基于GIS邊坡地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測與穩(wěn)定性研究.pdf

1、安徽銅陵新橋硫鐵礦是國內(nèi)大型露天礦山之一，經(jīng)過三十余年的露天坑采，新橋礦主采對象-Ⅰ號主礦體采坑的上下相對垂差達(dá)398米，形成高陡邊坡，給礦山開采安全造成嚴(yán)重威脅。
　　為進(jìn)一步推動數(shù)字礦山建設(shè)，本研究針對采礦工程所形成的高陡邊坡，依托Arcgis桌面系統(tǒng)，首先構(gòu)建了研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫，按照空間數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)化要求，在邏輯上將研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)歸納為基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、環(huán)境專題數(shù)據(jù)、監(jiān)測專題數(shù)據(jù)和工程勘察專題數(shù)據(jù)四大類，并從物理存儲角度對

2、要素集、要素類進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。其次，本研究針對該高陡邊坡詳細(xì)設(shè)計了邊坡智能變形監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)方案，并依托專業(yè)建模軟件構(gòu)建了邊坡三維地層模型，實現(xiàn)了邊坡三維可視化。最后，基于GIS并綜合地質(zhì)環(huán)境因素及監(jiān)測數(shù)據(jù)作進(jìn)一步分析，描述了邊坡形變演化階段及時空運動特征，繪制了邊坡的形變速率分布圖及穩(wěn)定性分等定級圖，就邊坡預(yù)警給出了參考性建議。
　　本研究就邊坡智能監(jiān)測、空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、三維建模及邊坡穩(wěn)定性計算與分析等關(guān)鍵問題展開的探索成果主要

3、體現(xiàn)在以下幾個方面:
　　1)根據(jù)礦方施工建設(shè)及本研究的需要，收集了新橋礦區(qū)地質(zhì)資料、邊坡地形資料、變形監(jiān)測資料、鉆孔及相關(guān)物理、力學(xué)參數(shù)和地質(zhì)災(zāi)害及氣象資料等，依托Arcgis平臺構(gòu)建了新橋礦邊坡地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)綜合庫。該數(shù)據(jù)庫詳細(xì)地描述了研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)、環(huán)境專題、監(jiān)測專題以及勘察專題四大類數(shù)據(jù)，為邊坡的三維可視化、三維地層建模及邊坡的穩(wěn)定性分析和計算提供可靠資源和平臺。
　　2)將專業(yè)地質(zhì)建模軟件Gocad與Arcgis相結(jié)

4、合，實現(xiàn)了新橋礦邊坡三維可視化并構(gòu)建了三維地層模型，為邊坡的穩(wěn)定性研究提供了基礎(chǔ)。
　　3)描述了新橋邊坡智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計方案及系統(tǒng)功能，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)從多因子角度進(jìn)行深度分析，依據(jù)邊坡的形變演化曲線，揭示了邊坡監(jiān)測點的時空運動特征。對小波消噪后的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過聚類分析，在綜合時間及環(huán)境因素的BP分組基礎(chǔ)上不斷學(xué)習(xí)，最后繪制了整個研究區(qū)形變速率分布圖，為進(jìn)一步判別邊坡的穩(wěn)定性提供了數(shù)據(jù)參考。
　　4)以新橋礦邊坡南坡為研究對象