边坡监测雷达扫描仪调研报告

1、边坡监测雷达扫描仪调研报告刖言大唐国际胜利露天矿边坡岩土体地层是由第四系、第三系、白 垩系组成，成岩作用较差，为软岩边坡。由于其煤层赋存较深，开 挖会形成较深的矿坑和高边坡，并且高边坡上还将建设一些大型的 采矿运输等设备，因此边坡稳定问题尤为重要，是露天矿安全生产 和高产、高效的关键。目前我矿的人工、GPS自动、机器人监测对 部分边坡还监测不到位，没有达到边坡监测技术的最高级别，因此 边坡雷达扫描这种更加先进的实时监测手段成为我们的首选。此次调研报告是在搜集各雷达扫描仪基本资料，了解周边相邻 矿山对边坡雷达监测仪器的应用概况和使用反馈，结合我矿实际条 件分析的基础上形成的。旨在通过调研，选择最

2、适合于我矿边坡监 测的边坡雷达扫描设备。边坡监测雷达扫描仪应用必要性目前我矿边坡监测共有人工、6?，自动、机器人监测三种手 段，均为点对点的监测，监测结果需要大量时间后期分析和处理，在 预测滑坡准确性上还存在一定差距。这样，对整个矿区内所有边坡的 安全监测来说效率低下，不能保证在发生滑坡危险时危险区域的人员 和设备及时撤离。为了能同时监测永久边坡和工作帮，及时有效地预测预报滑坡时 间和滑坡范围，最大限度地减少露天矿边坡塌方引起的灾害事故 同 时，还能在矿坑内存在边坡稳定性隐患的区段实现生产效率的最大 化，为研究软岩边坡变形的规律和为我矿边坡治理提供依据，边坡监 测雷达扫描技术在我矿有应用的必要

3、性。边坡监测雷达扫描仪原理边坡稳定性雷达监测技术是主要基于差值干涉测量法、利用雷 达波对露天矿边坡进行监测。系统先以近毫米级精度对边坡面进行 分区域、连续、反复扫描，然后通过专有软件将扫描结果与之前获 得的扫描数据进行比较,从而确定边坡面的位移程度，并将位移变形 量图形化显示于监视器，当位移变化量超过设定临界阈值时触发系 统预警。边坡监测雷达扫描仪优势目前，世界上有15个国家在使用100多套边坡监测雷达设 备进行露天矿边坡稳定性的监测。与我矿原有监测方法及安装测 量棱镜或传感器等常规边坡监测方法相比，边坡稳定性雷达有以 下优点：监测精度高，能以亚毫米级精度对监测区域进行大范围的快速 扫描；监测

4、范围广，全部测量可覆盖整个矿区。系统可自获得测区DEM（数字地理模型）或读取已有DEM，三 维显示监测结果，能够与多种GIS （地理信息系统）软件相兼 容。空间分辨率极高，能够监测到被测区域表面很小区域的变形， 采样间隔短，避免由于采样间隔长而造成的数据不连续、数据 丢失。监测位置选取灵活，能够远距离对存在边坡稳定性隐患的区域 进行监测；无需在边坡稳定性隐患区域布设固定监测设备，即使发生边坡 事故，也不会造成设备损失；可以对边坡事故进行全过程的连续监测，并能在后期对事故地 段继续监测、评估。边坡监测雷达产品型号对比意大利旧IS-M边坡远程监测预警设备；澳大利亚SSR边坡远程监测预警设备地基SA

5、R地表微变形监测系统GroMonitor。边坡监测雷达扫描设备基本技术参数对比产品出产 地原理分辨率（一公里 内）温度最大监测 距离扫寸IBIS-M意大 利合成孔径雷 达技术0.5 x 4.3 m-20C 55C4000m水平扫SSR澳大利亚真实孔径雷 达技术8.7m x 8.7m-25C 60C2800m水平扫垂直扫GroMonitor瑞士合成孔径雷 达技术0.3mx4.3不详4000m国内目前已应用的两种边坡监测雷达扫描设备技术指标优缺J指标合成孔径雷达（意大利IBIS-M ）真实孔径雷监测距离最远4公里最远2800米， 要更换成直径2米白使月监测精度0.1mm0.2mm，监测距 下重量1

6、75Kg监测最小 单元4.4m x 0.5m 1 Km8.7m如在2Km的距;监测温度在室内进行监测，天气极寒的情况 下，也能够正常使用。靠液压马达带动 情况下，会出现转公 正常工作。工作平台非移动式的一一只能固定安装移动式的测量方法对3D矿山边坡利用推测测量方法进 行1D扫描，并需要调查。直接对3D矿山扫描方向只能水平方向（扫描角120）水平方向最大27（价格800万左右代理机构北京博泰克机械有限公司中煤彳水平主要为销售代理，技术水平一般有多年的边坡稳定性监边坡监测雷达产品应用案例意大利旧IS-M :2010年9月份起开始对胜利露天矿场东帮南部及南端帮边坡开 采过程进行全程实时监测与预警，以

7、保证人员及生产设施的安全。在 7个月的监测工作中，旧IS-M 一直采用连续无间断监测的工作模式。 设备的扫描部分位于监测现场，数据处理终端位于胜利露天矿办公区 的调度室中。负责监测工作的工程师从调度室的处理终端可以控制现 场采集设备进行参数设置修改，采集设备状态查看等工作，基本不用 到采集现场进行数据拷贝和处理。采集到的数据实时传输到处理终端 上，处理软件在24分钟之内将数据处理完并将结果更新到三维效 果图上。在神华胜利露天矿监测周期中，IBIS-M成功监测到温度零下 301环境下的一次小型片帮从设备调整监测范围到发生偏帮共计四 天时间。图1为片帮事故现场，本次滑移区域约130m2图2片带区域位移图图2中，深色区域为片帮区域，可以清楚的看到该区域的位移非 常明显。在片帮区域中选择若干点查看其位移曲线，如图3所示。曲 线表面，本来稳定的区域，在2天时间内发生位移迅速加大，最终发 生了片帮事故。再结合片帮区域的位移速度曲线图，如图4所示，我们可以看到 发生片帮时，位移速度有明显的加速变化。当位移速度超过预设的警戒阀值后，旧IS-M系统发会发出预警，提示危险区域使现场工作人 员有充足的时间预防安全事故的发生。图3片帮区域单点位移曲线图4片帮区域形变速度曲线澳大利亚SSR :神华集团