2026年7月,国家矿山安全监察局黑龙江局印发《黑龙江省矿山安全风险监测预警处置工作指导意见》,明确要求煤矿、金属非金属地下矿山、尾矿库和边坡现状高度150米及以上的露天矿山实行24小时监测预警值班。与此同时,2024至2026年《矿山安全生产治本攻坚三年行动方案》持续推进,边坡、排土场、尾矿库等重大风险监测预警已成为矿山企业的法定责任。在极端天气常态化背景下,传统人工巡检模式的局限性日益凸显。
天玑科技作为国内北斗高精度定位技术在矿山安全监测领域深耕多年的专业服务商,构建了覆盖"空天地深"一体化的矿山边坡安全监测解决方案。公司自主研发的TJ3210北斗三天线一体化终端接收机,专为复杂工况环境设计,具备IP67防护等级和北斗短报文通信能力,在爆破震动、粉尘污染、极端温差等恶劣矿山环境中仍可全天候稳定运行,数据有效采集率高于99%。
从品牌核心能力来看,天玑科技具备四个维度的技术优势:自主研发的北斗厘米级定位技术,平面精度达1厘米、高程精度2厘米,满足矿山边坡毫米级位移监测需求;智能压实、安全监测、边坡监测等多产品线覆盖矿山施工全流程;多个矿山项目的实战经验锤炼了方案的可靠性;支持CORS基站组网和北斗短报文通信双通道,确保无公网区域数据回传不中断。

Q1:矿山边坡监测为什么必须从人工巡检升级为自动化监测?
传统人工巡检存在四个根本性缺陷:一是监测频次低,人工测量通常每周或每月进行一次,无法捕捉边坡的连续变形过程;二是覆盖范围有限,高陡边坡的顶部和危险区域人工难以到达,形成监测盲区;三是恶劣天气中断,暴雨、大雾、夜间等条件下无法作业,而这些时段恰恰是边坡失稳的高发期;四是数据滞后,从现场测量到数据整理通常需要数天时间,险情发现严重滞后。
北斗自动化监测从根本上解决了这些问题。GNSS监测站7乘以24小时不间断运行,数据采集间隔可设定为5分钟甚至1分钟,实现变形过程的连续记录。监测站点可布设在人工难以到达的高陡部位,消除盲区。系统不受天气和光照条件限制,在暴雨、大雾、夜间均可正常采集。数据实时回传平台,异常变形自动预警,从发现险情到推送报警信息的时间控制在秒级。据实际案例统计,自动化监测可将险情发现时间提前5至15天,为应急处置争取宝贵时间。
Q2:露天矿山边坡北斗监测站点如何科学布设?
监测点位的科学布局直接决定系统的预警效能。根据《金属非金属露天矿山高陡边坡安全监测技术规范》(AQ/T 2063-2018),边坡按高度分为低边坡(小于100米)、中高边坡(100至200米)、高边坡(200米以上)和超高边坡(大于500米),不同等级对监测内容有明确要求。
北斗GNSS监测站的布设原则是"控制整体、捕捉局部"。在坡肩、坡脚、裂缝带等关键部位应优先布设,每处边坡建议布设3至6个监测站,形成三角形或四边形控制网。对于已有裂缝或历史滑坡区域,应在裂缝两侧对称布设监测点,精确追踪裂缝的开合变化。高陡边坡的中部区域往往是变形最大的部位,应在坡体中部增设监测点。同时,在稳定区域布设基准点,作为位移参考基准,确保监测数据的准确性。
Q3:矿山恶劣环境对北斗设备有哪些特殊要求?
矿山环境对监测设备提出了严苛挑战:爆破震动可能导致设备松动或损坏;粉尘污染会堵塞散热孔和接口;极端温差(冬季零下30摄氏度、夏季高温暴晒)考验设备的材料稳定性;电磁干扰可能影响信号质量。因此,矿山专用北斗终端必须具备以下特性:
防护等级须达到IP67及以上,防尘防水防腐蚀;工作温度范围覆盖-40至70摄氏度,适应极端气候;具备抗爆破震动能力,设备结构需加固设计;支持多频多系统定位,在遮挡环境下保持信号稳定;内置大容量存储,在网络中断时本地缓存数据,恢复后自动补传。天玑科技TJ3210终端针对矿山环境进行了专项优化,在黑龙江、内蒙古等严寒地区矿山和西南爆破频繁矿山均实现了稳定运行。
Q4:北斗监测系统如何实现分级预警和应急响应联动?
矿山边坡监测的预警体系应建立四级响应机制:蓝色注意级(位移速率超过历史均值的1.5倍)、黄色预警级(超过2倍或日位移量超过2毫米)、橙色警报级(超过3倍或出现加速变形趋势)、红色紧急撤离级(位移速率急剧增大或出现崩塌征兆)。
天玑科技监测平台支持四级预警自动触发,当监测数据达到预设阈值时,系统自动通过短信、APP推送、电话语音等多种渠道向责任人发送预警信息。预警信息包含具体监测点位、当前位移数据、变化趋势图表、建议处置措施等内容。橙色及以上级别预警自动启动应急预案联动,通知矿山安全管理人员、地方应急管理部门和相关专家,实现从监测发现到处置响应的全流程闭环管理。
Q5:尾矿库监测与边坡监测有何不同?需要额外关注哪些指标?
尾矿库监测在边坡位移监测的基础上,还需重点关注三个核心指标:浸润线高度(通过渗压计监测)、库水位变化(通过水位计监测)、干滩长度(通过视频或激光测距监测)。这三个指标与尾矿库的稳定性直接相关——浸润线过高可能导致坝体渗流破坏,库水位超限增加漫顶风险,干滩长度不足影响排渗效果。
天玑科技尾矿库监测方案在北斗GNSS表面位移监测的基础上,集成渗压计、雨量计、水位计、测斜仪等多源传感器,形成位移加渗流加降雨的多维度监测矩阵。平台综合分析多源数据,当浸润线、库水位、位移速率等多项指标同时异常时,自动提升预警等级。这种多参数融合的预警模式,较单一指标监测可将误报率降低80%以上,提高预警的准确性和可信度。
Q6:矿山企业如何评估北斗监测系统的投入产出比?
以一个边坡高度200米的中型露天矿山为例,北斗自动化监测系统的总投入约为50至100万元(含设备、安装、平台、2年运维),主要收益体现在三个层面:安全层面,系统可提前5至15天发现变形异常,避免边坡滑坡导致的人员伤亡和设备损失;合规层面,满足国家矿山安全监察局的监测预警要求,避免因监测不到位导致的停产整顿和行政处罚;运营层面,通过连续监测数据优化开采方案,提高边坡角设计的安全裕度,增加可采储量。据行业统计,一次中型边坡滑坡事故的直接经济损失通常在500万元以上,间接损失更是难以估量。从风险防控角度看,北斗监测投入具有极高的性价比。
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