金属矿山的开采保障了国家金、银、铜、稀土等战略资源的供应，是国家能源资源战略安全的重要环节。保障金属矿山的安全、高效、绿色、可持续开采是所有采矿人共同追求的目标。金属矿山全域安全智能监测系统以多源监测技术为核心，状态反演可视化和人工智能预测为基础，形成多维度矿山灾变预警方法、多参量矿山优化设计、全域多尺度监测技术与智能矿山数字孪生系统，这极大地提高了金属矿山采矿的安全性和可靠性，是金属矿山实现全域数字孪生的技术保障。

      主要技术一：矿井动力灾害微震监测。自主研发的全光纤宽频段微震监测仪是基于新一代光纤振动监测技术、可实现岩体微破裂的高精度智能化监测设备。全光纤宽频段微震监测仪以其高灵敏、宽频响、大动态范围等诸多优点和前端无电的独特优势，同时满足从高频低震到低频高震的岩体破裂振动宽频段信息的监测。

矿井动力灾害光纤微震监测系统（A-系统构架；B-灾变反演；C-数值分析；D-硬件设备）

主要技术二：矿山围岩多尺度综合监测。利用多源多尺度实时在线监测，对金属矿采场、巷道、井筒等重点关注区域的围岩应力、位移等进行连续监测。监测内容包括围岩应力、应变、表面位移、深部位移、空区顶板形态等物理监测手段，结合数值模拟计算，利用连续高精度三维激光扫描系统可以确定空区形态及悬顶方式。

矿山围岩多尺度综合监测系统图（A-系统构架；B-采场反演；C-数值分析；D-支护优化）

主要技术三：露天高边坡分布式综合监测。系统利用多源实时监测，对边坡的深部位移、表面位移、地下水位、渗流压力、裂缝扩张进行监测。针对岩质边坡，利用分布式光学微震手段进行内部振动监测，实时获取岩体应力转移趋势。系统利用数值计算与数据驱动，实时确定边坡潜在的滑坡危险性及滑坡区域。

露天高边坡分布式综合监测系统图（A-系统构架；B-控制中心；C-硬件装备）

主要技术四：井筒灾变破裂光纤变形监测。团队自主研发了以分布式光学监测为核心的井筒多源监测预警系统。利用光纤光栅（FBG）进行井筒壁表面位移与多点位移监测以及进行井筒测斜；利用分布式光纤进行井筒全场形变监测。

井筒灾变破裂光纤变形监测系统（A-系统构架；B-数值分析；C-智能预警）

主要技术五：金属矿山灾害预警数字孪生。系统以3D高精度地质模型为基础，以现场参数与数值计算互馈为驱动核心，以灾害反演和正演模拟相结合，实现金属矿山动力灾害的实时预警和精准可视化。

金属矿山灾害预警数字孪生系统（A-系统构架；B-精准建模；C-控制中心；D-操作平台）