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D0I:10.13374/j.issnl0(01f53.2006.06.00 第28卷第6期 北京科技大学学报 Vol.28 No.6 2006年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2006 深凹露天矿GPS边坡变形监测 苗胜军12) 蔡美峰)夏训清)刘华)佟慧超 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083 摘要结合水厂铁矿边坡变形GS监测，围绕监测点的确定及监测网的优化设计进行了论述. 并以6个监测点的9次变形监测数据为依据，结合现场情况及监测经验，创建水平位移趋势玫瑰 花图，对监测结果进行简要分析·监测结果与现场状况相吻合，说明GPS完全能达到矿山变形监 测的精度和要求 关键词GPS监测；边坡变形；监测网：水平位移：玫瑰花图 分类号TD325+.3 随着我国深凹露天矿开采深度的不断增加， 基本概念及设计原则为基准4)]，还应着重考虑 矿山边坡高度不断加大，特别是近年来，一些矿山 现场的监测条件， 采用并段靠帮工艺来提高最终边坡角，边坡稳定 如图1所示，东帮(G1一G6)与西排(G,一 性的控制和维护难度加大，若不及时采取监测措 G14)监测点由于障碍物方位角几乎截然相反，如 施，将严重威胁着矿山的生存和发展，本文结合 果同时在东帮与西排互相联结建网，公共卫星数 首钢矿业公司水厂铁矿露天边坡的实际情况，采 目较少，测量效果差，所以东帮和西排监测点单独 用GPS技术对该矿边坡不稳定部位进行实时监 布网，并由基准点B1,B2连接，最终形成如图2 测四. G 1水厂铁矿GPS监测网的布设 1.1监测点的确定 根据水厂铁矿边坡监测分级，结合国家治金 矿山监测点布设依据和水厂铁矿边坡稳定性研究 成果，将分阶段逐步对水厂铁矿陆续到界的固定 *10mm 边坡，通过多种监测手段，采用两级网对边坡实施 图1水厂铁矿GPS布点及水平位移矢量图 监测23] Fig.1 GPS monitoring points'distribution and level displace- I级网：用以控制整个边坡开挖扰动区，为建 ment vector 立更细的监测网提供基本框架，根据工程地质分 区和有代表性边坡剖面的数值模拟分析结果，拟 在全采场布设35个监控点，对边坡不稳定区进行 G 重点监控，监测点布设情况如图1所示 Ⅱ级网：根据I级网的监控结果，使用全站 仪、水准仪等常规仪器对需要重点监测的地段加 密监测点，以确定不稳定区的几何尺寸、破坏模 式、变形的发展趋势 G. 1.2监测网的设计 监测网设计过程中，除以GPS网图形构成的 收稿日期：2005-04-23修回日期：2005-06-09 基金项目：国家“十五"科技攻关资助(Na.2004BA615A05) 图2水厂铁矿一期GS监测网形 作者简介：苗胜军(1979一)，男，博士研究生；蔡美峰(1943一)， Fig.2 GPS monitoring network in the first period 男，教授，博士深凹露天矿 GPS 边坡变形监测 苗胜军12） 蔡美峰1） 夏训清1） 刘 华1） 佟慧超1） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 2） 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 摘 要 结合水厂铁矿边坡变形 GPS 监测围绕监测点的确定及监测网的优化设计进行了论述． 并以6个监测点的9次变形监测数据为依据结合现场情况及监测经验创建水平位移趋势玫瑰 花图对监测结果进行简要分析．监测结果与现场状况相吻合说明 GPS 完全能达到矿山变形监 测的精度和要求． 关键词 GPS 监测；边坡变形；监测网；水平位移；玫瑰花图 分类号 TD325＋∙3 收稿日期：20050423 修回日期：20050609 基金项目：国家“十五”科技攻关资助（No．2004BA615A－05） 作者简介：苗胜军（1979－）男博士研究生；蔡美峰（1943－） 男教授博士 随着我国深凹露天矿开采深度的不断增加 矿山边坡高度不断加大特别是近年来一些矿山 采用并段靠帮工艺来提高最终边坡角边坡稳定 性的控制和维护难度加大若不及时采取监测措 施将严重威胁着矿山的生存和发展．本文结合 首钢矿业公司水厂铁矿露天边坡的实际情况采 用 GPS 技术对该矿边坡不稳定部位进行实时监 测［1］． 1 水厂铁矿 GPS 监测网的布设 1∙1 监测点的确定 根据水厂铁矿边坡监测分级结合国家冶金 矿山监测点布设依据和水厂铁矿边坡稳定性研究 成果将分阶段逐步对水厂铁矿陆续到界的固定 边坡通过多种监测手段采用两级网对边坡实施 监测［23］． Ⅰ级网：用以控制整个边坡开挖扰动区为建 立更细的监测网提供基本框架．根据工程地质分 区和有代表性边坡剖面的数值模拟分析结果拟 在全采场布设35个监控点对边坡不稳定区进行 重点监控监测点布设情况如图1所示． Ⅱ级网：根据Ⅰ级网的监控结果使用全站 仪、水准仪等常规仪器对需要重点监测的地段加 密监测点以确定不稳定区的几何尺寸、破坏模 式、变形的发展趋势． 1∙2 监测网的设计 监测网设计过程中除以 GPS 网图形构成的 基本概念及设计原则为基准［45］还应着重考虑 现场的监测条件． 如图1所示东帮（ G1— G6）与西排（ G7— G14）监测点由于障碍物方位角几乎截然相反如 果同时在东帮与西排互相联结建网公共卫星数 目较少测量效果差所以东帮和西排监测点单独 布网并由基准点 B1B2 连接．最终形成如图2 图1 水厂铁矿 GPS 布点及水平位移矢量图 Fig．1 GPS monitoring points’distribution and level displacement vector 图2 水厂铁矿一期 GPS 监测网形 Fig．2 GPS monitoring network in the first period 第28卷 第6期 2006年 6月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．28No．6 Jun．2006 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2006．06．002