今年2月
，国度矿山安全监察局颁布关于发展露天矿山安全出产专项整治的通知
，从3月至年底
，全面排查露天矿山安全风险
，扎实发展沉点露天矿山安全“体检”
，以提升露天矿山安全保险水平
，坚定防备遏造沉特大变乱产生
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，其安全和出产问题一向备受关注
。而矿山边坡监测对于保险矿山安全和出产至关沉要
，利用科技伎俩加强矿山边坡监测已成为矿山行业共识
。

在东北大学资源与土木工程学院教授刘善军看来
，矿山行业器沉科技伎俩的重要原因有两点
，一是“安满是沉中之沉”
，这一点毋庸置疑；二是随着科技发展
，监测伎俩越来越先进
，监测成就凸起
，并且监测设备的成本降落至矿山企业能接受的领域
，也促使矿山行业更愿意使用矿山边坡监测伎俩
。

矿山边坡从人为监测到科技监测

我国矿山边坡监测伎俩的演变过程经历了传统监测伎俩和现代监测伎俩两个阶段
。传统监测伎俩重要蕴含人为巡视和地面丈量
。早期的矿山边坡监测重要依附人为观测和经验判断
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，这种步骤存在主观性强、数据不正确等问题
。后来
，矿山引入了丈量仪器如水准仪、经纬仪等
，只管提高了边坡监测的正确性
，但其面对监测精度低、观测领域狭幼、数据获取难题、工作强度大等问题
。
现代监测伎俩重要依附先进的技术伎俩
，如全站仪监测、卫星导航系统(GNSS)变形监测、雷达差分过问丈量(D-InSAR)、近景及无人机(UAV)航空摄影丈量、远距离三维激光扫描(TLS)等
，显著提高了监测成效和效能
。但分歧的监测伎俩仍因其自身固有的优势及劣势
，出现出肯定的局限性
。

全站仪固然监测拥有高精度和宽泛合用性的利益
，但必要人为操作且监测领域受限；

GNSS监测固然精度高、响应快
，可实此刻线、陆续监测
，但监测点位稀少
，在深坑环境中卫星信号差且易产生多蹊径效应而无法监测；

D-InSAR固然丈量精度高且为面式监测
，可获取大领域位移场信息
，但大变形时相位解缠难题或相位失有关；

TLS固然速度快、精度较高
，但存在扫描死角、且配套的软件？槎源蠊婺５阍剖莸拇χ帽攘Ω丛拥任侍
。

应运而生
，天空位协同监测护边坡安全

为了更好地进行矿山边坡监测
，协同使用上述监测伎俩是必然趋向
。在国度沉点基础钻研发展打算(973) 项目“空世界一体化对地观测传感网的理论与步骤”的支持下
，刘善军团队研发形成了一套拥有较强普适性的天-空-地观测协同的露天矿边坡智能监测技术
，并利用于鞍钢鞍千铁矿、鞍钢弓长岭铁矿等大型露天矿的边坡监测
。

▲刘善军在矿山发展边坡监测钻研工作

该技术结合了卫星遥赣注无人机航拍和地面监测伎俩
，实现了多源数据的集成和综合分析
。刘善军介绍路：“在早期
，我们能够通过两种伎俩找到监测靶区
。我们使用热成像仪进行矿山边坡温度场探测
，凭据指标辐射亮温与发射率和温度的关系
，以及温杜纂表层岩性、地质结构及岩土湿度的关系
，鉴别矿山边坡中的断层、破碎带、含水带以及软岩层
，从而确定滑坡隐患区和潜在危险区
。同时
，使用D-InSAR技术监测分析整个边坡区域的位移场
，甄别出在产生变形的区域
，并与热像确定的隐患区一路作为后续监测靶区
。”确认靶区后
，结合矿区地形及矿山边坡可达性
，在靶区选择一组关键点位布设地面GNSS、降雨量及钻孔倾斜、岩土湿度等监测点
，成立多参数陆续监测网
，并与左近的GNSS陆续运行参考站(CORS)进行联测
，实现滑坡体多参数地基监测
。同时利用智能处置软件？
，急剧处置地基监测数据
，自动分析监测数据的变动特点
，智能判断边坡变动趋向及异动景象
。当监测数据超出阈值（如位移加快或位移量累计达dm级）
，即可应急选取地面双/多目CCD监控影像进行位移场宏观监测
，并结合TLS进行位移场扫描
。而当边坡进入大变形阶段时（如位移量累计达米级）
，则可选取卫星高分影像监测矿坑水平位移场
，并结合地基TLS扫描滑动边坡
，实现矿坑边坡三维大变形场的精准、全面监测
。再凭据多平台、多参数监测数据
，智能分析和确定滑坡粉碎地位、成灾区域和潜在滑动体
，并利用UAV查证核实、TLS跟踪扫描
，为边坡灾害及隐患治理提供凭据
。刘善军强调
，露天矿边坡天-空-地协同智能监测技术的特点是“三协同、一智能”
。

功夫协同

在分歧阶段使用分歧的监测伎俩
，实现涵盖滑坡生长发展全程的、技术经济有效的陆续监测
。

空间协同

将点式和面式监测相结合、地上和地下监测相结合、天-空-地多平台相结合
，阐扬分歧伎俩、分歧步骤的各自优势
，实现矿坑整体的全覆盖、多档次和多精度监测
。

多参数协同

地表位移、几何变形、地表温度、岩土湿度、降雨量等（还可按需增长应力、微震等）监测协同
，实现多参数、多维信息互补加强
，支持时空关联与智能分析
。

智能分析

结合矿山边坡运移及滑坡成灾法规
，设计人为智能算法、开发软件？椤⑿纬芍悄芗嗖庀低
，凭据指标态势自动进行监测单元工作状态与模式的吩熠配置和节能优化
，以及休眠单元唤醒和事务驱动
，进而实现多平台、多参数协同规划、应急聚焦和智能预警
。

好技术要“物美价廉”“易上手”

在刘善军看来
，天-空-地观测协同的露天矿边坡智能监测技术在矿山行业利用推广面对两大挑战
。挑战一成本高昂
。目前天-空-地观测协同的露天矿边坡智能监测技术重要在大型露天矿利用
，对中幼型矿来说部署一整套天-空-地协同智能监测系统
，是一笔不幼的成本
。但随着测绘技术发展
，该系统的组成设备成本有望降落
。“例如地基InSAR
，此前采办需几百万元
，但目前或许几十万元即可
。”他说
。
挑战二用好比力难
。刘善军同样以InSAR为例注明：“InSAR技术的利用对于变形监测拥有划时期的意思
。InSAR技术目前的困境是
，不懂的人总想要一个傻瓜式的工具
，拿到数据以来
，用软件一处置
，出了局即可
。但这是不成能的
。由于数据出来后
，工作人员必要分析是真变形还是假变形？边坡问题是由应力作用引起的
，还是其他成分？就如同医生看CT片
，没经验的医生容易看漏眼
，没发现病灶就麻烦了
。”

▲永乐高60net地基InSAR HD-SAR300监测矿山边坡

对此
，刘善军以为有以下几点步骤能够解决若何用好的问题
。

步骤一
，成立跨学科、跨机构的结合钻研项目
，集中多方力量共同攻关
。组织矿山行业的企事业单元、科研院所和高校等共同参加矿山边坡监测技术的钻研项目
，共享资源和专业知识
，提高钻研水平和利用成效；

步骤二
，加强矿山边坡监测领域的人才造就与教育
。高校要设立有关跨学科专业课程和钻研生造就项目
，造就矿山边坡监测领域的综合人才
。同时激励学生参加科研项目和实际活动
，造就他们的操作能力和创新能力；

步骤三
，加大矿山边坡监测技术钻研的资金支持力度
，提供项目赞助、奖学金和科研经费等支持
。造订有关政策和尺度
，推动矿山行业对边坡监测技术的器沉
，并为有关科研和利用提供政策疏导；

步骤四
，成立矿山边坡监测数据的共享平台和数据库
，激励有关单元和钻研人员将监测数据进行共享和盛开
。“通过数据共享
，能够提高数据的可利用性和分析成效
，推进科研合作和技术创新
。”他说
。

刘善军进一步暗示
，企业能够借助高校的科研实力和专业知识
，获取先进的监测技术和步骤
，提高矿山边坡的安全性和不变性
。高校则能够借助企业的现实场地和数据支持
，将科研成就利用到实际中
，提升科研的实用性和利用成效
。在多方力量协同合作下
，定然能够推动矿山边坡监测技术的发展和创新
，助力我国矿山边坡提升安全性
。