国家矿山安全监察局关于露天矿山边坡监测系统建设及预警响应要求

矿山是人类社会发展的物资基础，也是国民经济的重要组成部分。随着我国经济的快速增长，矿山开发步伐加快，使得边坡问题日益严重，影响了矿山的安全生产。为有效防范遏制矿山重特大事故发生，国家矿山安全监察局在8月30日发布了《关于开展露天矿山边坡监测系统建设及联网工作的通知》，对矿山边坡监测建设作了“硬性规定”。
工作目标

计划利用3年时间基本建成全国露天矿山安全生产风险监测预警系统，实现对露天矿山重点区域、关键环节重大安全风险的识别监测和精准研判。按照 “重点突出、急用先行”的原则，2023年完成重点露天矿山边坡监测系统建设，并开展联网工作。

监测范围

1.所有正常生产建设的露天煤矿采场和排土场边坡。

2.所有正常生产建设的现状高度150米及以上的金属非金属露天矿山采场边坡。

3.所有现状堆置高度150米及以上的金属非金属露天矿山在用排土场的边坡。

监测项目

1.必须监测项目：边坡表面变形、边坡视频图像。

2.其他监测项目：根据露天矿山实际情况，按照现行标准规范开展内部变形、应力、爆破振动、降雨量、地下水、地表水等项目监测。

监测设备

推荐使用地基干涉雷达、GNSS一种或两种方式对边坡进行监测。其中，对未靠帮(未终了)边坡和 GNSS安装施工存在安全隐患的边坡，建议使用地基干涉雷达进行监测。

中海达北斗+矿山综合解决方案

▲中海达北斗+矿山综合解决方案方案架构

为了服务矿山边坡监测，中海达基于北斗高精度定位、GIS、云计算、物联网、大数据等技术，推出了“一张网+一张图+一平台+N应用”的北斗+矿山综合解决方案。该方案通过智慧矿山空间数据测量（井上井下一体化测量）、智能感知网建设（空天地、室内外立体感知网）、智慧矿山安全管控云平台（矿山一张图、综合安全监测预警、人车物安全管控）建设，可实现矿山边坡、矿山作业人员、矿山作业车辆的全天候、全天时实时在线监测，全方位守护矿山安全。

1.智慧矿山空间数据测量

机载激光测量系统（地面测量）

PM-1500机载激光测量系统

测程长：激光雷达最远测距1650m。精度高：200万点/秒高点频，7次回波。续航长：无人机载荷作业可达120min。保障全：无忧保障包，多重守护更省心。

SLAM便携式移动测量系统（井下测量）

灵光Lixel X1手持三维激光扫描仪

实时解算，实景复刻：结果实时预览，所见即所得，避免漏采返工；无需后解算，预览与导出一致，.las格式直出；真彩点云，实景复刻；轻松辨别地物与轮廓，方便作图划线。洞微查厘，稳健可靠：相对精度±1.5cm，绝对精度平面<5cm，高程<10cm；单次持续不间断作业90分钟；拒绝分层、飘移、歪斜，复杂场景采集成功率高。

精巧可靠的RTK模块：20s快插快拔、<5cm高精度定位、110g小巧轻便。多负载，更泛用：适配无人机搭载，斯坦尼康套件等多模式作业。

2.智能感知网建设

边坡监测类设备

地基InSAR HD-SAR300（旋转式）：全方位监测表面位移

监测精度高：通过电子扫描最快每60秒获取180°形变图像，且每幅形变图像可获取百万量级监测点数据，监测精度可达0.1毫米。非接触监测：采用非接触式监测，在被测区域的对面架设雷达主机进行大范围远程扫描，无需在风险区域施工。全天候监测：采用的雷达技术不受白天黑夜及天气影响，能保证其在各类气候条件下实现24小时连续监测。一体化集成：采用一体化集成设计，不仅集成了GNSS功能，而且集成了用于场景监测的摄像头，使得设备可通过雷达系统控制界面就能抓拍场景图像。

地基InSAR HD-SAR200（固定式）：快速监测表面位移

全天时全天候：24小时连续监测，适应各类气候条件。

非接触：无需在风险区域施工。易携带：体积小、重量轻（15kg），便携性高。支持单人架设，占用场地小，转移便捷快速。面监测：每幅位移图像获取数百万量级监测点数据，且采样间隔更短，秒级电子扫描。可靠性高：采用无机械结构，无需日常对硬件的维护。防护等级高：防护等级达到IP66。

MS451监测型GNSS接收机：监测地表位移

解算模式多样：支持前端本地解算及后台解算（可选），适应不同通信场景要求。共用基准站：减少基站建设成本，减轻维护成本。自适应智能调整：紧急情况自动加密上报，满足应急需求。简易安装、便捷运维：远程管理，即装即走，运维简单。

HDS102普适型多维倾角/裂缝仪：监测地表裂缝

长续航：自供电技术，可满足5年以上正常工作，光照充足条件下，双系统供电可满足长期在线监测要求。易安装：傻瓜式安装及配置，远程1分钟即可完成配置工作。多输出：裂缝宽度、振动加速度、倾角、状态信息等。多通讯：支持NB-IOT/LoRa/α/2/4/5G通讯方式可选。高安全：内置“北斗+GPS”双模定位，能实时定位设备的位置信息。

作业人员安全防护类设备

Qbox S30北斗高精度智能安全帽

厘米级高精度定位：低功耗GNSS全星座多频芯片，可同时接收北斗、GPS、GLONASS、Galileo信号；全星座解算，自主北斗高精度算法，接入北斗地基增强系统，精度可达厘米级。支持内置全国CORS连接SDK。可拆卸设计：适配各种安全帽，可拆卸、更换及重复使用，可拆卸电池，支持座充。高清摄像头：高清视频采集，支持H.264视频压缩及解压缩技术，支持视频实时传输；内置高灵敏度麦克风及大音量喇叭，支持耳机，可实现语音双向通讯，支持单呼、组呼对讲功能。

Qmini A30北斗高精度手机

厘米级高精度定位：全星座北斗高精度多频芯片、小型化全方向螺旋天线、自主核心高精度算法，支持AGNSS辅助定位，搜星能力提升50%，接入北斗地基增强系统，精度可达厘米级。支持内置全国CORS连接SDK。双网对讲合一：支持公网对讲和专网/4W DMR数字对讲，公网和专网可互发；支持单呼、组呼模式；公网对讲无覆盖距离限制；支持POC、PTT独立一键呼叫。高清夜视：红外+星光夜视摄像头，110°超广角，夜间拍摄清晰可见；支持现场作业全程视频录制，可同时进行录像和视频对讲。5G全网通：支持移动、联通、电信5G，兼容4G/3G/2G。本安防爆：本安防爆认证，防爆等级：Ex ib IIC T4 Gb级，符合化工防爆要求。单手可握易携带：采用小型化可穿戴设计，带背夹，小巧轻便易携带；可拆卸电池，支持座充，能轻松满足10小时以上稳定作业。

Qmini A10系列北斗高精度手机

厘米级高精度定位：全星座北斗高精度芯片、小型化全方向螺旋天线、自主核心高精度算法，支持AGNSS辅助定位，搜星能力提升50%；接入北斗地基增强系统，精度可达厘米级。支持内置全国CORS连接SDK。室内外定位无缝：融合UWB超宽带技术，高低频一体化天线，高精度、低功耗，可满足全场景应用，融合定位引擎，室内外高精度融合算法，空间坐标系自动转换，精度可达厘米级。双模式对讲顺畅沟通：支持2W功率硬对讲模式，数字、模拟对讲双模式，覆盖范围5公里；支持网络软对讲模式，点对点单呼、多对多组呼均可，网络对讲无覆盖范围限制。

作业车辆定位监控设备

Qpad X8（CM）北斗高精度平板

厘米级高精度定位：内置北斗高精度板卡、八臂四馈零相位螺旋天线、自主核心高精度算法，可实现厘米级高精度定位。支持内置全国CORS连接SDK。旗舰级配置：八核2.0GHz高速处理器，安卓8.1系统；6GRAM+64G/128GROM高配置；10GB影像秒级加载。户外超清全面屏：采用全侧键设计，8英寸超窄边框户外高清全面屏，保证在野外强光下作业清晰可见。高品质，高集成扩展：三防IP67，抗1.5米跌落；10000mAh电池，可作业10~12小时；超级快充，5小时充满；支持红外、一维码及二维码扫描、无人机电台等模块的集成扩展。

3.智慧矿山安全管控云平台建设

智慧矿山安全管控云平台

边坡24小时实时在线监测预警：通过边坡监测类设备，矿山可以24小时掌握边坡的微小变形情况。一旦监测结果达到报警阈值时，声光报警、短信报警、平台端报警会被及时触发，提醒矿山作业人员立即撤离。人车作业厘米级可视化管控：通过使用作业人员安全防护类设备和作业车辆定位监控设备，在智慧矿山安全管控云平台上可实现24小时实时人车作业位置可视化管控，精度高达2厘米，有效改变了传统矿山人车作业过程中数据采集难、可视化程度低的问题，让矿山作业管控更精准、更安全、更高效。任务调度提醒及安全风险实时预警：通过使用作业车辆定位监控设备，矿车司机不仅可实时了解任务调度并上传任务执行情况，让作业管控更高效、更安全。同时矿车司机还能精准识别车辆运输风险预警并提前采取应对措施，避免安全生产事故的发生。

应用效果

抚顺市西露天南邦矿山监测项目

自安装中海达GNSS设备以来，多次成功预警矿山滑坡，避免了生产安全事故发生。

神华新疆黑山煤矿边坡变形监测项目

黑山煤矿地区的主要地质灾害是滑坡，目前滑坡段已形成 。为清理滑坡体，保证人员与车辆安全，中海达GNSS设备实时监控。

内蒙古乌海隆昌煤矿监测项目

通过安装边坡雷达监测系统，矿山可以实时、直观了解高边坡的微小变形情况。同时，边坡雷达监测系统还能生成形变、速度、加速度曲线报告，帮助矿山预测边坡位移的未来走势，实现边坡垮塌早发现早防治。

云南某矿山人车管控项目

通过对人车进行监测，矿山实现24小时不间断对作业人员、运输车辆等进行厘米级可视化定位、任务调度管理，并对车辆超重、车辆超速等不安全行为提前预警，避免安全生产事故的发生。