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        采空區沉降GPS自動化變形監測
        產品介紹
        產品介紹



        由于采礦事業的快速發展,礦區進行了大規模的開采,造成地下水流失、硫砂層或含水層壓縮,引起礦區整體沉降,造成地質構造的活化,引起地表移動與變形。由人工定期用傳統儀器到現場進行測量,安全監測工作量大、受天氣、人工、現場條件等許多因素的影響,存在一定的系統誤差和人工誤差。GPS自動化變形監測系統是基于GPS對采空區進行實時自動化監測,有效克服傳統人工監測的弊端,可通過多種短信郵件閃屏等方式第一時間預報變形情況,同時根據整礦區變形趨勢,對礦區變形進行預警,為監控室工作人員進行決策時提供依據,更大程度保障采空區附近人民群眾的生命財產安全。


        沉降自動化監測系統客戶端軟件
        軟件概述
        基于GPS自動化監測系統核心軟件GPSensor的沉降自動化監測系統軟件,是由上海華測根據采空區坍陷規律自主研發的。本軟件具備各監測點監測數據在線管理、實時監測點變化分析、線性分析及三維變化分析等功能。本軟件對管理人員實時掌握采空區變化趨勢及變化規律具有非常大的現實意義。


        軟件特點
        軟件可分析采空區各監測點二維、三維實時變化量。
        軟件可分析監測區域同一個斷面上沉降中心兩側點的伸縮、扭曲。
        軟件通過某個采空區的所有監測點的變化量統一建模,然后分析出整個區域的變化量與變化規律。


        案例——西郝莊鐵礦


        西郝莊鐵礦采空區的監測點

        項目背景
        西郝莊鐵礦位于邢臺市西南40km處,地處沙河市西郝莊村西南約1km處,有褡褳—礦山村鐵路支線及褡褳—章村公路從礦區南部通過,礦區交通方便。本礦始建于1984年,實際采礦生產規模30萬噸/年。1999年以前該礦山由邢臺鋼鐵廠綦村鐵礦開采,主要開采淺部礦體,1998年淺部礦體閉坑,1999年11月,該礦深部礦體的采礦權由河北金山礦業有限公司取得并開采至今。
        該礦山目前采用地下開采方式,斜井-豎井-盲豎井聯合開拓系統,設計采用空場法、淺孔留礦法和房柱法采礦。建礦以來,估算累計采出鐵礦石(淺部礦體和深部礦體)約1000萬噸。尤其是90年代以來,礦區礦業秩序混亂,數十個民采礦井在本礦區非法盜采淺部采空區礦柱,使該區地下采空區規模進一步擴大,空區的支撐條件進一部惡化,嚴重威脅著礦區地質環境安全、深部礦體采礦生產的安全以及地表種地農民的安全。為此,地表沉降自動化監測系統的實施,便于企業和安全監管部門實時掌握礦區地表沉降狀況和安全現狀,從而保障深部礦體安全開采及礦區居民區內人民群眾的生命財產安全。


        監測目的
        根據礦山提供的礦區水文地質資料以及地下開采現狀,探測采空區存水情況,預測容水量,并對發生突水災害提出對策措施建議;
        提出具體的采空區塌陷、地表陷落的防范措施建議;
        本項目要達到的預期效果為:通過布點監測,及時預測地壓來臨時間,為監控室工作人員進行預警決策,實現礦山安全生產。


        系統組成
        整個自動化監測系統由傳感器子系統、數據中心子系統及輔助支持子系統組成,而傳感器子系統與數據中心子系統通過2.4G無線數據通訊有機的連為一個整體,從而將GPS接收機原始觀測值與網絡視頻監控數據實時傳輸到控制中心,同時控制中心能夠遠程控制各個監測設備。
        (1)傳感器子系統
        根據地下采空區的位置和范圍,本系統在采空區建設7個監測站,在采空區外穩定區域建設1個基準站,同時在視野開闊的地方建立一套高清視頻系統實時保障著監測設備的安全。
        (2)數據中心子系統
        數據中心是整個監測系統的數據處理與分析中心及系統的監控中心,即在中心一臺高性能服務器安裝華測專業監測軟件GPSensor,本軟件實時處理GPS原始數據計算出各個監測站的三維坐標,并通過圖形方式實時顯示每個站的各種信息,包括各點接收到的衛星狀態,實時點位坐標,三維變化量等,而監測結果實時存入數據庫。本軟件的分析模塊實時分析各監測點,可直觀的看到各個監測點的天、周、月、季度沉降變化情況,三維建模功能可以聯合多個監測點,根據監測站的空間位置分布,與采空區的地質特性等情況,對這些測點構成的沉降面進行沉降分析。當某個監測值超過預警值10,系統即會通過短消息、聲光方式及時報警給安全監控人員。
        (3)輔助支持子系統
        本部分包括供電、避雷、綜合布線等部分,保障整個系統安全、穩定、長時間在各種環境下連續工作。


        總結
        西郝莊鐵礦采空區采用華測GPS自動化監測系統,自竣工以來,項目運行良好,使安監人員實時掌握了整個采空區在各種條件下緩慢沉降變化的過程,了解了其變化規律,為管理人員和相關專家提供了決策依據。同時該系統與傳統人工測量比較起來,節約了成本,保證了監測實時性,實現了在各種天氣環境下的全天候監測,有效的保障了企業生產的安全和政府策略的準確。


          突出優勢
        ① 監測點觀測墩防盜設計,保證系統連續穩定運行的前提下,同時也有效的保障了各監測點不被人為破壞。
        ② 2~3mm高精度、高可靠性沉降監測結果。
        ③ 二維、三維變形分析,可直觀掌握整個沉降區的變形量。

           
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