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唐山三友矿山三维动态边坡监测系统

项目背景:
我国是露天矿开采较多的国家之一,并且各种矿产的开发朝着更大、更快的趋势发展。矿产资源是不可再生资源,分布相对集中,施工现场受到各种条件的限制,所以人工开挖的边坡变得更陡更高,边坡稳定问题变得日益重要,成为关系到矿山开采安全问题的关键。
唐山三友矿山是全国家重点企业——三友集团的配套矿山,是三友集团纯碱生产的主要碱石基地,是大型国有矿山企业。矿山设计境界内可采储量5600万吨,远景储量9700万吨,年产优质低碱水泥石150万吨,供冀东三友水泥公司和京津唐地区广大水泥石用户;年产炼钢熔剂灰岩18万吨。

工程概况:
露天矿第二、第三采场边坡部分区域不稳定,时有出现塌方、滑坡现象;三采区断层所在边坡虽然已采用砼挡墙进行了多级加固,但第一级加固挡墙已经出现明显的沉降及开裂,尤其第二级加固挡墙下方基础平台横向裂缝会进一步扩大,直至失稳破坏。该基础平台的破坏,将直接影响已加固的多级挡墙的稳定性,边坡存在上下贯通并形成大规模滑坡的安全隐患,给日常生产造成一定安全隐患,为确保安全生产,现须对二、三采场边长越两公里的边坡做进行实时监测,了解边坡位移变化,确保生产的安全进行。
根据实际需求,我们决定使用两台MS05AXII高精度测量机器人,并结合自动化变形监测系统,智能监测控制模块完成本项目。
项目实施:
前期进行控制点和设站点的位置选择,并进行强制观测墩的埋设,根据相关规定进行避雷针的选择的和布控。
通过现有的已知控制点,采区导线的方法进行控制测量获取控制点、设站点以及监测点的真实坐标作为监测的初始值使用。
根据现场环境采用光纤网络布线和电源布线,初期的基本工作完成后,开始网络调试和服务器的部署。利用后方交会的方式得到设站点的坐标,然后对监测点进行观测,在监测边坡的同时也对设站点的变化情况进行掌握。

进行系统试运行,通过多个周期的自动化观测,对初始观测值进行更新,采用更新后的初始值作为监测的基准。监测的数据正常返回,由于监测点距离较远,现场环境较为恶劣,大部分监测数据数据偏差在1-2mm,满足设计的精度需求。同时可在网页端查看各种数据并进行对应的下载。

项目总结:
由于MS05AXII测量机器人的高精度和强适应性,智能监测控制模块的高集成度,能够轻松实现三友矿山边坡的连续自动化安全监测。
系统试运行状态良好,数据精度达到了设计要求,该系统现已经正式运行,保卫着矿山的安全生产。自动化变形监测系统不仅在矿山边坡监测,同时在桥梁监测、水库安全监测、建筑物/构筑物等多方面的监测都卓有成效。

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