岩石工程的监测和预警综述

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岩石工程的监测和预警综述

岩石工程的监测和预警。

1 边坡（滑坡）监测。

边坡监测项目一般包括：地表大地变形、地表裂缝位错、地面倾斜、裂缝多点位移、边坡深部

位移、地下水、孔隙水压力、边坡地应力。按照监测方式，可以分为简易观测法、设站观测

法、仪表观测法和远程监测方法。

按照监测仪器与监测对象，边坡常用监测方法有：

坡表测量（经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等）、坡体内部测量（钻孔倾斜仪、锚索测力计

和水压监测仪等）、位移计、GPS 监测、红外遥感监测（SAR）法、激光微小位移监测、合成

孔径雷达干涉测量、光纤位移测量、时间域反射测试（TDR）技术、声发射监测技术、微震监

测技术等。在岩土工程边坡监测方面，付冰清等做了大量的研究探索，并取得了一系列重要的

成果，特别是诸如新滩、链子崖、黄蜡石等边坡工程的监测，为成功预测预报滑坡灾害提供了

关键支持。徐卫亚教授团队近年在锦屏一级高边坡监测和预警机制方面做了较多研究工作.

边坡安全监测主要体现在：对安全监测的内涵及其对工程意义的理解和认识更加全面、深入；

数据智能处理与数据动态管理方法、进行实时监测、安全预警和可靠性预测成为监测仪器的发

展方向；安全监测的尺度更大、范围更广，数字摄影、GPS,GIS 和INSAR 等新的监测技术手

段在边坡监测中不断推广应用。但这些方法不同程度地受一些因素的制约：

GPS 监测需要设置信号，系统庞杂，受大气层和电离层等电波干扰产生信号延迟，受周围环境

的电波或者电磁波的干扰而影响接收精度，不适合对微小形变进行测量或者早期预警；红外遥

感监测则受电波、电磁波的影响，不能进行连续监测，受外界地形地貌及电波的干扰；光纤位

移监测主要进行表面测量，对边坡进行测量时受边坡外部结构的影响，将产生变形。全站仪不

但受地形地貌影响，且不能对边坡进行实时监测。

现有边坡监测系统不论是GPS 系统、SAR、红外遥感，还是光纤维位移测量，大多数都是对

可能发生边坡失稳的部位进行边坡表面位移监测。近年来，声发射（微震）监测技术能够及时

发现岩体内部破裂，评价岩体稳定性；何满潮研发的基于边坡深部滑动面上滑动力变化远程实

时监测系统具有集加固、监测、控制和预报多项功能的独特优点，实践中取得了能准确的预报

滑坡的良好效果，起到了为矿山安全开采保驾护航的重要作用。

2 地下工程监测技术。

地下矿山监测岩体初期破裂引起的弹性波信号的应用可以追溯到 1942 年。矿山地震监测系统

已从早期的机械式，经由信号电子模拟系统，再到现在的全数字化地震监测系统；其监测数据

处理和分析功能也已从早期简单的脉冲记数和震幅记录，经由简单震源定位，发展到目前能够

自动进行定量地震学参数计算，并具有一定地震预测分析能力，同时可将矿山工程结构和地震

数据三维可视化综合集成，为矿山深部地震活动及其与开采响应研究提供有效监测。国外微震

“ ”监测技术的发展已使矿山微破裂的监测从难以实现的奢望转变为采矿安全管理的一个有机组

成部分，如南非、德国、波兰、美国、英国、加拿大、日本和澳大利亚等国在矿山、隧道、地

下油气料储存洞室和热干岩发电等方面均得到广泛应用，取得了大量的研究成果.

中国开展矿山监测微震研究较晚，但也已取得了较好进展，并逐渐得到应用。1986 年门头沟煤

矿首先采用波兰SYLOK 微震监测系统；1990 年兴隆庄煤矿采用澳大利亚地震监测系统进行监

测;2004 年凡口铅锌矿引进加拿大ESG 微震监测系统;2005 年铜陵冬瓜山铜矿也建立对该矿深

部采区地压的监测.姜福兴等与澳大利亚联邦科学院就煤矿灾害的预测及防治工作进行科技攻

关，针对矿山的不同灾害，研制成功 BMS 微震监测系统，并应用在峰峰、兖州、双鸭山等矿

区，开展了顶板破裂高度、异常压力、动压规律监测预警，以及底板突水监测预警、冲击地压

监测预警、导水裂隙带高度监测、海下开采金矿的岩爆与海水溃水监测预警等，取得了很好的

应用研究成果。X. B. Li 和L. J. Dong 提出了无需预先测速的微震源定位方法及其解析算法，并

进行了比较和验证。潘一山等研制了一套国内首台具有自主知识产权的矿区千米尺度破坏性矿

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摘要：

岩石工程的监测和预警综述岩石工程的监测和预警。1边坡（滑坡）监测。边坡监测项目一般包括：地表大地变形、地表裂缝位错、地面倾斜、裂缝多点位移、边坡深部位移、地下水、孔隙水压力、边坡地应力。按照监测方式，可以分为简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测方法。按照监测仪器与监测对象，边坡常用监测方法有：坡表测量（经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等）、坡体内部测量（钻孔倾斜仪、锚索测力计和水压监测仪等）、位移计、GPS监测、红外遥感监测（SAR）法、激光微小位移监测、合成孔径雷达干涉测量、光纤位移测量、时间域反射测试（TDR）技术、声发射监测技术、微震监测技术等。在岩土工程边坡监测方面，付冰清等做了...

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