本技術(shù)涉及邊坡風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，特別是涉及一種露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、露天礦山邊坡作為礦山作業(yè)不可或缺的關(guān)鍵組成部分，其穩(wěn)定性直接關(guān)乎礦山生產(chǎn)的安全與效率。邊坡一旦失穩(wěn)，不僅會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)活動(dòng)被迫中斷，還可能釀成重大安全事故，嚴(yán)重威脅礦工的生命安全，并對(duì)周邊環(huán)境的生態(tài)平衡造成深遠(yuǎn)影響。因此，對(duì)露天礦山邊坡實(shí)施精準(zhǔn)、高效的監(jiān)測(cè)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)于確保礦山安全生產(chǎn)具有至關(guān)重要的作用。

2、現(xiàn)有的預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)分析方法大多局限于單一的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，這種單指標(biāo)的評(píng)估模式忽略了各指標(biāo)間的相互關(guān)聯(lián)與制約，導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果難以真實(shí)、全面地反映邊坡的穩(wěn)定性狀況，此外，單指標(biāo)的獨(dú)立性也限制了其在復(fù)雜地質(zhì)條件下的適用性，使得評(píng)估結(jié)果可能存在一定的片面性和局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)單一的監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)邊坡進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，其評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性不足，且評(píng)估結(jié)果較為片面，存在局限性，不能適配不同地質(zhì)條件的邊坡的技術(shù)問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，包括以下步驟：

3、獲取待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的邊坡信息，所述邊坡信息包括邊坡高度、邊坡角、邊坡地質(zhì)條件及工況安全系數(shù)，基于所述邊坡信息確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的監(jiān)測(cè)等級(jí)，所述監(jiān)測(cè)等級(jí)包括重要度逐漸降低的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)及四級(jí)；

4、通過(guò)所述監(jiān)測(cè)等級(jí)，自監(jiān)測(cè)指標(biāo)組內(nèi)選定與所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡對(duì)應(yīng)的若干個(gè)必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，所述監(jiān)測(cè)指標(biāo)組包括表面位移、內(nèi)部位移、采動(dòng)應(yīng)力、爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度、滲透壓力、地下水位及降雨量，并判斷是否需要視頻監(jiān)控；

5、為所述必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)分別設(shè)置若干個(gè)預(yù)警閾值及與所述預(yù)警閾值一一對(duì)應(yīng)的若干個(gè)閾值評(píng)分，并為若干個(gè)所述必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)分別設(shè)置指標(biāo)權(quán)重；

6、監(jiān)測(cè)與所述必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)指標(biāo)值，將所述實(shí)時(shí)指標(biāo)值與所述預(yù)警閾值進(jìn)行比對(duì)，以自若干個(gè)所述閾值評(píng)分中選定實(shí)時(shí)指標(biāo)評(píng)分，基于所述指標(biāo)權(quán)重及所述實(shí)時(shí)指標(biāo)評(píng)分確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的總預(yù)警評(píng)分；

7、基于所述總預(yù)警評(píng)分確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的預(yù)警級(jí)別。

8、相比于相關(guān)技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)獲取所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的邊坡信息，再基于所述邊坡信息獲取所述監(jiān)測(cè)等級(jí)后，通過(guò)所述監(jiān)測(cè)等級(jí)選取若干個(gè)所述必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，其綜合考量了所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的地質(zhì)因素及環(huán)境因素，根據(jù)不同的露天礦山邊坡，可自動(dòng)選擇不同的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，即自適應(yīng)的確定了適配所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的實(shí)際情況的多個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，確保了評(píng)估的全面性，提升了評(píng)估方法的適用性；通過(guò)為所述必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)設(shè)置所述預(yù)警閾值、所述閾值評(píng)分及所述指標(biāo)權(quán)重，考量了不同的監(jiān)測(cè)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而通過(guò)獲取所述總預(yù)警評(píng)分確定所述預(yù)警等級(jí)，構(gòu)建了全面、精確的預(yù)警機(jī)制，確保其可真實(shí)反映露天礦山邊坡的穩(wěn)定性，保障了礦山的生產(chǎn)安全。

9、進(jìn)一步地，所述基于所述邊坡信息確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的監(jiān)測(cè)等級(jí)的步驟包括：

10、將所述邊坡高度映射為高度等級(jí)指數(shù)，將所述邊坡角映射為坡度等級(jí)指數(shù)，將所述邊坡地質(zhì)條件映射為地質(zhì)等級(jí)指數(shù)，將所述工況安全系數(shù)映射為滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

11、通過(guò)所述高度等級(jí)指數(shù)、所述坡度等級(jí)指數(shù)及所述地質(zhì)等級(jí)指數(shù)獲取變形指數(shù)；

12、基于所述變形指數(shù)及所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的監(jiān)測(cè)等級(jí)。

13、進(jìn)一步地，所述將所述邊坡高度映射為高度等級(jí)指數(shù)的步驟具體為：

14、若所述邊坡高度大于500m，則確定高度等級(jí)指數(shù)為1；；若所述邊坡高度位于200m～500m之間，則確定高度等級(jí)指數(shù)為2；若所述邊坡高度位于100m～200m之間，則確定高度等級(jí)指數(shù)為3，若所述邊坡高度小于100m，則確定高度等級(jí)指數(shù)為4；

15、所述將所述邊坡角映射為坡度等級(jí)指數(shù)的步驟具體為：

16、若所述邊坡角度大于42°，則確定坡度等級(jí)指數(shù)為1；；若所述邊坡角度位于30°～42°之間，則確定坡度等級(jí)指數(shù)為2；若所述邊坡角度小于30°，則確定坡度等級(jí)指數(shù)為3；

17、所述邊坡地質(zhì)條件包括工程條件及水文條件，所述將所述邊坡地質(zhì)條件映射為地質(zhì)等級(jí)指數(shù)的步驟具體為：

18、比對(duì)所述工程條件及所述水文條件，以確定基準(zhǔn)條件，若所述基準(zhǔn)條件為簡(jiǎn)單，則確定所述地質(zhì)等級(jí)指數(shù)為3；若所述基準(zhǔn)條件為中等，則確定所述地質(zhì)等級(jí)指數(shù)為2；若所述基準(zhǔn)條件為復(fù)雜，則確定所述地質(zhì)等級(jí)指數(shù)為1；

19、所述將所述工況安全系數(shù)映射為滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的步驟包括：

20、判斷施工工況為正常工況或非正常工況；

21、當(dāng)所述施工工況為正常工況時(shí)，若所述工況安全系數(shù)小于1.1，則確定所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為1；若所述工況安全系數(shù)位于1.1～1.2之間，，則確定所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為2；若所述工況安全系數(shù)位于1.2～1.3之間，則確定所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為3；若所述工況安全系數(shù)大于1.3，則確定所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為4；

22、當(dāng)所述施工工況為非正常工況時(shí)，若所述工況安全系數(shù)小于1.05，則確定所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為1；若所述工況安全系數(shù)位于1.05～1.15之間，則確定所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為2；若所述工況安全系數(shù)位于1.15～1.25之間，則確定所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為3；若所述工況安全系數(shù)大于1.25，則確定所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為4。

23、進(jìn)一步地，所述變形指數(shù)的計(jì)算公式為：

24、d＝h+a+g，

25、其中，d表示變形指數(shù)，h表示高度等級(jí)指數(shù)，a表示坡度等級(jí)指數(shù)，g表示地質(zhì)等級(jí)指數(shù)。

26、進(jìn)一步地，所述基于所述變形指數(shù)及所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的監(jiān)測(cè)等級(jí)的步驟包括：

27、通過(guò)所述變形指數(shù)獲取第一預(yù)測(cè)等級(jí)，并通過(guò)所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取第二預(yù)測(cè)等級(jí)；

28、比對(duì)所述第一預(yù)測(cè)等級(jí)及所述第二預(yù)測(cè)等級(jí)，以自所述第一預(yù)測(cè)等級(jí)及所述第二預(yù)測(cè)等級(jí)中選定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的監(jiān)測(cè)等級(jí)。

29、進(jìn)一步地，所述通過(guò)所述變形指數(shù)獲取第一預(yù)測(cè)等級(jí)的步驟包括：

30、若所述變形指數(shù)為3或4，則確定所述第一預(yù)測(cè)等級(jí)為一級(jí)；若所述變形指數(shù)為5或6，則確定所述第一預(yù)測(cè)等級(jí)為二級(jí)；若所述變形指數(shù)為7或8，則確定所述第一預(yù)測(cè)等級(jí)為三級(jí)；若所述變形指數(shù)為9或10，則確定所述第一預(yù)測(cè)等級(jí)為四級(jí)；

31、所述通過(guò)所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取第二預(yù)測(cè)等級(jí)的步驟包括：

32、若所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為1，則確定所述第二預(yù)測(cè)等級(jí)為一級(jí)；若所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為2，則確定所述第二預(yù)測(cè)等級(jí)為二級(jí)；若所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為3，則確定所述第二預(yù)測(cè)等級(jí)為三級(jí)；若所述滑坡風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為4，則確定所述第二預(yù)測(cè)等級(jí)為四級(jí)。

33、進(jìn)一步地，所述通過(guò)所述監(jiān)測(cè)等級(jí)，自監(jiān)測(cè)指標(biāo)組內(nèi)選定與所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡對(duì)應(yīng)的若干個(gè)必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，所述監(jiān)測(cè)指標(biāo)組包括表面位移、內(nèi)部位移、采動(dòng)應(yīng)力、爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度、滲透壓力、地下水位及降雨量，并判斷是否需要視頻監(jiān)控的步驟包括：

34、若所述監(jiān)測(cè)等級(jí)為一級(jí)，則將所述表面位移、所述內(nèi)部位移、所述采動(dòng)應(yīng)力、所述爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度、所述滲透壓力、所述地下水位及所述降雨量選定為所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，并判定需要進(jìn)行視頻監(jiān)控；

35、若所述監(jiān)測(cè)等級(jí)為二級(jí)，則將所述表面位移、所述爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度、所述地下水位及所述降雨量選定為所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，并判定需要進(jìn)行視頻監(jiān)控；

36、若所述監(jiān)測(cè)等級(jí)為三級(jí)，則將所述表面位移及所述降雨量選定為所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，并判定需要進(jìn)行視頻監(jiān)控；

37、若所述監(jiān)測(cè)等級(jí)為四級(jí)，則將所述表面位移選定為所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，并判定無(wú)需進(jìn)行視頻監(jiān)控。

38、進(jìn)一步地，所述總預(yù)警評(píng)分的計(jì)算公式為：

39、wz＝w1*a1+w2*a2+...+wn*an，

40、其中，wz表示總預(yù)警評(píng)分，w1表示第1個(gè)必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)時(shí)指標(biāo)評(píng)分，a1表示與第1個(gè)必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重，w2表示第2個(gè)必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)時(shí)指標(biāo)評(píng)分，a2表示與第2個(gè)必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重，wn表示第n個(gè)必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)時(shí)指標(biāo)評(píng)分，an表示與第n個(gè)必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重。

41、進(jìn)一步地，所述預(yù)警級(jí)別包括預(yù)警程度逐漸降低的紅色預(yù)警、橙色預(yù)警、黃色預(yù)警及藍(lán)色預(yù)警，所述基于所述總預(yù)警評(píng)分確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的預(yù)警級(jí)別的步驟包括：

42、若所述總預(yù)警評(píng)分大于0，且小于等于1，則判定所述預(yù)警程度為紅色預(yù)警；

43、若所述總預(yù)警評(píng)分大于1，且小于等于2，則判定所述預(yù)警程度為橙色預(yù)警；

44、若所述總預(yù)警評(píng)分大于2，且小于等于3，則判定所述預(yù)警程度為黃色預(yù)警；

45、若所述總預(yù)警評(píng)分大于3，且小于等于4，則判定所述預(yù)警程度為藍(lán)色預(yù)警。

46、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，應(yīng)用于如上述第一方面所述的露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，所述系統(tǒng)包括：

47、采集模塊，用于獲取待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的邊坡信息，所述邊坡信息包括邊坡高度、邊坡角、邊坡地質(zhì)條件及工況安全系數(shù)，基于所述邊坡信息確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的監(jiān)測(cè)等級(jí)，所述監(jiān)測(cè)等級(jí)包括重要度逐漸降低的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)及四級(jí)；

48、選擇模塊，用于通過(guò)所述監(jiān)測(cè)等級(jí)，自監(jiān)測(cè)指標(biāo)組內(nèi)選定與所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡對(duì)應(yīng)的若干個(gè)必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，所述監(jiān)測(cè)指標(biāo)組包括表面位移、內(nèi)部位移、采動(dòng)應(yīng)力、爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度、滲透壓力、地下水位及降雨量，并判斷是否需要視頻監(jiān)控；

49、分析模塊，用于為所述必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)分別設(shè)置若干個(gè)預(yù)警閾值及與所述預(yù)警閾值一一對(duì)應(yīng)的若干個(gè)閾值評(píng)分，并為若干個(gè)所述必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)分別設(shè)置指標(biāo)權(quán)重；

50、獲取模塊，用于監(jiān)測(cè)與所述必要監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)指標(biāo)值，將所述實(shí)時(shí)指標(biāo)值與所述預(yù)警閾值進(jìn)行比對(duì)，以自若干個(gè)所述閾值評(píng)分中選定實(shí)時(shí)指標(biāo)評(píng)分，基于所述指標(biāo)權(quán)重及所述實(shí)時(shí)指標(biāo)評(píng)分確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的總預(yù)警評(píng)分；

51、評(píng)估模塊，用于基于所述總預(yù)警評(píng)分確定所述待監(jiān)測(cè)露天礦山邊坡的預(yù)警級(jí)別。

52、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面所述的露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

53、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面所述的露天礦山邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。