从被动响应到智能预警:中微导航GNSS技术如何破解采空区监测难题?

2025年03月25日 | 中微导航

采空区监测的重要性
采空区定义:指因地下采矿、地下空间开发等活动导致的地下空间塌陷区域。此类区域易引发地表沉降、裂缝、塌陷等地质灾害,威胁周边建筑物、基础设施及人员安全。

 

监测需求:随着矿产资源开发的深入,采空区的规模和复杂性增加,传统人工监测手段(如水准仪、测距仪等)存在效率低、数据滞后、覆盖范围有限等问题,亟需高精度、实时化的监测技术。

 

中微导航GNSS解决方案的核心技术
中微导航的GNSS安全监测系统融合北斗、GPS、GLONASS等多模卫星信号,结合自主研发的高精度解算算法和物联网技术,构建了覆盖采空区全生命周期的监测体系。其核心技术包括:

 

毫米级定位精度:通过载波相位差分技术(RTK)和精密单点定位(PPP)技术,实现水平方向±2mm、高程方向±3mm的定位精度,满足采空区微小形变的监测需求。
多传感器协同:集成GNSS、倾角传感器、雨量计等设备,综合监测地表位移、倾斜、降雨量等参数,全面分析灾害诱因。
智能预警平台:基于云端的数据处理与可视化系统,实时分析位移趋势,通过阈值设定触发多级预警(如站内信、邮件等),助力管理人员快速响应。
抗干扰与稳定性:采用防雷、防潮设计,适应矿山复杂环境;支持低功耗运行和太阳能供电,保障设备长期稳定工作。
D30GNSS接收机(项目部署图)

 

应用场景与案例
中微导航GNSS系统在采空区监测中的典型应用场景包括:

 

地表位移监测:通过在采空区周边布设GNSS监测站,实时捕捉地表三维位移变化,分析沉降速率与范围。
边坡稳定性评估:对采空区邻近山体进行连续监测,预判滑坡风险。
回填效果验证:在矿山生态修复阶段,监测回填区域稳定性,确保治理工程安全。

 

实际案例:
某金属矿山采空区形变监测
项目背景:矿区长期开采导致地表出现多处裂缝,威胁周边居民区安全。

 

解决方案:
在采空区周边布设10个GNSS监测点,基准站1座。

 

通过中微导航软件平台实时监测地表位移,设置沉降阈值为5mm/天。

 

发现某监测点连续3天沉降超过阈值,系统自动触发红色预警,项目负责人立即启动应急响应。

 

成果:
经现场排查,确认为局部岩层裂隙扩展,该矿山负责部门立即采取加固措施,避免了潜在事故。监测数据显示,系统运行一年内预警准确率达98%,为矿山节约应急成本超千万元。

 

技术优势与行业价值
相较于传统手段,中微导航GNSS解决方案的突出优势在于:
全天候监测:不受光照、雨雪等天气条件限制,实现24小时连续数据采集。
高效低成本:减少人工巡检频率,降低人力成本;通过精准预警避免灾害扩大化损失。
数据可追溯性:长期存储历史数据,为矿区安全评估和治理提供科学依据。

 

中微导航GNSS安全监测技术的应用,不仅提升了矿山安全生产水平,也为智慧矿山建设提供了关键技术支持,符合国家《“十四五”矿山安全生产规划》中关于“推进矿山智能化、数字化监测”的政策导向。