李永怀

（青海西部矿业公司锡铁山分公司生产部， 青海海西州 816203）

浅谈会东铅锌矿变形观测系统的建立及其应用

李永怀

（青海西部矿业公司锡铁山分公司生产部， 青海海西州 816203）

针对四川会东铅锌矿地表露天坑几个边坡山体滑坡、塌陷、裂口等现象，建立矿山变形观测系统以对露天坑进行变形观测，主要论述了该变形观测系统的建立过程，并对矿山变形观测网的精度进行了分析。

会东铅锌矿；变形观测；精度分析；边坡稳定性

1 会东铅锌矿矿山概况

西部矿业会东铅锌矿床位于四川省凉山彝族自治州会东县大桥区铅锌镇境内，矿区面积约0.588 km2。会东铅锌矿床于1958年开始建矿并进行土法露天开采。1966年进行一期建设，开采方式为露天开采，设计规模350t／d（11.55×104t／a）。1979年完成接替矿山建设，设计规模为800t／d（26.40×104t／a）。1992年开始二期扩建，设计规模为1350 t／d（44.55×104t／a），开采方式由露天开采转为地下开采，2008年基本建成。露天采矿为山坡凹陷露天开采，公路汽车开拓运输，2008年12月底露天开采全部结束。根据现场调查，采坑辅助排土场边坡角较大，其中，北帮38°左右、南帮42°左右、中间边坡在40°以上，堆积高度195m，南北跨距在120m左右。对于边坡稳定性较差部位，矿山已采取方格网状砼体方式处理过，但总体边坡还是处于不稳定状态，需要治理。

露天采坑于2008年底闭坑，封闭圈位于2016 m水平，坑底标高为1980m。西端边坡角40°左右，高度180m，对应位置井下采用崩落法覆盖岩下放矿，对回采工作影响不大，不需要处理；北段边坡角40°左右，处于矿体上盘、下部无矿，无需处理；南西部边坡坡角50°以上，上部有公路，位于矿体上盘、下部有矿，安全隐患大。随着坑采工程不断深入，地表露天坑几个边坡山体滑坡、塌陷、裂口等现象愈演愈烈，严重影响了矿山生产的安全。鉴于此，矿山管理部门决定对露天坑进行变形观测。

2 矿山变形观测网的建立

本次变形观测的观测对象是边坡移动的规律，主要包括以下内容：边坡岩体上不同点在空间的移动及其过程；滑落体的大小、形状和滑落方向；滑落面的形状、大小、倾角和位置；边坡岩体移动对采剥工程、边坡上的各种建、构筑物的危害程度。

2.1 建网依据及监测点分布原则

建网主要依据《工程测量规范》（GB50026－2007）、《岩土工程监测规范》（YS5229－96）、《金属非金属矿山安全规范》（GB16423－2006）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2002）、《有色金属矿山生产技术规程》（1990年6月中国有色金属工业总公司颁布）。

边坡变形监测点分布原则为：首先确定主要监测的范围，在该范围内按监测方案的要求确定主要滑动方向，按主滑动方向及滑动面范围确定测线，然后选取典型断面布置测线，再按测线布置相应观测点。对于不同工程的边坡，一般在布置测点时均有所不同。

2.2 监测网的形成

考虑平面及空间的展开布置，各个测线按一定规律形成监测网。监测网的形成可一次完成，也可分阶段按不同时期和不同要求形成。对关键部位，如可能形成滑动带的重点监测部位和可疑点，应加强监测工作，加密测点。

本次建立变形观测网根据矿区实际情况及有关规范要求，共做了6条观测线，观测线沿边坡最大移动方向并大致垂直于露天坑边坡走向布置，变形观测点间距约为20m，均布置在滑动和将要滑动的边坡上。控制点2个，间距为120m。变形观测网如1所示（以其中的一条测线为例）。图1中有2个控制点J1、J2，隔20m左右布置了观测点，分别为：C1、C2、C3、C4、C5，其余测线也基本上按这个原则布置。

图1 变形观测网

2.3 施测方案

本次观测所用仪器为Leica TCA2003型全站仪，仪器的标称精度为：测角0.5″，测距1mm＋1 ppm。仪器在使用前均经过国家有资质的单位检定，各种技术指标均符合要求。

目前，我国边坡变形监测方法主要采用简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法等。本次观测使用设站观测法中的三点前方边角交会测定边坡变形的三维坐标。首先以采场一级导线基本控制点为基础，用光电测距导线或极坐标法，将观测站标定于实地。然后进行各个测线观测点的埋设，在全部测点埋设10～15d后才能进行观测。在对观测点施测前，首先要对测线控制点与露天坑基本控制点进行联测。本次观测中利用矿山的2个四等控制点ZRL、DZQ为首级控制点，利用矿山已有的一级导线将测线控制点（如J1、J2）纳入控制网中，布置了1个附合导线，观测完后用专用的导线平差软件（如南方平差易等）对整个导线网进行严密平差，并对测线控制点进行了改算。

测线控制点联测完成后，再用上述方法测出所有观测点的平面坐标及高程，观测分别进行2次。精度要求：2次观测导线闭合差均要符合一级导线的精度要求，高程闭合差不能大于±35mm，然后取其平均值作为原始数据，如不符合精度要求则要分析误差原因并重新观测，直到满足要求为止。

3 施测实例

经会东铅锌矿露天坑边坡变形观测，其中的一组测线各个观测点的点位精度统计为：最短边边长为25.397m，最长边的边长为156.893m，经过严密平差后，最弱边中误差为1／70000，单位权中误差为1.53″。各点点位中误差统计见表1。三角形闭合差见表2。

4 边坡变形监测

对于不同类型、不同阶段的边坡，根据工程所处的阶段和规模，以及边坡变形的速率等因素，边坡变形监测的周期及频率有所不同，应视具体情况而定。本次观测根据有关规范及领导要求，定为每月观测1次。变形量增大和变形速率加快时可以加大监测频次。

表1 各点点位中误差统计

表2 三角形闭合差

本次变形数据分析只是对相关观测数据作了变形回归分析，绘制了位移过程线并进行了形变检验及显著性检验。监测资料主要有：监测月报表、监测总表；地表位移变形矢量图、各监测项目在各种不同工况和特殊日期变化发展的形象图；限于文章篇幅，相关分析报告本文也不多做陈述。

5 结 论

生产实践证明，本次矿山变形观测网及矿山变形观测系统的建立科学、合理、有效，能够满足矿山生产的需要，可为矿山管理部门的决策提供数据支持，为后期公司对露天坑边坡的治理工作提供依据。

［1］李志伟，贺跃光，朱建军.边坡多点监测资料的联合分析模型及其修正［J］.矿冶工程，2005（3）.

［2］丁继新.边坡位移监测的若干技术问题［J］.水文地质工程地质，2007（5）.

［3］吴永博，高 谦.矿山边坡变形动态综合监测技术及稳定性预测［J］.金属矿山，2008（6）.

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［5］刘延佰.工程测量［M］.北京：冶金工业出版社，1984.

［6］刘艳辉，戴谦训，刘大安.龙潭水电站左岸蠕变体B区边坡位移监测分析［J］.工程地质学报，2005（2）.

2011－11－17）

李永怀（1974－），男，陕西扶风人，测量工程师，现主要从事矿山测量技术管理工作，Email：llyyhh0426＠sina.com。