Мониторинг является важным инструментом для оценки устойчивости и риска обрушений, а также минимизации провоцирующих рисков. В сегодняшних условиях горнодобывающие компании имеют моральные и финансовые обязательства по недопущению аварийных ситуаций, а также юридические обязательства по охране труда. Согласно нормам законодательства, работодатели обязаны принимать все возможные меры предосторожности для обеспечения безопасных условий труда. Неспособность выявить потенциальные источники опасности и управлять сопутствующими рисками может повлечь за собой штрафные санкции или уголовное преследование, или и то, и другое.
В случае с мониторингом бортов карьера большим сдвижениям неустойчивых пород почти всегда предшествуют менее значительные, выявляемые с помощью точных приборов. Однако интервалы задержки между сдвижением и его выявлением, а также между выявлением и обрушением, зависят от характеристик пород и точности мониторингового оборудования. В большинстве случаев период с момента предупреждения до обрушения может составлять от нескольких часов до нескольких недель.
Золотое правило программы геомеханического мониторинга состоит в выборе и размещении приборов в карьере для получения конкретной информации. Следование этому простому правилу является ключом к успешным полевым измерениям.
Системы мониторинга бортов карьера можно разделить на качественные и количественные.
Системы качественного мониторинга могут предусматривать визуальное наблюдение, которое, при всей своей субъективности, может принести неоценимую помощь. Это могут быть общие осмотры с целью выявления начальных проявлений неустойчивости (например, трещины растяжения, чрезмерный камнепад) или мероприятия в рамках обеспечения безопасности (страховки от камнепада). Обучение персонала идентификации уровней опасности чрезвычайно важно для выявления разрушений откосов и управления их устойчивостью.
Качественная оценка условий производства работ, проводимая производителями работ по добыче в виде осмотров перед сменами, часто запрашивается контролирующими органами. Данные осмотров должны документироваться и передаваться следующей смене.
Системы количественного мониторинга, как правило, включают приборы для измерения поверхностных и глубинных смещений. Ниже приводятся типовые компоненты систем в порядке возрастающей сложности.
Компоненты систем для регистрации смещений поверхностей откосов:
- визуальный осмотр;
- измерения поперечных трещин - вручную или с помощью проволочного экстензометра;
- маркшейдерский мониторинг (нивелиры, теодолиты, тахеометры, GNSS приемники, аэрофотосъемка);
- фотограмметрия;
- лазерное сканирование;
- наземный или спутниковый радар (InSAR);
- наклономеры и электронные уровни.
Компоненты подземного мониторинга законтурного массива (приборы, обычно устанавливаемые в скважинах) могут включать:
- инклинометры;
- ТDR-рефлектометры (time domain reflectometer, TDR);
- экстензометры;
- термисторы;
- микросейсмические датчики;
- пьезометры.
Система мониторинга бортов на больших карьерах обычно включает комбинацию этих компонентов, один из которых обеспечивает первичный мониторинг, лежащий в основе управления устойчивостью. Как правило, ускорение процесса смещения для любой системы - основной предвестник обрушения.