基于风险管理的露天矿边坡稳定性监测与技术研究

摘要：随着露天矿山开采深度和规模的扩大，矿山边坡稳定性问题日益突出，成为矿山安全生产的重要问题。边坡失稳不仅影响生产，还可能引发安全事故和环境污染。本文基于风险管理理念，探讨了露天矿边坡稳定性监测技术的应用与发展，分析了关键技术和方法，并结合风险管理理论提出了边坡稳定性风险评估与预警体系。通过科学评估边坡失稳风险，有助于提升矿山边坡安全性与生产效率，为安全管理提供技术支持。最后，本文展望了边坡监测技术的未来发展，提出了加强技术创新与集成的建议。

关键词：露天矿山；边坡稳定性；风险管理；监测技术；安全生产

引言

随着全球矿产资源开采的深入，露天矿山的规模与开采深度不断增加，边坡稳定性问题日益突出，尤其在高山和高陡边坡矿山，失稳风险更为严重。传统的监测方法依赖人工巡查和单一手段，监测精度较低，难以实时反映边坡状态。现代技术如遥感监测、地质雷达和无人机等，显著提高了监测精度和效率，能够更好地应对复杂环境。本文基于风险管理理念，探讨了适用于露天矿山的边坡稳定性监测与评估体系，并为矿山安全管理提供技术支持。

一、露天矿边坡稳定性的基本概念与监测需求

露天矿山边坡稳定性指的是在矿山开采过程中，边坡岩体是否能够在外界荷载作用下保持稳定，避免出现滑坡、崩塌等现象。边坡稳定性受到多种因素的影响，包括地质条件、开采方式、开采深度、气候因素等。在露天矿山的开采过程中，随着开采深度的增加，边坡的稳定性会受到越来越大的挑战。矿山边坡的失稳不仅会导致矿山生产作业的中断，还可能引发地面沉降、滑坡等灾害，甚至威胁到周边环境和居民的安全。因此，及时掌握矿山边坡的稳定状态，制定合理的防治措施，是确保露天矿山安全生产的必要前提。

露天矿边坡的监测需求主要体现在两个方面。一方面，随着矿山开采深度和规模的增加，传统的监测手段难以满足实时、精确监测的要求。另一方面，随着边坡失稳风险的增加，监测技术需要具备更高的精度和灵敏度，以便能够及时发现潜在的安全隐患。为了满足这些需求，边坡稳定性监测技术应当涵盖多种监测手段，如基于传感器的位移监测、裂缝监测、地下水监测，遥感技术、无人机监测等技术的结合，为矿山边坡的稳定性评估提供全面的数据支持。

二、露天矿边坡稳定性监测技术的现状与发展

目前，露天矿山边坡稳定性监测技术已经取得了显著的进展，但仍然面临一些技术瓶颈。在传统的监测手段中，主要包括位移监测、应力监测、地下水监测等，这些技术虽然能够提供一定的数据支持，但由于其监测精度和实时性相对较低，往往无法及时反映边坡稳定性变化的动态过程。随着科技的不断发展，越来越多的先进监测技术被应用于矿山边坡稳定性的监测之中。

遥感监测技术是近年来发展较为迅速的监测手段之一。通过遥感技术，可以对大范围的矿山区域进行无接触的动态监测，能够及时发现边坡的变形、滑移等异常情况。遥感监测技术在露天矿山中的应用，能够克服传统监测手段的局限性，实现高效、精准的大范围监测。此外，地质雷达技术的引入也为矿山边坡的监测提供了更加科学的手段。地质雷达技术通过对地下介质的电磁波反射进行分析，能够检测到边坡内部的潜在问题，如岩层断裂、地下水渗透等，从而为边坡稳定性提供可靠的监测数据。

在无人机技术的应用方面，无人机凭借其低成本、高效率的优势，逐渐成为露天矿山边坡监测的重要工具。通过搭载高分辨率的相机和传感器，无人机能够在短时间内完成矿山大范围区域的图像采集和数据采集，并将数据实时传输至监控中心，为矿山管理人员提供即时的监测结果。此外，无人机还能够在一些复杂和危险的环境中进行监测，减少人工巡检的风险，提高监测的安全性和效率。

三、基于风险管理的露天矿边坡稳定性评估

在露天矿山的边坡稳定性监测中，基于风险管理的评估方法为边坡失稳的预测与防治提供了科学依据。风险管理理论主要包括风险识别、风险评估、风险控制和风险监控等环节。在露天矿山边坡稳定性的监测与评估过程中，首先需要通过各种监测手段识别可能影响边坡稳定性的风险因素，包括地质条件、矿山开采方式、边坡坡度、矿山水文条件等。通过对这些因素进行系统的分析和评估，能够识别出可能导致边坡失稳的潜在风险点。

其次，通过对监测数据的收集和分析，可以对边坡的稳定性进行定量评估。通过建立边坡稳定性评估模型，结合实际监测数据，可以对边坡的风险等级进行划分，制定相应的防治措施。例如，可以根据风险评估结果确定边坡的监测频率、采取的支护措施等。同时，风险评估还可以为矿山的开采计划和边坡设计提供参考，确保在开采过程中采取适当的措施防止边坡失稳。

最后，基于风险管理的监控系统可以在矿山生产过程中对边坡稳定性进行实时监控和动态管理。通过构建完善的风险预警体系，当监测到边坡稳定性出现异常时，系统可以自动发出预警信号，提示矿山管理人员采取紧急措施，避免安全事故的发生。

四、露天矿边坡稳定性监测与技术研究的挑战与前景

尽管基于风险管理的露天矿边坡稳定性监测与技术研究已经取得了一些进展，但在实际应用过程中仍然面临诸多挑战。首先，现有的监测技术虽然在精度和实时性上有了一定的提升，但由于矿山环境的复杂性，仍然存在部分技术无法应对的情况。例如，矿山的地质条件、地下水流动等因素常常会影响监测数据的准确性，造成监测结果的偏差。此外，矿山开采过程中不可预测的因素，如爆破作业和机械振动等，也可能干扰监测数据，影响监测精度。其次，监测设备的投入和维护成本较高，尤其是在一些偏远地区的矿山，设备的采购和维护存在较大的困难。而且，监测数据的处理与分析需要大量的人力和技术支持，如何提高数据处理效率和准确性，仍然是技术研究中的难点。

未来，随着技术的不断发展，边坡稳定性监测技术将朝着智能化、自动化方向发展。随着人工智能、大数据和云计算等技术的不断成熟，矿山边坡稳定性监测将更加精确和高效。通过智能化的监测系统，能够实现全方位、实时的边坡状态监控，进一步提高矿山的安全管理水平。同时，随着物联网技术的应用，监测数据可以通过网络传输至矿山管理平台，实现远程监控和数据共享，为矿山的生产决策提供更强有力的支持。这些技术的应用不仅能够提高监测精度，还能够降低人工成本和安全隐患，推动矿山安全管理的现代化发展。

窗体底端

五、结论

基于风险管理的露天矿边坡稳定性监测与技术研究为矿山安全生产提供了重要的技术支持。通过综合应用各种先进的监测技术，可以实时掌握矿山边坡的稳定性，为风险评估和防治措施的制定提供科学依据。尽管现有监测技术在一定程度上解决了矿山边坡失稳的监测问题，但仍然面临技术瓶颈。未来，随着监测技术的不断创新和风险管理理念的深化，露天矿山的边坡稳定性监测将更加智能化、精准化，为矿山的安全生产提供更有力的保障。

参考文献

[1]陈涛，郭浩宇，伊孜哈尔，等.地基合成孔径雷达在露天矿边坡监测预警中的应用[J].露天采矿技术，2024，39（05）：5-8.DOI：10.13235/j.cnki.ltcm.2024.05.002.

[2]韩流，陈祥宸，王胆，等.露天矿边坡监测预警体系及变形速率阈值确定方法[J].煤炭科学技术，2025，53（02）：329-338.

[3]杨舒冰，陈雄，董黎明，等.冻融环境下露天矿边坡稳定性和变形特性研究[J].矿产勘查，2024，15（S1）：199-204.DOI：10.20008/j.kckc.2024s1032.