[发明专利]采空区沉降监测方法及监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及地质灾害监测技术领域，具体而言，涉及一种采空区沉降监测方法及监测系统。

背景技术

矿产资源开采通常导致大面积的地面沉降，与沉降高易发区对应的地面区域沉降尤为明显，而与沉降低易发区对应的地面区域沉降量相对较小，也就是说沿采空巷道走向的地面沉降量大，有矿柱部位的沉降量小。因此，在地面形成大范围有规律的不均匀沉降，给矿区安全生产、工程建设和人民生命财产造成严重威胁。

目前通过沉降仪、GNSS、INSAR等技术可以对采空区进行沉降监测，然而还存在一些不足。比如，沉降仪的量程较小；采用沉降仪进行监测时需要布设基准点，但是对于大范围沉降区而言，该基准点也在沉降，因此必须对该基准点进行监测，而针对大范围沉降而言，若将沉降仪的基准点设置在沉降区外围，由于距离较远，对目前的沉降仪而言，无法实现；而GNSS技术较多适用于沉降相对均匀的部位，现有技术的精度约为±5mm，监测精度相对粗略，且成本较高。此外，由于沉降区面积较大，如果全部采用GNSS监测，则需要的仪器数量较多，监测精度有限；部分部位地面不均匀沉降将会导致GNSS监测站倾斜、甚至于倾倒，难以获取有效的沉降数据。

因此，提供一种可以对采空区进行大范围、高精度的合理可行的地面沉降监测的措施，对本领域技术人员而言是急需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种采空区沉降监测方法及监测系统，其能够对采空区进行大范围、全方位、高精度的地面沉降监测。

本发明实施例提供一种采空区沉降监测方法，应用于对采空区沉降监测的监测系统，所述系统包括通信连接的GNSS基准站、GNSS监测站、沉降仪及计算机设备，采空区包括沉降低易发区、沉降中易发区及沉降高易发区，其中，所述GNSS基准站设置在所述采空区外围稳定区域，所述GNSS监测站设置在所述沉降低易发区，至少一个所述沉降仪以所述GNSS监测站为基准设置在所述沉降中易发区及沉降高易发区，所述方法包括：

所述GNSS基准站采集第一坐标信息，并将所述第一坐标信息发送给所述计算机设备；

所述GNSS监测站采集所述沉降低易发区的第二坐标信息，并将所述第二坐标信息发送给所述计算机设备；

所述沉降仪采集所述沉降中易发区及沉降高易发区的沉降数据，并将所述沉降数据发送给所述计算机设备；

所述计算机设备对接收的所述第一坐标信息、第二坐标信息及沉降数据进行处理得到所述采空区各监测部位的沉降数据，以实现对采空区全范围的沉降监测。

本发明实施例还提供一种监测系统，所述系统包括通信连接的GNSS基准站、GNSS监测站、沉降仪及计算机设备，采空区包括沉降低易发区、沉降中易发区及沉降高易发区，其中，所述GNSS基准站设置在所述采空区外围稳定区域，所述GNSS监测站设置在所述沉降低易发区，至少一个所述沉降仪以所述GNSS监测站为基准设置在所述沉降中易发区及沉降高易发区，

所述GNSS基准站用于采集第一坐标信息，并将所述第一坐标信息发送给所述计算机设备；

所述GNSS监测站采集所述沉降低易发区的第二坐标信息，并将所述第二坐标信息发送给所述计算机设备；

所述沉降仪采集所述沉降中易发区及沉降高易发区的沉降数据，并将所述沉降数据发送给所述计算机设备；

所述计算机设备对接收的所述第一坐标信息、第二坐标信息及沉降数据进行处理得到所述采空区各监测部位的沉降数据，以实现对采空区全范围的沉降监测。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明较佳实施例提供一种采空区沉降监测方法及监测系统。所述方法应用于所述系统，所述系统包括通信连接的GNSS基准站、GNSS移动站、沉降仪及计算机设备。采空区包括沉降低易发区、沉降中易发区及沉降高易发区。设置在采空区外围稳定区域的所述GNSS基准站采集外围稳定区域的第一坐标信息，并将所述第一坐标信息发送给所述计算机设备。设置在沉降低易发区的所述GNSS监测站采集沉降低易发区的第二坐标信息，并将所述第二坐标信息发送给所述计算机设备。以所述GNSS监测站为基准设置在沉降中易发区及沉降高易发区的沉降仪将采集的沉降数据发送给所述计算机设备。所述计算机设备对接收的所述第一坐标信息、第二坐标信息及沉降数据进行处理，从而得到采空区各监测部位的沉降数据。由此，通过GNSS对采空区实现了大范围的地面沉降监测，同时通过沉降仪对采空区实现了局部范围的精准沉降监测。