一種礦山排土場預警方法及系統與流程
本發明涉及智能監測領域，特別是涉及一種礦山排土場預警方法及系統。
背景技術：
我國礦山排土場數量眾多，其規模越來越大，每年因采礦而排放的巖土近6億噸。礦山排土場排放的是松散巖土，其強度及穩定性都較低，礦山排土場存在址選擇不當、地基處理不好或亂采亂挖坡腳等人為原因，或遇強風、暴雨和降雪等自然天氣，可能會引發排土場滑坡或泥石流等災害，造成大量人員傷亡和財產損失。目前，關于礦山排土場災害預警方法的研究相對較少，在道路邊坡、露天礦山采場邊坡和尾礦庫壩體邊坡滑坡預警方面有一些研究，但不能應用于排土場滑坡災害。排土場滑坡事故的發生是一個漸變的過程，剛開始時變化比較緩慢。隨著時間的推移，邊坡變形逐漸加速，臨近滑坡事故時發展速度較快。而現有的預警方法在實現過程中存在及時性差和準確度不高的缺點。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種礦山排土場預警方法及系統，當排土場邊坡變形比較快時，進行短期監測預警，以便及時采取有效的事故預防措施或應急措施。在排土場正常運行期間，進行中長期監測預警，綜合各個預警指標得到排土場滑坡預警等級。以解決現有預警方法及系統存在的及時性差和準確度不高的問題。
為實現上述目的，本發明提供了如下方案：
一種礦山排土場預警方法，所述方法包括：
獲取評價指標地表位移、內部位移和降雨量；
根據評價指標地表位移、內部位移和降雨量，確定所述評價指標地表位移的預警級別，所述預警級別包括Ⅰ級預警、Ⅱ級預警、Ⅲ級預警、Ⅳ級預警和無預警級別，所述預警級別的嚴重程度關系為：Ⅰ級預警>Ⅱ級預警>Ⅲ級預警>Ⅳ級預警>無預警級別，所述預警級別的每一級別包括所述評價指標地表位移、內部位移和降雨量的不同范圍值；
確定所述評價指標內部位移的預警級別；
確定所述評價指標降雨量的預警級別；
將所述評價指標地表位移的預警級別、所述評價指標內部位移的預警級別、所述評價指標降雨量的預警級別中嚴重程度高的預警級別確定為最終預警級別；
輸出所述最終預警級別。
一種礦山排土場預警方法，所述方法包括：
獲取所述礦山排土場的評價指標排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量，所述評價指標排土場特征量包括評價指標物料粘聚力、物料內摩擦角、臺階高度、平臺寬度，所述評價指標邊坡變化量包括評價指標地表位移、內部位移、孔隙水壓力、巖土內部應力，所述評價指標外部影響量包括評價指標降雨量、地震烈度；
根據評價指標排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量，確定所述礦山排土場的預警級別，所述預警級別包括Ⅰ級預警、Ⅱ級預警、Ⅲ級預警、Ⅳ級預警和無預警級別，所述預警級別的嚴重程度關系為：Ⅰ級預警>Ⅱ級預警>Ⅲ級預警>Ⅳ級預警>無預警級別，所述預警級別的每一級別包括所述評價指標排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量的不同范圍值；
輸出所述礦山排土場的預警級別。
可選的，所述確定所述評價指標地表位移的預警級別，之前還包括：
采用Flac3D數值模擬方法，確定所述預警級別的每一級別包括的所述評價指標地表位移、內部位移和降雨量的范圍值。
可選的，所述根據評價指標排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量，確定所述礦山排土場的預警級別，具體包括：
采用G1賦權法確定所述評價指標物料粘聚力的權重ω1、物料內摩擦角的權重ω2、臺階高度的權重ω3、平臺寬度的權重ω4、地表位移的權重ω5、內部位移的權重ω6、孔隙水壓力的權重ω7、巖土內部應力的權重ω8、降雨量的權重ω9、地震烈度的權重的權重ω10；
采用可拓理論計算所述礦山排土場的預警級別。
可選的，所述采用G1賦權法確定所述評價指標物料粘聚力的權重ω1、物料內摩擦角的權重ω2、臺階高度的權重ω3、平臺寬度的權重ω4、地表位移的權重ω5、內部位移的權重ω6、孔隙水壓力的權重ω7、巖土內部應力的權重ω8、降雨量的權重ω9、地震烈度的權重的權重ω10，具體包括：
按照礦山排土場災害預警評價指標的重要性由高到低排序，獲得評價指標序關系為：地表位移>降雨量>內部位移>孔隙水壓力>物料粘聚力>物料內摩擦角>臺階高度>平臺寬度>巖土內部應力>地震烈度；
根據所述評價指標序關系，獲得對評價指標降雨量的重要性程度賦值r2、內部位移的重要性程度賦值r3、孔隙水壓力的重要性程度賦值r4、物料粘聚力的重要性程度賦值r5、物料內摩擦角的重要性程度賦值r6、臺階高度的重要性程度賦值r7、平臺寬度的重要性程度賦值r8、巖土內部應力的重要性程度賦值r9、地震烈度的重要性程度賦值r10；
利用公式計算賦值rm對應的評價指標權重ωm，利用公式ωk-1＝rkωk計算賦值rm-1對應的評價指標權重ωm-1，其中2≤m≤10,且m為整數，k＝m,m-1,......,3,2。
可選的，所述采用可拓理論計算所述礦山排土場的預警級別，具體包括：
(1)獲得邊坡穩定性的經典域物元Rj：
其中Pj表示所述預警級別j對應的邊坡的穩定性等級，j＝1,2,3,4,5；ci表示影響邊坡穩定性等級的評價指標，i＝1,2,3,.......9,10；vji＝<aji，bji>是邊坡穩定性等級Pj中ci的取值范圍，即預警級別j中評價指標ci的取值范圍；
(2)根據評價指標ci在整個評價體系中的取值范圍建立節域Rp：
其中P表示邊坡穩定性的所有等級；vpi為評價指標ci在邊坡穩定性的所有等級P條件下的取值范圍，即P的節域，且vpi＝<api，bpi>，其中i為評價指標數i＝1,2,3,......,9,10；
(3)根據10個評價指標的具體量值建立待評邊坡物元R0：
其中P0表示所述礦山排土場，v0i為獲得的所述礦山排土場的評價指標ci的數值；
(4)根據可拓學理論，獲得所述礦山排土場評價指標ci的簡單關聯函數Kj(v0i)：
其中預警級別等級j中評價指標ci的取值范圍為<aji，bji>；
(5)確定初等關聯函數Kj(v0i)：
其中ρ(v0i，vji)表示v0i與區間vji的距離，
評價指標ci在預警級別所有等級條件下的取值范圍為<api，bpi>，其中i為評價指標數i＝1,2,3,......,9,10；
(6)獲得所述礦山排土場P0關于預警級別中等級j的關聯度Kj(P0)：其中n取值為10；
(7)利用公式將關聯度和權系數合成為綜合關聯度，其中Pi表示第i個評價指標，wi為第i個評價指標的權重，n取值為10；
(8)利用公式Kk(P0)＝maxk∈(1,2,…,m)Kj(pi)，確定礦山排土場P0的預警等級為k。
可選的，所述輸出所述礦山排土場的預警級別，之后還包括：
獲取評價指標土壤含水量、下游人員數量及財產價值；
根據所述土壤含水量對所述評價指標物料粘聚力和物料內摩擦角進行一次修正；
重新確定所述礦山排土場的預警級別，得到一次修正后的預警級別；
根據所述下游人員數量及財產價值，利用公式Q＝kQ0對所述一次修正后的預警級別Q0進行二次修正，得到二次修正后的預警級別Q，其中k為下游人員即財產情況修正系統，根據下游人員數量及財產價值確定；
輸出所述二次修正后的預警級別。
可選的，所述輸出所述礦山排土場的預警級別，之后還包括：
建立排土場滑坡案例庫，所述案例庫包括N組排土場的案例數據，每一組案例數據都包括排土場的基本信息、特征信息、處置信息；所述基本信息包括10個評價指標指標、預警等級；所述特征信息包括滑坡發生時間、地點、滑坡原因，滑坡危害；所述處置信息包括處置方案、處置效果；
根據所述礦山排土場的相應信息，檢索所述案例庫中與所述礦山排土場相應信息最相似的案例；所述礦山排土場的相應信息包括所述礦山排土場的預警級別及評價指標信息；
輸出檢索后與所述礦山排土場相應信息最相似的案例信息，以便監測人員進行處理。
一種礦山排土場預警系統，所述系統包括：
評價指標獲取模塊，用于獲取所述礦山排土場的評價指標地表位移、內部位移和降雨量；
地表位移預警級別確定模塊，用于根據評價指標地表位移、內部位移和降雨量，確定所述評價指標地表位移的預警級別，所述警級別包括Ⅰ級預警、Ⅱ級預警、Ⅲ級預警、Ⅳ級預警和無預警級別，所述預警級別的嚴重程度關系為：Ⅰ級預警>Ⅱ級預警>Ⅲ級預警>Ⅳ級預警>無預警級別；
內部位移預警級別確定模塊，用于確定所述評價指標內部位移的預警級別；
降雨量預警級別確定模塊，用于確定所述評價指標降雨量的預警級別；
預警級別確定模塊，用于將所述評價指標地表位移的預警級別、所述評價指標內部位移的預警級別、所述評價指標降雨量的預警級別中嚴重程度高的預警級別確定為預警級別；
預警級別輸出模塊，用于輸出所述預警級別；
一種礦山排土場預警系統，所述系統包括：
評價指標獲取模塊，用于獲取所述礦山排土場的評價指標排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量；
預警級別確定模塊，用于根據評價指標排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量，確定所述礦山排土場的預警級別，所述預警級別包括Ⅰ級預警、Ⅱ級預警、Ⅲ級預警、Ⅳ級預警和無預警級別，所述預警級別的嚴重程度關系為：Ⅰ級預警>Ⅱ級預警>Ⅲ級預警>Ⅳ級預警>無預警級別；
預警級別輸出模塊，用于輸出所述礦山排土場的預警級別。
根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：
將排土場滑坡預警指標體系分為單一預警指標和綜合預警指標兩部分，分別對應于短期預警和中長期預警。單一預警指標與監測系統密切配合，做到及時預警；綜合預警指標全面考慮影響排土場穩定的各項因素，能全面反映排土場的安全狀況。采用單一預警和綜合預警結合的方式進行排土場的監測與預警，能有效反映礦山排土場的變化趨勢并及時預警，統一適用于排土場，并且具有自學習和智能化的特點，提高了預警系統的及時性與準確度。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明礦山排土場預警方法實施例1流程圖；
圖2為本發明礦山排土場預警方法實施例2流程圖；
圖3為本發明礦山排土場預警系統實施例1結構圖；
圖4為本發明礦山排土場預警系統實施例2結構圖；
圖5為本發明礦山排土場預警方法及系統中評價指標示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
圖1為本發明礦山排土場預警方法實施例1流程圖。如圖1所示，所述方法包括：
步驟101：獲取各評價指標的數據。本發明設置的評價指標為地表位移、內部位移和降雨量。
步驟102：確定地表位移的預警級別。
短期預警指標需要快速獲得排土場的穩定狀況，指標值的變化對邊坡的穩定性產生重大影響。當排土場邊坡變形比較快時，需要進行短期預警，以便及時采取有效的事故預防措施或應急措施，預警即為短期預警，快速根據測得的數據分析事故情況。根據現場調研，初步選定地表位移、內部位移、降雨量、孔隙水壓力、巖土內部應力等五個指標作為短期預警指標，采用專家評分法確定三個指標作為短期預警指標。選取至少15位專家，要求從五個指標中選取三個指標并排序，然后計算每個指標的得分，得到排在前三位的作為最終的短期預警指標。每個指標的得分計算公式為：j＝1,2,3,4,5，其中sj表示第j個指標的總得分；Bi為排在第i位指標的得分，排在、二、三位的得分分別為3,2,1；Ni表示將第j個指標排在第i位的專家人數。根據計算結果，最終選取地表位移、內部位移、降雨量三個指標作為礦山排土場滑坡的短期預警指標即預警指標。
根據礦山排土場滑坡的危害程度、緊急程度和發展態勢以及影響范圍，將排土場滑坡事故的短期預警等級分為5級：Ⅰ級(預警信號為紅色)、Ⅱ級(預警信號為橙色)、Ⅲ級(預警信號為黃色)、Ⅳ級(預警信號為藍色)和無預警。其中，預警級別的嚴重程度為：Ⅰ級>Ⅱ級>Ⅲ級>Ⅳ級>無預警。根據不同的預警等級采取相應的應急措施，例如橙色預警表示滑坡發生可能性大，應暫停排土場附近的戶外作業，轉移危險地帶居民，各級領導到崗準備應急措施。視企業情況，準備搶險隊伍，密切注意雨情變化。
短期預警準則需要通過排土場穩定性分析計算和綜合預警計算確定。例如，針對某排土場的實際情況，可以采用極限平衡分析法得到排土場滑坡單一預警準則如表1所示:
表1
預警的每一預警級別對應各個評價指標的不同取值范圍，根據評價指標地表位移的具體數據對應表1，確定評價指標地表位移對應的預警級別。
步驟103：確定內部位移的預警級別，根據評價指標內部位移的具體數據對應表1，確定評價指標地表位移對應的預警級別。
步驟104：確定降雨量的預警級別，根據評價指標降雨量的具體數據對應表1，確定評價指標地表位移對應的預警級別。
步驟105：確定最終預警級別。將評價指標地表位移、內部位移和降雨量分別對應的預警級別中嚴重程度高的預警級別確定為最終預警級別。
步驟106：輸出最終預警級別，以便監測人員及時處理。
本發明該方法主要針對短期預警，當發生事故情況時，可以實時監測當前數據，并得到當前預警情況，以便監測人員及時處理。
圖2為本發明礦山排土場預警方法實施例2流程圖。如圖2所示，所述方法包括：
步驟201：獲取各評價指標的數據。本發明設置的評價指標為10個，參見圖4，評價指標3個一級指標401和10個二級指標402，一級指標401包括：排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量，其中一級指標排土場特征包括物料粘聚力、物料內摩擦角、臺階高度、平臺寬度四個二級指標；一級指標邊坡變化包括地表位移、內部位移、孔隙水壓力、巖土內部應力四個二級指標；一級指標外部影響包括降雨量、地震烈度兩個二級指標。
步驟202：確定預警級別。根據評價指標排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量，確定所述礦山排土場的預警級別。預警即綜合預警，適用于中長期監測預警，能掌握礦山排土場的變化趨勢，及時防范。
根據規定，各類突發公共事件按照其性質、嚴重程度、可控性和影響范圍等因素，一般分為5級：Ⅰ級(特別重大)、Ⅱ級(重大)、Ⅲ級(較大)、Ⅳ級(一般)和無預警級別。本申請對各預警指標對應于5個預警等級的取值范圍界定主要是結合現場實際調研、征求專家意見，借鑒相關文獻等方法綜合確定，例如，預警準則可以為表2所示：
表2
具體確定預警級別的過程為：
(1)采用G1賦權法確定所述評價指標的權重：
按照礦山排土場災害預警評價指標的重要性由高到低排序，獲得評價指標序關系為：地表位移>降雨量>內部位移>孔隙水壓力>物料粘聚力>物料內摩擦角>臺階高度>平臺寬度>巖土內部應力>地震烈度；
根據所述評價指標序關系，獲得對評價指標降雨量的重要性程度賦值r2、內部位移的重要性程度賦值r3、孔隙水壓力的重要性程度賦值r4、物料粘聚力的重要性程度賦值r5、物料內摩擦角的重要性程度賦值r6、臺階高度的重要性程度賦值r7、平臺寬度的重要性程度賦值r8、巖土內部應力的重要性程度賦值r9、地震烈度的重要性程度賦值r10；
利用公式計算賦值rm對應的評價指標權重ωm，利用公式ωk-1＝rkωk計算賦值rm-1對應的評價指標權重ωm-1，其中2≤m≤10,且m為整數，k＝m,m-1,......,3,2。
(2)采用可拓理論計算所述礦山排土場的預警級別：
A、根據所述預警級別的分類，獲得邊坡穩定性的經典域物元Rj：
其中Pj表示所述預警級別j對應的邊坡的穩定性等級，j＝1,2,3,4,5；ci表示影響邊坡穩定性等級的評價指標，i＝1,2,3,.......9,10；vji＝<aji，bji>是邊坡穩定性等級Pj中ci的取值范圍，即預警級別j中評價指標ci的取值范圍；
B、根據評價指標ci在整個評價體系中的取值范圍建立節域Rp：
其中P表示邊坡穩定性的所有等級；vpi為評價指標ci在邊坡穩定性的所有等級P條件下的取值范圍，即P的節域，且vpi＝<api，bpi>，其中i為評價指標數i＝1,2,3,......,9,10；
C、根據10個評價指標的具體量值建立待評邊坡物元R0：
其中P0表示所述礦山排土場，v0i為獲得的所述礦山排土場的評價指標ci的數值；
D、根據可拓學理論，獲得所述礦山排土場評價指標ci的簡單關聯函數Kj(v0i)：
其中預警級別等級j中評價指標ci的取值范圍為<aji，bji>；
E、確定初等關聯函數Kj(v0i)：
其中ρ(v0i，vji)表示v0i與區間vji的距離，
評價指標ci在預警級別所有等級條件下的取值范圍為<api，bpi>，其中i為評價指標數i＝1,2,3,......,9,10；
F、獲得所述礦山排土場P0關于預警級別中等級j的關聯度Kj(P0)：其中n取值為10；
G、利用公式將關聯度和權系數合成為綜合關聯度，其中Pi表示第i個評價指標，wi為第i個評價指標的權重，n取值為10；
H、利用公式Kk(P0)＝maxk∈(1,2,...,m)Kj(pi)，確定礦山排土場P0的預警等級為k。
步驟203：輸出預警級別，以便監測人員進行分析。
除此之外，本發明還設立了修正指標，主要包括土壤含水量、下游人員及財產情況，針對不同排土場的實際情況還可以增加相應指標，如地表裂縫量、應變量等。修正指標對綜合預警值即預警值進行修正。
土壤含水量對物料粘聚力和內摩察角會產生一定影響，通過土壤含水計的測定值對物料粘聚力和物料內摩擦角進行修正，得到修正后的預警值。
排土場的下游人員及財產情況會影響排土場滑坡預警的等級，根據下游人員及財產情況利用公式Q＝kQ0對綜合預警值進行修正，其中Q為排土場滑坡綜合預警(預警)實際值，也可以為土壤含水量修正后的預警值；k為下游人員及財產情況修正系數，根據下游人員數量及財產價值確定，與其成正比；Q0為修正后的綜合預警值。
根據預警和預警的結果，可以采用案例推理的方式進行分析，案例推理方法不需要理論和數學模型，是通過檢索已經發生過的事故案例，找出新問題與已經發生案例的相同點和不同點，根據已經發生過的案例的解決方案來解決現有的新問題。具體步驟為：
(1)建立排土場滑坡案例庫，所述案例庫包括N組排土場的案例數據，每一組案例數據都包括排土場的基本信息、特征信息、處置信息。基本信息包括包括滑坡發生時間、地點、滑坡原因，滑坡危害等，有了事故的基本信息，便可以宏觀的掌握事故的概括。特征信息主要是指影響排土場滑坡災害的10個評價指標，特征信息是事故案例推理的重要基礎，因此所抽取的事故特征要素需涵蓋了排土場滑坡事故所涉及的各種關鍵因素。處置信息包括處置方案、處置效果，每起事故發生后必定會采取一些救援措施或應對方案，對救援方案實施效果的評價有助于了解此種救援方案的可行性，為以后可能遇到的事故提供參考，給出問題解決的方案的依據。
(2)案例檢索，由于案例檢索是在相似比較的基礎上進行的，因此，案例相似度的定義和計算方法尤為重要。只研究數值屬性的相似度，對于數值屬性的相似度一般是和距離聯系在一起的，通常是根據距離的大小來定義案例的相似度，距離越小，相似度越大，通常把案例的相似度計算結果規定在[0，1]區間的范圍內。
在案例檢索方法中，傳統的、目前用得最多的相似度計算方法是采用歐式距離，通過歐式距離計算目標案例與排土場源案例間的相似程度。歐式距離的計算公式為:
其中，diT為排土場的目標案例T與排土場的源案例h庫中第i個案例之間的歐式距離，diT越小，說明它們之間越相似；Vi(h)表示排土場的源案例庫中第i個案例的第h個屬性的值；n為屬性總數；VT(h)為目標案例T的第h個屬性的值；Wh為屬性h的權重。
為使源案例與目標案例相似取值范圍限制在0-1之間，可將基于歐式距離的檢索算法的相似度定義為
一個滑坡案例是數據庫中的一條記錄，案例相似檢索只取案例庫中案例的特征信息，以N＝100為例，只取案例庫中描述排土場滑坡的10個預警指標的分值作為檢索條件和相似度計算的屬性項。其中，前90組案例作為源案例；后10組案例作為目標案例。通過計算目標案例的預警指標與源范例的預警指標之間的相似性，來判斷目標案例的預警等級。
(3)輸出檢索結果，輸出檢索后與所述礦山排土場相應信息最相似的案例信息，以便監測人員進行處理。
本發明該方法主要應用于中長期預警，根據實時監測情況及預警情況，綜合分析一段時間內的礦山排土場綜合變化情況，分析礦山排土場的變化趨勢，對未來礦山排土場的安全情況做預測。
圖3為本發明礦山排土場預警系統實施例1結構圖。如圖3所示，所述結構包括：
評價指標獲取模塊301，用于獲取各評價指標的數據。本發明設置的評價指標為地表位移、內部位移、降雨量。
地表位移預警級別確定模塊302，用于根據評價指標地表位移的具體數據，確定評價指標地表位移對應的預警預警級別，每一預警級別對應各個評價指標的不用取值范圍，具體參見表1，其中，預警級別的嚴重程度為：Ⅰ級>Ⅱ級>Ⅲ級>Ⅳ級>無預警。
內部位移預警級別確定模塊303，用于根據評價指標內部位移的具體數據，確定評價指標內部位移對應的預警預警級別。
降雨量預警級別確定模塊304，用于根據評價指標降雨量的具體數據，確定評價指標降雨量對應的預警預警級別。
最終預警級別確定模塊305，用于將評價指標地表位移、內部位移和降雨量分別對應的預警級別中嚴重程度高的預警級別確定為最終預警級別，利用預警級別輸出模塊306輸出最終預警級別。
圖4為本發明礦山排土場預警系統實施例2結構圖。如圖4所示，所述結構包括：
評價指標獲取模塊401，用于獲取各評價指標的數據。本發明設置的評價指標為10個，參見圖5，評價指標3個一級指標501和10個二級指標502，一級指標501包括：排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量，其中一級指標排土場特征包括物料粘聚力、物料內摩擦角、臺階高度、平臺寬度四個二級指標；一級指標邊坡變化包括地表位移、內部位移、孔隙水壓力、巖土內部應力四個二級指標；一級指標外部影響包括降雨量、地震烈度兩個二級指標。
預警級別確定模塊402，用于根據評價指標排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量，確定所述礦山排土場的預警級別，即綜合預警，適用于中長期監測預警，能掌握礦山排土場的變化趨勢，及時防范。具體確定過程參見步驟104。
預警級別輸出模塊403，用于輸出所述礦山排土場的預警級別，以便監測人員進行分析。
圖5為本發明礦山排土場預警方法及系統中評價指標示意圖。如圖5所示，包括包括一級指標501和二級指標502。一級指標501包括：排土場特征量、邊坡變化量和外部影響量，其中一級指標排土場特征包括物料粘聚力、物料內摩擦角、臺階高度、平臺寬度四個二級指標；一級指標邊坡變化包括地表位移、內部位移、孔隙水壓力、巖土內部應力四個二級指標；一級指標外部影響包括降雨量、地震烈度兩個二級指標。
1)排土場特性：
排土場特性反映排土場穩定的內在性質，包括物料粘聚力、物料內摩擦角、臺階高度和平臺寬度。內摩擦角與粘聚力反映巖土的抗剪強度，通過現場取樣在實驗室進行測定。粘聚力是巖土內部相鄰各部分之間的相互吸引力，內摩擦角大小取決于巖土粒間的摩阻力和連鎖作用，反映了巖土的摩阻性質。排土場的穩定性與每個臺階的高度和平臺寬度有直接的聯系，臺階高度和平臺寬度通過現場實測得到。
A、物料粘聚力和內摩擦角
土的抗剪強度由滑動面上土的粘聚力(阻擋剪切)和土的內摩阻力兩部分組成。內摩擦角大小取決于土粒間的摩阻力和連鎖作用內摩擦角反映了土的摩阻性質。因而內摩擦角與粘聚力是土抗剪強度的兩個力學指標。土的抗剪強度指土對剪切破壞的極限抵抗能力，土體的強度問題實質是土的抗剪能力問題。
土體的粘聚力和內摩擦角與土的性質有關，還與實驗方法、實驗條件有關。因此，談及強度指標時，應注明它的試驗條件(直剪實驗、單軸壓縮、三軸壓縮試驗等)。
B、臺階高度和平臺寬度
排土場邊坡屬于礦山剝離的散體物料堆積而成的邊坡，邊坡體為礦山剝離的巖土塊、水分和孔隙三元介質體。其邊坡的形式由排土工藝確定，按排土堆置順序，排土場分為單臺階式、多臺階覆蓋式、多臺階壓坡腳式3種形式。多臺階覆蓋式排土場是按一定臺階高度的水平分層由下而上逐層堆置。排土場邊坡臺階邊坡角為散體物料的自然安息角。排土場的穩定性不僅和單臺階的高度有關，還和平臺的寬度有著直接的聯系；選擇合理的平臺寬度既可以滿足排土場整體穩定的需要，同時也能為礦山取得好的經濟效益創造有利條件。
2)排土場邊坡變化
排土場邊坡變化包括地表位移、內部位移、孔隙水壓力和內部應力，地表位移、內部位移也是邊坡滑坡的單一預警指標。
孔隙水壓力是指巖土中地下水的壓力，該壓力作用于微粒或孔隙之間，是導致滑坡的推動力。孔隙水壓力的監測設備為孔隙水壓力計，通過測量結果可以推算巖土體中的有效應力。邊坡巖土內部應力可以通過土壓力盒測定，反映了邊坡局部區域的巖土應力變化。
A、地表位移
地表位移是最直觀、最能反映排土場邊坡變化趨勢的觀測指標，根據滑坡體的實際情況，地表位移主要監測指標為水平位移、垂直位移變化。地表位移測點布設于邊坡地形地貌特征點或者構造物上，布設原則宜覆蓋危險部位。地表位移測點應組成縱橫網絡，以便于綜合反映邊坡的地表變形。
B、內部位移
邊坡內部位移監測能直接反映邊坡多層變形特征和滑動的位置，是邊坡監測的必備內容。主要包括深部裂縫、滑動帶等點與點之間的絕對位移量和相對位移量,包括張開、閉合、錯動、抬升、下沉等。
C、孔隙水壓力
孔隙水壓力是指土壤或巖石中地下水的壓力，該壓力作用于微粒或孔隙之間。其分為靜孔隙水壓力和超靜孔隙水壓力。對于無水流條件下的高滲透性土，孔隙水壓力約等于沒有水流作用下的靜水壓力。對于有水流條件下的高滲透性土，其孔隙水壓力計算比較復雜。孔隙水壓力是由作用在土體單元上的總應力發生變化導致的。監測孔隙水壓力測量結果可以推算土體中有效應力。
D、內部應力
土壓力盒由于能直接反映土壓力變化而在巖土工程測試中得到了廣泛的應用。實測過程中，顆粒特性不同，對應的監測值也會不同。因此，為了更好地運用土壓力盒進行現場壓力的準確測試對不同實際工程進行測試時，對巖土體力學參數進行實地勘測并進行理論分析，然后選擇合適的土壓力盒，以此指導實際工程設計和施工。
4)外部影響
排土場邊坡穩定的外部影響因素是降雨量和地震烈度。降雨量也是邊坡滑坡的單一預警指標。地震烈度主要說明已發生地震的影響程度，對邊坡穩定有重要影響。
A、降雨量
據文獻顯示，對我國邊坡災害的統計,降雨誘發的邊坡災害約占災害總數的65％以上，降雨與邊坡滑坡的關系在國內外大量滑坡研究中得到重視。降雨量的監測有時成為預警的直接指標。
B、地震烈度
地震烈度是指地震時某一地區的地面和各類建筑物遭受到一次地震影響的強弱程度。一次地震發生后，根據建筑物破壞的程度和地表面變化的狀況，評定距震中不同地區的地震烈度，繪出等烈度線，作為對該次地震破壞程度的描述。因此，地震烈度主要是說明已經發生的地震影響的程度。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
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