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天-空-地协同的露天矿边坡智能监测技术及典型应用
随着工程技术的不断进步以及现代化设备的使用，露天矿边坡在采矿过程中越来越得到广泛的应用，但其安全问题亦随之引发了广泛的担忧。在此背景下，天-空-地协同的露天矿边坡智能监测技术应运而生，成为了保障采矿安全、促进经济发展的重要手段。本文旨在对该技术进行全方位的讨论和解析，并结合实际应用进行深入探讨。
一、技术原理
天-空-地协同的露天矿边坡智能监测技术的核心是采用传感器采集现场数据，结合云计算和大数据技术对其进行深度分析和处理，为矿山管理者提供边坡的准确监测、评估和预警能力，从而保障矿山的安全运营。具体而言，该技术主要包括三个方面：
1.天空监测
利用航空遥感技术，借助于无人机和飞行器等空中科技设备，对露天矿边坡的植被覆盖状况、地貌变化以及生态环境等进行全方位的动态监测，有效识别可能引发边坡灾害的潜在因素，同时为灾害应急预警提供及时准确的依据。
2.地面监测
借助于地面传感技术，对边坡体的位移变形、内部崩塌、坍塌等情况进行实时监测和数据收集，通过连续监测、数据分析找出边坡产生变异的规律性，并对数据进行处理，实现目标现状、预测和风险评估。
3.地下监测
利用地下传感技术，对边坡下方的岩石结构和地下水分布情况进行监测，进一步分析和把握露天矿场的地质气象情况，实现岩体变形和水文水动力特征的时空控制，以达到智能监测和管理系统的整体优化。
二、应用案例
1.山西神头县露天煤矿智能监测系统项目
该项目通过结合航空遥感技术、立体激光扫描等监测手段，建立了一个以视频监控、相机监测及温度、湿度、氧气等传感器控制中心的智能监控系统。该系统能够持续不断地监测边坡的表面位移、水平位移、垂直位移以及其它相关数据，实现全方位、精细化的边坡管理，大大提高矿山管理的安全和效率。
2.云南保山某铁矿山基于传感器网络的边坡监测系统
该系统通过在边坡中分布的传感器对边坡引力、应力等进行监测，以此来提前预测边坡的破坏运动及可能出现的崩塌等危险情况，为矿山管理机构提供实时预警，帮助避免可能造成的人员伤亡和财产损失。
3.重庆市某露天铜矿边坡监测预警系统项目
该项目通过部署多层次空（微波干涉测高仪、倾斜仪）、地（多功能自动化测量仪）、云（云计算系统）三级监控技术和云计算分析能力，为矿山提供高效精准的边坡监测和预警服务。通过该系统，矿山管理部门可以对整个矿区进行数据分析，制订相应的应急和管理措施，有效预防边坡灾害的发生，保障矿山安全稳定运行。
三、总结和展望
天-空-地协同的露天矿边坡智能监测技术，利用航空遥感技术、地面传感技术与地下传感技术相集成，通过联动分析和数据交互，建立起全局、精细的边坡监测体系，极大地提高了矿山的安全管理水平。目前，该技术已广泛应用于我国一些重要的矿山，有效降低了矿山安全事故的风险，帮助提高了我国的资源开采效率和经济建设水平。未来，我们应加强技术研发力度，进一步扩大天-空-地协同的露天矿边坡智能监测技术的覆盖范围，提高矿山安全的风险管理能力和运营效率，为经济发展和社会进步作出新的贡献。