GIS在露井联合开采条件下边坡稳定性监测预报中的应用.pdfVIP

第 26卷 第2期 资源环境与工程 2012年 4月 GIS在露井联合开采条件下边坡稳定性监测 预报 中的应用 吴西臣，徐杨青 (中煤科X-集 团武汉设计研究院，湖北 武汉 430064) 摘 要：以山西某矿露井联合开采条件下边坡稳定监测预报为例，在ArcViewGIS平台上构建的三维模型上 对边坡位移监测数据和所提取的相关信息进行综合分析及边坡危险性等级划分，并借助 GIS的可视化功能将 边坡变形及稳定性变化过程及其结果予以展示，直观地反映出露井联合开采条件下边坡的变形及稳定性变化 规律，为边坡位移监测数据的保存、管理及稳定性的预警预报提供便捷方法。 关键词 ：GIS；露井联合开采 ；边坡稳定性 ；监测预报 中图分类号：P208；TD824．7 文献标识码：B 文章编号：1671—1211(2012)02—0154—04 0 引言 性监测预报中的应用思路及步骤。 1 工程概况 露天矿边坡的稳定与否直接关系着露天矿的安全 l牛产能否顺利进行。而在露井联合开采过程中，由于两 平朔煤炭工业公司先后建成了安太堡露天矿和安 种开采方式所产生的采动效应相互影响、叠加，在边坡 家岭露天矿，而两露天矿之间的深部矿体，采用井工开 中产生极为复杂的次生应力场及位移场 ，使得边坡的稳 采方式进行资源回收。露井联合开采方案平面布置 图 定性分析变得更加复杂。因此，在工程项 目中往往布设 如图1所示。 大量的监测点并开展持续不断的监测，一方面可以直接 井工矿南、北及西侧均紧邻露天矿，其 中井采工作 服务于现场信息化施工，确保工程施工的安全与高效； 面北端开切眼位置位于安太堡南帮边坡下方，南端停采 另一方面为科学研究提供分析数据源，并为后续工程积 线位于安家岭北帮边坡下方，而B900工作面位于安太 累宝贵资料 ¨J。然而，通过各种监测手段所获取的露井 堡东帮边坡下方。在井工矿的开采过程中，地表及相邻 联合开采情况下边坡及地表变形数据亦非常庞大，传统 的两露天矿边坡在采动影响下，将出现地面下沉 、边坡 方法往往是对数据进行人工输入、保存、管理和分析计 岩土体位移、滑坡及崩塌破坏。为确保露天及井工开采 算，使得数据整理分析成为一件非常繁杂、费时的工作， 的安全、顺利进行，开展了边坡稳定性监测及预报工作 若监测数据得不到及时处理和反馈应用，将给工程的安 是非常必要的。由于本项 目露井联合开采影响区域范 全施工和运行带来很大隐患。因此，探求一种准确、便 围广(露天矿边坡总长度达4．5km、高度最大达 270 捷、直观的边坡稳定性预测预报方法是势在必行的。 Il1)，监测时间长，在井工矿服务期内将一直存在，致使通 地理信息系统(Geographicinformationsystem，简称 过监测所取得的各项数据量十分庞大，如何快速、便捷、 GIS)以地理数据库为基础，采集、存储、管理、分析和描 直观地对边坡稳定性进行预测预报是本项 目的重点之 述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据 ， 一 。 在项 目开展期间，我们将 GIS用于边坡的稳定性状 具有数据输入、编辑、存储与管理、空间查询与分析、可 况及发展趋势分析与预测，取得了较为理想的效果。 视化表达与输 出等功能 j。GIS在边坡工程 中的应用 2 GIS模型的建立 主要是通过对所获取的边坡信息进行分析，以便掌握边 坡的稳定性状况及发展趋势等。 从理论上讲，地形表面包含有