陶 偉
(甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司,貴州 福泉 550508)
排土場(chǎng)與采場(chǎng)是露天礦場(chǎng)的重要工作場(chǎng)所,其中采場(chǎng)是主要工作地點(diǎn),主要負(fù)責(zé)采礦工作,而在采礦開(kāi)展的過(guò)程中,因礦石回采工作的繼續(xù),會(huì)形成一定的邊坡。排土場(chǎng)主要是處理一些廢料,隨著工作的開(kāi)展,排土場(chǎng)也會(huì)堆積如山,所產(chǎn)生的邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題也是比較嚴(yán)重的,因此,對(duì)于邊坡穩(wěn)定性的災(zāi)害預(yù)警技術(shù)進(jìn)行分析,具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。
1.1.1 地理情況
就目前來(lái)看,露天礦場(chǎng)的地理環(huán)境大多比較惡劣,由于長(zhǎng)期開(kāi)采所產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題也是比較嚴(yán)重的。我們?cè)诜治龅倪^(guò)程中也主要探索一些地理環(huán)境較為特殊的地區(qū),這樣所研究的問(wèn)題具有實(shí)際意義,也能有針對(duì)性的分析災(zāi)害預(yù)警技術(shù)。在很多露天礦場(chǎng)的施工地點(diǎn),可能存在土質(zhì)堅(jiān)硬,水土流失嚴(yán)重等問(wèn)題,比較典型的是黃土高原地區(qū),由于其本身存在各種地質(zhì)災(zāi)害,再加之開(kāi)采礦物存在風(fēng)險(xiǎn),所以說(shuō)地理環(huán)境所造成的問(wèn)題也是比較嚴(yán)重的。當(dāng)遇到較為惡劣的環(huán)境變化時(shí),所產(chǎn)生的問(wèn)題也是比較多的,如果不能建立有效的災(zāi)害預(yù)警機(jī)制,不能采取先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行災(zāi)害預(yù)警,那么很容易對(duì)采礦場(chǎng)本身造成破壞,更容易威脅人們的生命安全。
1.1.2 交通情況
不僅僅天然地理環(huán)境會(huì)造成若干問(wèn)題,大多數(shù)礦場(chǎng)旁邊可能存在鐵路以及其他公路,雖然公路的建設(shè)有很多好處,但是由于車(chē)輛往來(lái)所產(chǎn)生的震動(dòng)會(huì)對(duì)采場(chǎng)邊坡產(chǎn)生一定的影響,采場(chǎng)與排土場(chǎng)所產(chǎn)生的邊坡受力比較復(fù)雜,可能輕微震動(dòng)就產(chǎn)生巨大的破壞,也可能產(chǎn)生更多的連鎖反應(yīng)。交通情況往往是后期建設(shè)所產(chǎn)生的問(wèn)題,大多數(shù)采礦場(chǎng)地理位置較偏僻,但是由于路況不好導(dǎo)致的采場(chǎng)與排土場(chǎng)較為封閉的問(wèn)題也是比較麻煩的,更是給工作人員的日常生活造成了諸多不便,災(zāi)害處理的過(guò)程中必須平衡交通問(wèn)題的利與弊。所以說(shuō),針對(duì)具體環(huán)境做具體分析也是有實(shí)際意義的,盡可能的減少交通問(wèn)題帶來(lái)的影響,才能保障邊坡穩(wěn)定性。
1.1.3 氣候情況
從實(shí)際角度來(lái)分析可以發(fā)現(xiàn),氣候因素對(duì)于邊坡穩(wěn)定性的影響也是比較大的,這也是在實(shí)際采礦過(guò)程中必須要考慮到的問(wèn)題。而且很多采礦場(chǎng)和排土場(chǎng)所在的位置都是比較復(fù)雜的,在一些水土流失較為嚴(yán)重的地區(qū),較為惡劣的氣候條件更是會(huì)導(dǎo)致環(huán)境災(zāi)害,長(zhǎng)此以往必然會(huì)對(duì)邊坡穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響。這樣在預(yù)測(cè)的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)將氣候問(wèn)題納入其中,并作為重點(diǎn)考察項(xiàng)目。根據(jù)實(shí)際情況的分析,也可以發(fā)現(xiàn)很多地區(qū)風(fēng)沙天氣比較嚴(yán)重,由于長(zhǎng)期的侵蝕,給采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡造成一定的影響。這種經(jīng)常性的侵害會(huì)使得邊坡不穩(wěn)定,產(chǎn)生一定的問(wèn)題,久而久之會(huì)對(duì)其造成一定的影響??赡茉谀骋粫r(shí)間段并不會(huì)產(chǎn)生明顯的變化,但是長(zhǎng)期的受力作用必然會(huì)導(dǎo)致更多問(wèn)題的發(fā)生。而在雨水天氣較為嚴(yán)重的時(shí)候,則會(huì)對(duì)采場(chǎng)和排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性造成更加嚴(yán)重的影響。一些地區(qū)的雨水情況比較復(fù)雜,而且在雨季還會(huì)伴隨著各種各樣的惡劣氣候,這些問(wèn)題都屬于自然災(zāi)害的類(lèi)型,在采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮。而且在災(zāi)害預(yù)警技術(shù)使用的過(guò)程中,也應(yīng)當(dāng)將氣候元素看作重要影響因素。
1.2.1 露天礦概述
既然我們要分析采場(chǎng)和排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性的災(zāi)害預(yù)警技術(shù),那么首先要對(duì)施工情況進(jìn)行一定的探索,在采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析的過(guò)程中以及相關(guān)災(zāi)害預(yù)警技術(shù)使用的過(guò)程中,我們一定要明確露天礦的具體概念以及露天礦的實(shí)際情況。在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)露天礦所面臨的情況都是比較復(fù)雜的,主要是由于地理位置以及交通情況,人文因素等等所產(chǎn)生的影響,使得露天礦會(huì)存在著一定的危險(xiǎn)因素。而近些年來(lái)由于技術(shù)水平不斷提高以及災(zāi)害預(yù)警技術(shù)的不斷提高,露天礦的安全等級(jí)已經(jīng)在不斷的提高,不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的大面積災(zāi)難,也不會(huì)給人們?cè)斐珊車(chē)?yán)重的生命安全威脅。在露天礦進(jìn)行施工的過(guò)程中采場(chǎng)和排土場(chǎng)發(fā)揮著重要的作用,采場(chǎng)是進(jìn)行挖礦以及礦石堆積的重要地點(diǎn),而采場(chǎng)所形成的邊坡問(wèn)題也是比較多的,如何更好地分析其受力情況,如何更好地提高其安全等級(jí),這些都是對(duì)財(cái)產(chǎn)進(jìn)行改進(jìn)過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題,而排土場(chǎng)主要是堆放一些廢料,由于長(zhǎng)期的工作所產(chǎn)生的問(wèn)題也是比較多的,排土場(chǎng)逐漸的增高,問(wèn)題也日漸的凸顯出來(lái)。
1.2.2 主要技術(shù)指標(biāo)
我們要針對(duì)于露天礦的實(shí)際情況進(jìn)行分析,對(duì)采場(chǎng)和排土場(chǎng)穩(wěn)定性進(jìn)行一定的探索,相對(duì)應(yīng)的提出災(zāi)害預(yù)警技術(shù),這也是對(duì)采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定性的技術(shù)情況進(jìn)行一定的總結(jié),分析存在的問(wèn)題,并針對(duì)實(shí)際情況提出解決措施,為災(zāi)害預(yù)警技術(shù)帶來(lái)更多的幫助。其主要技術(shù)指標(biāo)包括很多方面,在分析的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)考慮到更多的實(shí)際因素,在采場(chǎng)和排土場(chǎng)堆積材料的過(guò)程中,首先要考慮到其具體的受力問(wèn)題以及穩(wěn)定性問(wèn)題。在堆積的過(guò)程中,較大型材料應(yīng)當(dāng)向下堆積,而且邊坡形成的過(guò)程中,如何確保長(zhǎng)期結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,如何確保其平滑性,這些都需要進(jìn)行具體的設(shè)計(jì),而不是一味的進(jìn)行堆放,這樣很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的受力問(wèn)題。這些問(wèn)題固然是采場(chǎng)和排土場(chǎng)中的重要技術(shù)指標(biāo),但是也還包括一些化學(xué)問(wèn)題及其他的自然環(huán)境問(wèn)題,可能因?yàn)闅夂蜉^為惡劣,或者是當(dāng)?shù)販囟壬叩鹊龋o采礦廠的實(shí)際情況造成嚴(yán)重的影響。還有可能產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng),造成嚴(yán)重的爆炸等等問(wèn)題。這些都是技術(shù)指標(biāo)問(wèn)題,在災(zāi)害預(yù)警技術(shù)使用的過(guò)程中,將以上問(wèn)題列為主要技術(shù)內(nèi)容,并對(duì)其相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè),具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
預(yù)警技術(shù)并不是單純的檢測(cè)問(wèn)題,也不是單純的對(duì)某一數(shù)據(jù)進(jìn)行探測(cè)就能夠解決實(shí)際問(wèn)題的,在露天礦分析的過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn),由于復(fù)雜的影響因素所導(dǎo)致的穩(wěn)定性問(wèn)題都是比較嚴(yán)重的,這也是破壞采場(chǎng)和排土場(chǎng)的重要問(wèn)題。所以說(shuō)對(duì)采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行受力分析具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的過(guò)程中不能夠在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè),這樣所得的數(shù)據(jù)是不夠全面的,而且分析問(wèn)題過(guò)程中所浪費(fèi)的時(shí)間,造成的實(shí)際問(wèn)題也是更多的。通過(guò)電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行函數(shù)圖像的模擬,建立很好的數(shù)學(xué)模型,這樣才能夠仿真實(shí)際問(wèn)題,也能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行更好的修改。通過(guò)計(jì)算機(jī)就能夠模擬出相關(guān)問(wèn)題并修改數(shù)據(jù),既能夠節(jié)約時(shí)間同時(shí)也能夠避免產(chǎn)生更多的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模以及函數(shù)圖像分析的過(guò)程中,要盡可能的進(jìn)行實(shí)地勘測(cè),對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析。建立的數(shù)學(xué)模型要足夠全面,足夠準(zhǔn)確,在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的過(guò)程中,眾多影響因素要作為輸入量,對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行分析的過(guò)程中充分的利用自動(dòng)控制原理的知識(shí),解決邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題,并給予災(zāi)害檢測(cè)技術(shù)更多的數(shù)據(jù)參考,這樣才是一個(gè)整體的改進(jìn)方案。
在災(zāi)害預(yù)警技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中,不可避免的一個(gè)問(wèn)題是檢測(cè)問(wèn)題,檢測(cè)的過(guò)程中需要考慮檢測(cè)的數(shù)據(jù),檢測(cè)使用的傳感器以及檢測(cè)過(guò)程中需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成何種信號(hào)。如何對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析,如何對(duì)其進(jìn)行處理,怎樣有效的將其轉(zhuǎn)化為人們可用的信息,還要對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行一定的分析,避免由于檢測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題,災(zāi)害檢測(cè)技術(shù)也起重要作用。在檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,所需要的傳感器是比較復(fù)雜的,一些傳感器需要對(duì)當(dāng)?shù)氐氖芰η闆r進(jìn)行分析,要對(duì)其壓力,環(huán)境變化以及溫度等等做出靈敏的反應(yīng),而且要將其轉(zhuǎn)化為有效的電信號(hào),電信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析,人們可以有效的獲得當(dāng)?shù)氐那闆r,及時(shí)的作出反應(yīng)。這樣一個(gè)完善的檢測(cè)系統(tǒng)是在預(yù)警技術(shù)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),當(dāng)然不同的災(zāi)害預(yù)警技術(shù)所使用的檢測(cè)系統(tǒng)是不同的,所傳達(dá)信息的方式也是不同的,這還要根據(jù)具體的災(zāi)害預(yù)警技術(shù)進(jìn)行分析,不可一概而論,避免固定的思路影響了災(zāi)害預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用。
我們?cè)跒?zāi)害預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要考慮到許多實(shí)際問(wèn)題,其中比較重要的一項(xiàng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警技術(shù)。畢竟災(zāi)害檢測(cè)并不是說(shuō)人們主動(dòng)的去檢測(cè)才會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,很多時(shí)候是在自然環(huán)境發(fā)生變化,或者是采場(chǎng)和排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性出現(xiàn)了嚴(yán)重問(wèn)題的時(shí)候,要能夠通過(guò)相關(guān)的災(zāi)害預(yù)警技術(shù)及時(shí)的反饋信息給相關(guān)管理人員,這樣能夠及時(shí)的作出反應(yīng),避免產(chǎn)生嚴(yán)重的安全問(wèn)題。自動(dòng)預(yù)警技術(shù)的設(shè)計(jì)是比較重要的,在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要考慮到一些反饋量,反饋的信息怎樣能夠有效的觸發(fā)系統(tǒng)的變化,如何做出預(yù)警,如何更加及時(shí)有效的給管理人員起到警示作用,這些都是一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)需要考慮的問(wèn)題。在整個(gè)閉環(huán)處理的環(huán)節(jié)當(dāng)中,要充分的應(yīng)用自動(dòng)控制相關(guān)知識(shí),通過(guò)更好的控制理論來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,在整個(gè)閉環(huán)的條件下對(duì)災(zāi)害作出更快速的反應(yīng)。而在實(shí)際硬件設(shè)計(jì)的過(guò)程中,還要考慮到電子元件是否會(huì)受當(dāng)?shù)厍闆r的影響,是否會(huì)因?yàn)檩^為惡劣的氣候條件,使得電子元件失靈等等。
3.1.1 監(jiān)測(cè)目的分析
首先GPS檢測(cè)技術(shù)是比較常用的,這也是大多數(shù)露天礦場(chǎng)對(duì)采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析過(guò)程中所使用的重要手段,主要也是GPS技術(shù)比較成熟,在應(yīng)用的過(guò)程中能夠解決大多數(shù)的問(wèn)題。首先對(duì)于GPS監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)分析的過(guò)程中要明白其主要目的,我們使用GPS檢測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)GPS系統(tǒng)對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)檢測(cè)某些變化來(lái)做出更好的反應(yīng),通過(guò)全球定位系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)某一點(diǎn)是否發(fā)生了嚴(yán)重的問(wèn)題。這樣明確的監(jiān)測(cè)目的能夠幫助我們更好的集中目標(biāo),也能夠更好的針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析。
3.1.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分析
在使用GPS監(jiān)測(cè)技術(shù)的過(guò)程中,要對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行更好的設(shè)計(jì),監(jiān)測(cè)點(diǎn)位較為全面且能夠更好的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。我們?cè)谑褂肎PS的過(guò)程中多多少少都會(huì)產(chǎn)生一定的誤差,而且全球定位系統(tǒng)在民用的過(guò)程中是存在著一定的精度問(wèn)題的,所以說(shuō)對(duì)于監(jiān)測(cè)位點(diǎn)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)是具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義的,在實(shí)地考察的過(guò)程中,由于采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題大多數(shù)源于當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境以及人們?cè)诙逊e的過(guò)程中不重視其實(shí)際情況所導(dǎo)致的,因此在監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇的過(guò)程中要足夠全面,要盡可能的覆蓋整個(gè)露天礦,而且還要對(duì)周?chē)沫h(huán)境做更好的采樣,在檢測(cè)的過(guò)程中一旦發(fā)生變化,人們能夠及時(shí)的作出反應(yīng)。
3.1.3 監(jiān)測(cè)方法
在完成了實(shí)際的監(jiān)測(cè)點(diǎn)部署以及整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布局之后,我們要對(duì)具體的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行一定的分析,監(jiān)測(cè)方法則給管理人員提出了很高的要求,從技術(shù)層面解決了實(shí)際問(wèn)題,管理人員還要通過(guò)相關(guān)反饋數(shù)據(jù)提出更加完善的監(jiān)測(cè)手段,在建設(shè)的過(guò)程中怎樣的問(wèn)題需要進(jìn)行怎樣的處理,這些都是比較重要的。不能夠忽視每一個(gè)細(xì)節(jié),同時(shí)也不能夠等問(wèn)題擴(kuò)大之后才進(jìn)行處理,這樣所導(dǎo)致的災(zāi)害往往是連鎖反應(yīng)的。采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題,一旦發(fā)生很容易產(chǎn)生較嚴(yán)重的安全問(wèn)題,尤其受力情況不斷的變化,堆積如山的礦石會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)造成嚴(yán)重的破壞,還會(huì)威脅人們的生命安全。因此在監(jiān)測(cè)方法選擇的過(guò)程中要盡可能的確保安全性,在檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)的過(guò)程中,要有更加靈敏的反應(yīng)措施,要能夠針對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題作出更好的處理。
邊坡雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)也是比較常見(jiàn)的,主要是通過(guò)發(fā)射高頻電磁波,向整個(gè)采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡發(fā)射一定的信號(hào),所反饋出來(lái)的信號(hào)往往能夠反映一定的信息。通過(guò)相關(guān)接收裝置,判斷體波的形狀波的頻率以及反射情況等等,能夠有效的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。而且雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)由于較為穩(wěn)定,使用的過(guò)程中能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),相對(duì)于GPS監(jiān)控系統(tǒng)具有更好的應(yīng)用。在發(fā)射高頻電磁波以及接收電磁波的過(guò)程中,使用了仿生學(xué)的原理,自然界中的很多動(dòng)物正是通過(guò)這種方法進(jìn)行定位檢測(cè)等等,人們正是充分的應(yīng)用雷達(dá)才能夠?qū)Σ膹S和排土場(chǎng)的邊坡情況進(jìn)行分析,哪怕發(fā)生一點(diǎn)變化都能夠及時(shí)的進(jìn)行處理,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行勘測(cè),來(lái)驗(yàn)證是否發(fā)生問(wèn)題。
GNSS檢測(cè)技術(shù)也是目前檢測(cè)地質(zhì)災(zāi)害以及相關(guān)施工現(xiàn)場(chǎng)的一種重要方法,GNSS和GPS都是基于衛(wèi)星的基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行檢測(cè)的,GPS大都應(yīng)用于全球定位,在汽車(chē)導(dǎo)航等領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用,GNSS則在地質(zhì)災(zāi)害探測(cè),相關(guān)施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用,也正是因?yàn)槌杀締?wèn)題和穩(wěn)定性問(wèn)題等等,GNSS對(duì)于采場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定性分析有很重要的作用。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,選用GPS檢測(cè)技術(shù)還是GNSS檢測(cè)技術(shù)都是可以滿足實(shí)際需求的,還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r以及相關(guān)信號(hào)的問(wèn)題進(jìn)行更加具體的分析,在整個(gè)災(zāi)害檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)用哪些技術(shù)還需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)地探索。
總而言之,在分析的過(guò)程中首先要對(duì)采場(chǎng)和排土場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行分析,只有了解了實(shí)際情況才能進(jìn)一步的了解常見(jiàn)災(zāi)害情況,相對(duì)應(yīng)的提出災(zāi)害預(yù)警措施,為保障露天礦場(chǎng)的安全穩(wěn)定做出更多的貢獻(xiàn)。