王孟英，何曉玲，孫強

（攀鋼礦業(yè)有限公司白馬鐵礦，四川 攀枝花 617200）

近年來，GPS技術(shù)、GIS技術(shù)以及RS技術(shù)等的出現(xiàn)給工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展帶來了優(yōu)勢。對于礦山生產(chǎn)而言，由于其作業(yè)環(huán)境相對特殊，所以存在較多的安全隱患，包括坍塌、邊坡變形等，為了盡可能的降低事故所造成的損失，需要對其進行有效的監(jiān)測，而GPS技術(shù)憑借自身獨特的優(yōu)點，可以應(yīng)用到礦山監(jiān)測工作中，從而確保礦山工程建設(shè)的正常有序進行。

1 礦山邊坡變形監(jiān)測的重要性分析

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對于礦產(chǎn)資源的需求不斷擴大，這就給礦山生產(chǎn)和建設(shè)提出了更高的要求。然而對于礦山生產(chǎn)而言，其日常運營面臨著諸多的風(fēng)險，其中邊坡變形最為嚴重，一旦控制不到位，就可能造成礦山坍塌事故，不僅給企業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失，同時也對生產(chǎn)工作人員的生命安全構(gòu)成嚴重威脅，因此科學(xué)合理的礦山邊坡變形監(jiān)測就顯得十分關(guān)鍵，其作用主要體現(xiàn)在以下幾各方面：第一，礦山邊坡變形監(jiān)測可以對施工建設(shè)過程進行全方位的評價，特別是對其穩(wěn)定性和可靠性，并且可以作出很好的變形預(yù)警，讓工作人員可以第一時間掌握礦區(qū)崩塌和滑坡的特征信息，以便可以盡早制定防范措施，將事故造成的損失降至最低；第二，變形監(jiān)測工作的有效進行，可以很好的防止滑坡和蠕變情況的發(fā)生，在出現(xiàn)問題的早期就可以發(fā)現(xiàn)，這樣就可以將事故扼殺在萌芽階段；第三，變形監(jiān)測工作的實施還可以為決策部門的后續(xù)工作提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)，以便于制定相關(guān)的施工作業(yè)方案；第四，變形監(jiān)測工作還可以為礦區(qū)加固和維護處理提供幫助，以確保工作人員可以在安全的環(huán)境下開展作業(yè)，同時也提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2 礦山邊坡變形監(jiān)測的主要任務(wù)研究

通常情況下，礦山施工作業(yè)要想正常有序進行，就必須要實施邊坡變形監(jiān)測工作，其主要任務(wù)體現(xiàn)如下：第一，礦山邊坡變形監(jiān)測可以提供有效的觀測預(yù)警數(shù)據(jù)，讓工作人員可以及時掌握礦區(qū)的地質(zhì)情況，以便于及時作出應(yīng)對，確保生產(chǎn)環(huán)境下工作人員的生命安全和設(shè)備性能不受影響；第二，工作人員可以通過變形監(jiān)測相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，判斷出不穩(wěn)定邊坡的位置，并且對其進行加固和維護，將坍塌事故發(fā)生的概率降至最低水平；第三，礦山邊坡變形監(jiān)測的任務(wù)還體現(xiàn)在日常生產(chǎn)和計劃中，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以幫助設(shè)計人員更好的開展方案的設(shè)計規(guī)劃，制定安全高效的作業(yè)方案，同時也可以幫助他們隨時進行方案的整改。

3 GPS技術(shù)在礦山邊坡變形監(jiān)測中應(yīng)用優(yōu)勢

傳統(tǒng)的全站儀等測繪技術(shù)在礦山邊坡變形監(jiān)測中應(yīng)用效果較差，無法達到預(yù)期的監(jiān)測目的。而GPS技術(shù)在變形監(jiān)測中的應(yīng)用體現(xiàn)出諸多優(yōu)勢，第一，觀測站之間不需要具備通視。傳統(tǒng)的測繪技術(shù)在進行變形監(jiān)測時，各個站點之間需要保持同時通視，這樣不僅降低了監(jiān)測效率，而且會消耗大量的人力。而GPS技術(shù)最大的優(yōu)勢就是不需要確保站點之間的通視性，也可以達到很好的監(jiān)測效果；第二，提供三維位置數(shù)據(jù)信息。在以往的全站儀人工監(jiān)測中，對于目標平面位移和垂直位移的數(shù)據(jù)監(jiān)測，需要分別開展，這顯然降低了測繪效率，使得周期變長，增加了成本投入，同時測繪結(jié)果準確性也很難得到保障。而GPS技術(shù)的應(yīng)用可以提供監(jiān)測點的三維數(shù)據(jù)信息，最終確保監(jiān)測質(zhì)量的有效提升；第三，實現(xiàn)實時監(jiān)測。GPS技術(shù)在礦山邊坡變形監(jiān)測中的應(yīng)用還不會受到天氣和季節(jié)的影響，同時它可以在全天24h對監(jiān)測點進行監(jiān)測，有效確保問題發(fā)生的第一時間進行防護；第四，操作便利。GPS技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中并沒有過于復(fù)雜的操作環(huán)節(jié)，其操作便利的優(yōu)勢成為其應(yīng)用推廣的最關(guān)鍵點，所以被廣泛應(yīng)用到礦山邊坡變形監(jiān)測工作中。

4 GPS技術(shù)在礦山邊坡變形監(jiān)測中的應(yīng)用要點

4.1 邊坡變形監(jiān)測基準點的確定

對于GPS技術(shù)的應(yīng)用而言，要想確保其發(fā)揮實質(zhì)性的作用，首先就必須要確定好基準點的位置，這對于后續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性和可靠性影響較大。因此，在實際的監(jiān)測工作中，需要做到以下幾點：第一，基準點的選擇需要盡可能的避開周圍山體和干擾物的影響，使得觀測站所得到的數(shù)據(jù)具有準確性的特征；第二，由于基準點的選擇范圍相對較小，主要根據(jù)當前邊坡變形區(qū)域進行布設(shè)，所以需要工作人員提前進行地質(zhì)方面的勘測，判斷該區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與否，以便于及時作出調(diào)整；第三，監(jiān)測基準點的布設(shè)除了要考慮當前邊坡變形區(qū)域外，還需要考慮后續(xù)可能出現(xiàn)的邊坡不穩(wěn)定區(qū)域，所以基準點的選擇需要盡可能在底層穩(wěn)定區(qū)域，避免后續(xù)的更換和轉(zhuǎn)移。

4.2 設(shè)計變形監(jiān)測網(wǎng)

如果說基準點的布設(shè)是邊坡變形監(jiān)測的基礎(chǔ)，那么變形監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)計就是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其對于監(jiān)測結(jié)果準確性影響更大，所以需要給予足夠的重視，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，在實際的監(jiān)測網(wǎng)設(shè)計中，相關(guān)人員需要結(jié)合變形監(jiān)測主要目的和企業(yè)實際情況，選擇不同等級的監(jiān)測網(wǎng)和基準點的坐標，確保其符合要求和規(guī)范；第二，監(jiān)測點設(shè)計是監(jiān)測網(wǎng)建立的重要內(nèi)容，根據(jù)礦山的實際情況選擇原有監(jiān)測基點，四等三角點及礦山重要部位新測點可以作為GPS系統(tǒng)的主要監(jiān)測點；第三，需要注意的是，變形監(jiān)測點的位置選擇大都是與礦山邊坡相垂直，并且隨著監(jiān)測網(wǎng)等級的提升，其測量精準度也會不斷提高。

4.3 監(jiān)測工作中的坐標轉(zhuǎn)換工作

通常情況下，野外作業(yè)數(shù)據(jù)采集使用雙頻或單頻GPS接收機，在監(jiān)測基準點上固定安置接收機，以進行長時間的連續(xù)觀測，其它接收機依次布設(shè)于各個監(jiān)測點。對重要監(jiān)測點觀測的時段為2h，且要求2個或2個以上的觀測時段，一般監(jiān)測點為1個觀測時段，時段長為1h。GPS監(jiān)測系統(tǒng)通常采用WGS-84坐標系，最常采用的數(shù)據(jù)形式為經(jīng)度、緯度和高程。對于礦山邊坡變形監(jiān)測工作而言，其可以不進行坐標轉(zhuǎn)換，即通過比較不同時間觀測結(jié)果，便可直接求出相應(yīng)的差值和位移量。但是需要注意一點，在分析和評價以前通過常規(guī)測量手段獲得的結(jié)果，或要將GPS測點作為工程地質(zhì)測繪圖的控制點時，則需要進行坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，具體方法是將GPS系統(tǒng)采用的WGS-84坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成礦區(qū)采用的地方坐標系，以建立兩者之間的聯(lián)系，便可分析和評價歷年的累計變形及其發(fā)展變化趨勢,最終達到礦山邊坡變形監(jiān)測的主要實質(zhì)性目的。

5 結(jié)語

綜上所述，對于礦山施工和作業(yè)而言，要想其順利開展，就需要實施變形監(jiān)測工作，具體是應(yīng)用GPS技術(shù)進行監(jiān)測，包括基準點的選擇、監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)計以及坐標的轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)，只有確保各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，才能達到邊坡變形監(jiān)測的實質(zhì)性目的，最終確保礦山事業(yè)的順利發(fā)展。