李永懷

（青海西部礦業(yè)公司錫鐵山分公司生產(chǎn)部， 青海海西州 816203）

淺談會東鉛鋅礦變形觀測系統(tǒng)的建立及其應(yīng)用

李永懷

（青海西部礦業(yè)公司錫鐵山分公司生產(chǎn)部， 青海海西州 816203）

針對四川會東鉛鋅礦地表露天坑幾個邊坡山體滑坡、塌陷、裂口等現(xiàn)象，建立礦山變形觀測系統(tǒng)以對露天坑進行變形觀測，主要論述了該變形觀測系統(tǒng)的建立過程，并對礦山變形觀測網(wǎng)的精度進行了分析。

會東鉛鋅礦；變形觀測；精度分析；邊坡穩(wěn)定性

1 會東鉛鋅礦礦山概況

西部礦業(yè)會東鉛鋅礦床位于四川省涼山彝族自治州會東縣大橋區(qū)鉛鋅鎮(zhèn)境內(nèi)，礦區(qū)面積約0.588 km2。會東鉛鋅礦床于1958年開始建礦并進行土法露天開采。1966年進行一期建設(shè)，開采方式為露天開采，設(shè)計規(guī)模350t／d（11.55×104t／a）。1979年完成接替礦山建設(shè)，設(shè)計規(guī)模為800t／d（26.40×104t／a）。1992年開始二期擴建，設(shè)計規(guī)模為1350 t／d（44.55×104t／a），開采方式由露天開采轉(zhuǎn)為地下開采，2008年基本建成。露天采礦為山坡凹陷露天開采，公路汽車開拓運輸，2008年12月底露天開采全部結(jié)束。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，采坑輔助排土場邊坡角較大，其中，北幫38°左右、南幫42°左右、中間邊坡在40°以上，堆積高度195m，南北跨距在120m左右。對于邊坡穩(wěn)定性較差部位，礦山已采取方格網(wǎng)狀砼體方式處理過，但總體邊坡還是處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需要治理。

露天采坑于2008年底閉坑，封閉圈位于2016 m水平，坑底標高為1980m。西端邊坡角40°左右，高度180m，對應(yīng)位置井下采用崩落法覆蓋巖下放礦，對回采工作影響不大，不需要處理；北段邊坡角40°左右，處于礦體上盤、下部無礦，無需處理；南西部邊坡坡角50°以上，上部有公路，位于礦體上盤、下部有礦，安全隱患大。隨著坑采工程不斷深入，地表露天坑幾個邊坡山體滑坡、塌陷、裂口等現(xiàn)象愈演愈烈，嚴重影響了礦山生產(chǎn)的安全。鑒于此，礦山管理部門決定對露天坑進行變形觀測。

2 礦山變形觀測網(wǎng)的建立

本次變形觀測的觀測對象是邊坡移動的規(guī)律，主要包括以下內(nèi)容：邊坡巖體上不同點在空間的移動及其過程；滑落體的大小、形狀和滑落方向；滑落面的形狀、大小、傾角和位置；邊坡巖體移動對采剝工程、邊坡上的各種建、構(gòu)筑物的危害程度。

2.1 建網(wǎng)依據(jù)及監(jiān)測點分布原則

建網(wǎng)主要依據(jù)《工程測量規(guī)范》（GB50026－2007）、《巖土工程監(jiān)測規(guī)范》（YS5229－96）、《金屬非金屬礦山安全規(guī)范》（GB16423－2006）、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330－2002）、《有色金屬礦山生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》（1990年6月中國有色金屬工業(yè)總公司頒布）。

邊坡變形監(jiān)測點分布原則為：首先確定主要監(jiān)測的范圍，在該范圍內(nèi)按監(jiān)測方案的要求確定主要滑動方向，按主滑動方向及滑動面范圍確定測線，然后選取典型斷面布置測線，再按測線布置相應(yīng)觀測點。對于不同工程的邊坡，一般在布置測點時均有所不同。

2.2 監(jiān)測網(wǎng)的形成

考慮平面及空間的展開布置，各個測線按一定規(guī)律形成監(jiān)測網(wǎng)。監(jiān)測網(wǎng)的形成可一次完成，也可分階段按不同時期和不同要求形成。對關(guān)鍵部位，如可能形成滑動帶的重點監(jiān)測部位和可疑點，應(yīng)加強監(jiān)測工作，加密測點。

本次建立變形觀測網(wǎng)根據(jù)礦區(qū)實際情況及有關(guān)規(guī)范要求，共做了6條觀測線，觀測線沿邊坡最大移動方向并大致垂直于露天坑邊坡走向布置，變形觀測點間距約為20m，均布置在滑動和將要滑動的邊坡上?？刂泣c2個，間距為120m。變形觀測網(wǎng)如1所示（以其中的一條測線為例）。圖1中有2個控制點J1、J2，隔20m左右布置了觀測點，分別為：C1、C2、C3、C4、C5，其余測線也基本上按這個原則布置。

圖1 變形觀測網(wǎng)

2.3 施測方案

本次觀測所用儀器為Leica TCA2003型全站儀，儀器的標稱精度為：測角0.5″，測距1mm＋1 ppm。儀器在使用前均經(jīng)過國家有資質(zhì)的單位檢定，各種技術(shù)指標均符合要求。

目前，我國邊坡變形監(jiān)測方法主要采用簡易觀測法、設(shè)站觀測法、儀表觀測法和遠程監(jiān)測法等。本次觀測使用設(shè)站觀測法中的三點前方邊角交會測定邊坡變形的三維坐標。首先以采場一級導(dǎo)線基本控制點為基礎(chǔ)，用光電測距導(dǎo)線或極坐標法，將觀測站標定于實地。然后進行各個測線觀測點的埋設(shè)，在全部測點埋設(shè)10～15d后才能進行觀測。在對觀測點施測前，首先要對測線控制點與露天坑基本控制點進行聯(lián)測。本次觀測中利用礦山的2個四等控制點ZRL、DZQ為首級控制點，利用礦山已有的一級導(dǎo)線將測線控制點（如J1、J2）納入控制網(wǎng)中，布置了1個附合導(dǎo)線，觀測完后用專用的導(dǎo)線平差軟件（如南方平差易等）對整個導(dǎo)線網(wǎng)進行嚴密平差，并對測線控制點進行了改算。

測線控制點聯(lián)測完成后，再用上述方法測出所有觀測點的平面坐標及高程，觀測分別進行2次。精度要求：2次觀測導(dǎo)線閉合差均要符合一級導(dǎo)線的精度要求，高程閉合差不能大于±35mm，然后取其平均值作為原始數(shù)據(jù)，如不符合精度要求則要分析誤差原因并重新觀測，直到滿足要求為止。

3 施測實例

經(jīng)會東鉛鋅礦露天坑邊坡變形觀測，其中的一組測線各個觀測點的點位精度統(tǒng)計為：最短邊邊長為25.397m，最長邊的邊長為156.893m，經(jīng)過嚴密平差后，最弱邊中誤差為1／70000，單位權(quán)中誤差為1.53″。各點點位中誤差統(tǒng)計見表1。三角形閉合差見表2。

4 邊坡變形監(jiān)測

對于不同類型、不同階段的邊坡，根據(jù)工程所處的階段和規(guī)模，以及邊坡變形的速率等因素，邊坡變形監(jiān)測的周期及頻率有所不同，應(yīng)視具體情況而定。本次觀測根據(jù)有關(guān)規(guī)范及領(lǐng)導(dǎo)要求，定為每月觀測1次。變形量增大和變形速率加快時可以加大監(jiān)測頻次。

表1 各點點位中誤差統(tǒng)計

表2 三角形閉合差

本次變形數(shù)據(jù)分析只是對相關(guān)觀測數(shù)據(jù)作了變形回歸分析，繪制了位移過程線并進行了形變檢驗及顯著性檢驗。監(jiān)測資料主要有：監(jiān)測月報表、監(jiān)測總表；地表位移變形矢量圖、各監(jiān)測項目在各種不同工況和特殊日期變化發(fā)展的形象圖；限于文章篇幅，相關(guān)分析報告本文也不多做陳述。

5 結(jié) 論

生產(chǎn)實踐證明，本次礦山變形觀測網(wǎng)及礦山變形觀測系統(tǒng)的建立科學、合理、有效，能夠滿足礦山生產(chǎn)的需要，可為礦山管理部門的決策提供數(shù)據(jù)支持，為后期公司對露天坑邊坡的治理工作提供依據(jù)。

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2011－11－17）

李永懷（1974－），男，陜西扶風人，測量工程師，現(xiàn)主要從事礦山測量技術(shù)管理工作，Email：llyyhh0426＠sina.com。