地质灾害防治自动化监测技术

时间：2024-05-04

文/高鹏

在当前我国矿山开采过程中，因为不良地质变动带来的影响和威胁极为关键，相应地质灾害的预防也就显得格外重要。为了形成较为理想的地质灾害防治效果，加大监测力度极为必要，在以往地质灾害监测中，往往借助于人工定期现场勘察手段，获取相应数据信息。该方法的应用虽然能够取得一定地质灾害防治效果，但是在具体操作中却存在着明显不足，应用效率较低，投入也相对比较大，并且还存在明显的防治漏洞和风险。基于此，在未来地质灾害防治中充分开发运用自动化监测技术也就显得极为必要。

1 地质灾害防治自动化监测技术应用特点

1.1 系统组成

地质灾害防治中自动化监测技术的应用是未来发展的重要方向，基于这种自动化监测技术的有效应用来看，其往往涉及到了较多的先进技术，整个系统的构成较为复杂。地质灾害防治自动化监测技术的应用主要涉及到了传感器、数据通讯、数据处理以及监控报警等核心组成部分，这些子系统的有效运行以及相互协调，进而才能够及时获取地质灾害信息，进而也就可以准确报警，最终优化地质灾害防治效果。传感器子系统的运用主要就是为了获取全面的地质灾害信息，及时掌握地质灾害异常状况；数据通讯则是将传感器获取的信息资料进行自动化传输，借助于交换机以及相关通讯线路，促使地质灾害信息能够准确传输到信息分析和处理中心；数据处理子系统则是针对获取的所有数据信息进行综合评估和判断，了解是否存在严重的地质灾害问题，进而也就能够决定是否需要发布报警信号；依据监控报警子系统发布的具体报警信号，也就可以制定相匹配的应对方案，做好地质灾害防治工作。

1.2 应用优势

地质灾害防治自动化监测技术的应用相对于传统人工地质灾害巡检模式，具备较为明显的优势，比如该自动化监测系统的应用能够形成较强的地质灾害信息获取效果，借助于合理分布和配置的传感器，有助于及时了解目标区域各个方面的地质信息，进而也就能够有效判断是否存在灾害隐患，调查范围相对更广，并且在时间层面同样也存在全天候特点，避免了以往巡检间隔过长带来的风险威胁。地质灾害自动化监测技术的应用还能够体现出较强的智能化特点，根据获取的地质灾害信息资料进行分析，可以完全依托于系统的智能化判断，不需要人员过多的参与，如此也就能够最大程度上缩减从发现地质灾害问题到采取防治手段的时间，降低地质灾害威胁程度。相对于传统人工地质灾害巡检模式，自动化监测技术的应用还能够表现出较高的稳定性和准确度，不存在较为明显的人为误差，仅仅需要确保传感器等设备可靠稳定运行，就能够最终保障地质灾害防治效果。随着当前地质灾害防治自动化监测技术的不断发展，其往往还能够形成更为便捷的查验效果，能够针对获取的数据信息进行三维立体呈现，便于制定更为合理可行的地质灾害防治方案。

2 地质灾害防治自动化监测技术的应用

2.1 降雨量自动化监测

在地质灾害防治工作开展中，为了更好优化自动化监测技术的应用效果，必然需要首先明确监测目标和对象。一般而言，自动化监测技术的应用对象主要就是容易引发地质灾害问题发生的各个因素，比如降雨量就是较为关键的一个因素，如果降雨量短期内较高，必然会增加出现地质灾害的概率。在降雨量自动化监测中，首先应该布设较为合理的测量装置，针对地质灾害防治区域进行分析，明确因为降雨可能诱发的各类地质灾害区域，如此也就能够在这些区域有效布设降雨量监测装置。相应降雨量的监测可以借鉴气象部门的监测手段，利用内部惯性漏斗实现较为理想的实时监测效果，进而及时传达降雨量数据，对于是否可能出现滑坡或者是崩塌问题进行有效预测，并且及时采取恰当策略予以防治。

2.2 地面裂缝自动化监测

地质灾害发生中，地面出现裂缝同样也是比较常见的一个信号，针对地面裂缝进行自动化监测同样极为必要，构造地裂缝监测以及沉降裂缝监测都是比较常用的手段。针对地面裂缝进行自动化监测应该体现出较强的持续性特点，即需要针对测量对象和目标进行实时监测，以便明确监测目标的变动状况。比如在矿区生产过程中，针对可能出现的采空区沉降和崩塌问题，就需要采取实时监测模式，及时获取地面裂缝信息。地面裂缝自动化监测技术的应用主要就是依托裂缝伸缩仪进行处理，借助于该仪器可以实时明确地面裂缝变化效果，这也就需要针对桩体进行合理布设，围绕着地面裂缝监测目标进行有效设计，然后应用预应力钢丝进行处理，在一端合理安装拉伸测量装置，进而也就可以根据拉伸测量装置的信息反馈了解地面裂缝变动情况。当然，为了获取更为全面的信息，往往需要布设多个桩位，并且设置多根钢丝，最终优化地面裂缝自动化监测效果。

2.3 地下水自动化监测

地下水作为地质灾害发生的一个重要来源，同样也应该形成较为理想的自动化监测效果，及时了解地下水的不良动态变化趋势，进而也就可以形成有效封堵或者是疏导处理，规避该方面地质灾害的发生。在矿山开采过程中，地下水的影响更为较为直接，这也就需要重点围绕着地下水的运行状况进行实时分析，最大程度上了解涌水问题发生可能性，优化处理效果。在以往地下水监测中，主要借助于电测绳或者是人工测钟进行处理，不仅仅浪费大量人力物力，还很难获取实时全面信息资料。全自动无人值守自动化监测技术在地下水监测中的应用可以依托提前设置的探头，及时了解地下水水压变动状况，对于地下水水位也能够进行实时反馈，分析了解其可能出现的严重异常变动问题。在当前很多项目地下水自动化监测中，水温也成为了比较重要的监测对象，对于分析评估地质灾害发生率具备积极作用。

2.4 地面沉降自动化监测

针对地面沉降问题进行自动化监测更是直接关系到地质灾害防治效果，需要确保监测结果具备较高精确度。在地面沉降自动化监测中，GPS技术的应用同样也扮演着重要角色，但是其相对于地质环境监测中GPS技术的应用存在明显差异，需要结合不同区域进行适应性调整，力求地面沉降可以得到及时准确掌握。远距探测类地面沉降监测技术在某些项目中得到了理想运用，但是因为技术要求较高，目前并没有形成普及。液体平衡原理的运用在当前依然占据绝大比例，其能够有效判断地面出现沉降的程度，对于不均匀沉降予以及时发现和明确，计量结果也相对更高精确，并且能够利用恰当的自动化监测系统实现信息数据的实时获取和分析作用。

2.5 深部位移自动化监测

针对滑坡等地质灾害问题，在自动化监测防治中应该切实关注深部位移，其直接关系到相应区域土体内部受力状况，对于运动情况也能够了解，进而形成及时防控作用。在该方面自动化监测技术应用中，一般需要围绕着目标区域进行有效钻孔，促使相应区域的边缘以及关键区域得到全面覆盖，进而也就能够借助于孔内的柔性管以及测斜仪进行实时监测，根据相关信息计算倾斜角度，进而了解土体内部出现位移的具体状况。