時刻同一垂直測線上測斜儀測得的斜率值和安裝高度數據通過Matlab進行插值運算，并擬合出對應垂直測線的位移曲線D(0，h)，以表示垂直測線的初始時刻的曲線形態；