矿山测量在矿产安全生产中的作用及发展趋势浅论.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 05 日 作者简介：张波（1977），男，汉族，广西岑溪人，中级职称，本科，研究方向为矿山安全生产管理。-125-矿山测量在矿产安全生产中的作用及发展趋势浅论 张 波 广西那坡百益新材料有限责任公司，广西 百色 533900 摘要：摘要：矿山测量在矿产安全生产中扮演着至关重要的角色，为了更好地理解其内容、作用、应用条件和未来趋势，本文将从多个角度对其进行深入探讨。首先探讨了矿山测量的内容和特点，然后分析了矿山测量对矿产安全生产的价值与作用，强调了其在预防事故、提高生产效率和资源管理中的不可或缺性。接着探究了矿山测量的应用条件，之后深入研究了矿山测量技术的发展趋势和技术展望。最后强调了矿山测量在确保矿山生产的安全性、效率和可持续性方面的不可替代作用。关键词：关键词：矿山测量；矿产安全生产；发挥作用；发展趋势 中图分类号：中图分类号：TD823 0 引言 矿山作为重要的资源开发和能源供应领域，一直以来都承担着巨大的经济和社会责任，然而矿山的开采和生产过程伴随着一系列潜在风险和挑战，其中包括地质灾害、矿山事故、环境污染等。为了解决这些问题，矿山测量技术应运而生，并逐渐发展成为不可或缺的工具，矿山测量涵盖了广泛的领域，包括地形测量、资源勘探、矿山安全监测等，其应用领域也不断扩展。在本文中将深入研究矿山测量的内容、作用、应用条件和未来趋势，以更好地理解其在矿产安全生产中的重要性。1 矿山测量工作内容及特点 首先，矿山测量工作的内容主要包括矿山地理空间数据的采集、处理和分析，以及相关信息的管理和应用，涵盖了地形测量、地下巷道测量、地质测量、矿山设备测量等多个方面，通过各种测量手段，可以获取矿山内外的地理数据，包括地形地貌、地下巷道结构、矿石储量、岩层分布等重要信息。其次，矿山测量的特点在于其高度精密性和综合性，测量工作需要高精度的仪器和技术，以确保测量数据的准确性，因为误差可能导致灾难性的后果。同时，矿山测量是一个高度综合性的工作，需要不同领域的专业知识，如地理信息系统（GIS）、地质学、工程学等的综合应用，以满足矿山生产、安全管理和环境保护等多方面的需求。此外，矿山测量工作还具有周期性和动态性，由于矿山内部结构和地质条件可能发生变化，测量工作需要定期更新和监测，以确保生产和安全管理的有效性。因此，矿山测量工作需要与矿山生产和安全管理紧密结合，随着矿山运营的不断发展，不断适应新的需求和挑战1。2 矿山测量对于矿产安全生产的价值与作用 矿山测量对于矿产安全生产具有重要的价值和作用。首先，矿山测量提供了精确的地理信息和空间数据，为矿山生产和安全管理提供了可靠的基础，通过测量，矿山的地理特征、地质条件和设备位置等关键信息得以准确获取，帮助决策者更好地理解矿山状况，做出科学合理的决策。其次，矿山测量有助于实施矿山的安全规划和监测，矿山的巷道、坑道和斜坡结构是矿山安全的关键因素，测量可以帮助监测这些结构的变化，及时发现潜在的安全隐患，矿山测量还可用于制定和调整矿山的爆破方案，以最小化岩石爆破带来的地质灾害风险。此外，矿山测量在矿产勘探和储量评估中扮演着关键的角色。矿山储量的准确估算对于决策矿产资源的合理开采至关重要，测量提供了获取矿石储量和质量的重要数据，这不仅影响矿山生产的效益，还直接关系到矿山的可持续开发2。最重要的是，矿山测量有助于提高矿山的紧急响应和救援能力，在发生事故或紧急情况时，测量数据可用于确定事故地点、逃生通道、救援路线等关键信息，有助于提高救援效率，中国科技期刊数据库 工业 A-126-最大程度减少伤亡风险。3 矿山测量在矿产安全生产中的应用条件 矿山测量在矿产安全生产中的应用条件需要具备先进的技术和设备、专业人才、完善的管理体系、安全措施、数据共享机制和财务支持，只有在这些条件的基础上，矿山测量才能充分发挥其作用，为矿山安全生产提供支持。下面进行详细分析。第一，先进的测量技术和设备。为了有效应用矿山测量，需要先进的测量技术和高精度的测量设备。这包括全站仪、激光扫描仪、卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等工具，这些设备能够提供准确的地理数据，满足矿山测量的需求。第二，专业人才。矿山测量需要具备测量、地理信息系统、地质学和工程学等多领域知识的专业人员，专业人员需要具备相关技能和经验，能够运用测量技术和工具来获取和分析矿山地理数据。第三，数据管理和处理能力。矿山测量产生的数据庞大且复杂，需要有高效的数据管理和处理能力，包括建立数据库系统、数据存储和备份，以及数据处理软件的使用，以确保数据的安全性和可用性3。第四，安全管理体系。在应用矿山测量时，必须建立完善的安全管理体系。矿山测量可能需要在地下矿山或复杂的地形环境中进行，因此必须制定安全操作规程，确保测量人员的安全。第五，数据共享和协作机制。为了最大程度发挥矿山测量的作用，需要建立数据共享和协作机制，不同部门和团队之间需要共享数据，以便更好地支持矿山的生产和安全管理4。4 矿山测量技术及行业的发展趋势及技术展望 4.1 激光扫描技术 激光扫描技术在矿山测量中的应用将进一步增加。激光扫描仪能够高速、高精度地获取地表和地下空间的三维数据，为地质建模和地下结构监测提供了更强大的工具。例如，许多矿山都拥有庞大的地下巷道网络，这些巷道在长期开采过程中需要不断维护和监测，以确保安全，激光扫描技术在这方面发挥了关键作用。在地下金矿项目中，矿山经营者面临着地下巷道的安全监测和维护的挑战。巷道的稳定性直接关系到工人的安全和矿山的正常运营，传统的监测方法需要巡查员工进入巷道，进行目视检查和测量，这既费时费力又危险。于是，建议矿山引入了激光扫描技术，每隔一段时间，激光扫描仪被安装在地下车辆或机械上，通过自动化扫描巷道内的地形和结构，这个过程非常迅速，而且可以在不影响生产的情况下进行。激光扫描技术可以生成高分辨率的三维地图，显示了巷道的每个细节，包括裂缝、岩石位移、变形等。这些数据立即传输到计算机中，与之前的数据进行比较和分析，如果有异常情况，如岩石位移或巷道结构变化，立即会触发警报，采取相应的措施，确保工人的安全5。这一应用案例显示，激光扫描技术在矿山巷道的安全监测中发挥了关键作用。它不仅提供了高精度的数据，还降低了工人的风险，提高了巷道监测的效率。4.2 遥感和卫星技术 卫星遥感技术在矿山测量中的应用也将持续增加，高分辨率卫星影像和卫星导航系统将为矿山地理信息采集提供更多选择，尤其是在矿产勘探和资源管理方面。例如，矿产资源勘探方面，传统的矿产勘探需要耗费大量时间和资源，涉及到地勘队进入山区或沙漠地带进行地面勘探，这在某些地区可能非常困难和昂贵。为解决这一挑战，建议采用卫星遥感技术，高分辨率卫星影像可以覆盖潜在矿产资源寻找的区域，卫星影像能够提供了详细的地表信息，包括地形、植被、岩石类型等。通过分析这些卫星影像，矿业公司可以识别出地质特征和潜在的矿产资源迹象，包括显示出矿脉或矿石暴露在地表，或者特定的植被类型可能暗示了潜在的矿产资源。一旦确定了有潜力的区域，地勘队可以被派往具体地点进行更详细的地面勘探，这大大提高了勘探效率，减少了勘探成本，同时也减少了对自然环境的干扰6。上述内容突显了卫星遥感技术在矿山勘探中的应用潜力，提供了一种非侵入性的方式，以识别潜在的矿产资源，节省了时间和资源，同时降低了对环境的影响。4.3 无人机技术 无人机技术在矿山测量和监测中的应用逐渐成熟。无人机可以实现低成本、高效率的地理数据采集，包中国科技期刊数据库 工业 A-127-括地形测量、巷道检查、矿山安全监测等领域。例如，地下煤矿面临着巷道稳定性的挑战，需要定期巡查和监测以确保工人的安全，传统的方法通常涉及到地勘队员进入巷道，进行目视检查和测量，这既费时费力，又存在安全风险。为改善这种状况，可以引入了无人机技术，每隔一段时间，无人机被启动，携带激光雷达和高分辨率摄像头进入巷道，可以在较短的时间内覆盖整个巷道，同时获取详细的三维地图和图像。这些数据在地面控制站实时传输和分析，地质工程师可以迅速识别出任何岩石位移、裂缝或结构变化等巷道安全问题，如果出现异常情况，工程师可以立即采取措施，采取必要的安全措施，以保障工人的安全。无人机技术的应用大大提高了巷道监测的效率和安全性，不仅减少了工人进入危险区域的风险，还节省了时间和资源，这只是无人机技术在矿山测量中的一个示例，还可用于矿山地形测量、资源勘探、环境监测等多个领域，为矿山行业提供了多种用途的工具7。4.4 地下测量技术 随着矿山深度的增加，地下测量技术将得到更多关注，声波测距、激光测距、地下雷达等技术将用于地下空间的三维测量，以支持地下巷道建设和地下资源勘探。例如，在一座深部金矿中建设新的地下巷道，以便更有效地开采矿石，然而由于地下巷道的建设需要精确的测量和地质信息，传统的测量方法往往受到限制，因为深度、复杂的地下环境导致了测量难度的提高。为解决这个问题，可以引入了地下测量技术，在巷道建设过程中，激光扫描仪被安装在机械设备上，可以实时测量巷道的地形和结构，包括巷道的尺寸、形状、岩层分布等。这些实时测量数据被传输到地面控制站，地质工程师和巷道建设团队可以根据这些数据来指导工作，如果出现岩层位移或其他地质问题，他们可以及时采取措施，以确保巷道的稳定性和工人的安全。地下测量技术的应用不仅提高了巷道建设的效率，还降低了风险，其突显了地下测量技术在深部矿山环境中的关键作用，以支持地下巷道建设和确保工作安全。此外，这种技术还可以用于地下资源勘探，为深部矿山的资源管理提供更多精确的数据。4.5 自动化和智能化 矿山测量领域将趋向自动化和智能化。自动化测量系统可以连续监测地下结构，实时反馈数据，提高矿山的安全性和生产效率。人工智能和机器学习将用于数据处理和模型建立，提供更精确的预测和决策支持。例如，深部地下金矿面临着地下岩层的不断变化和岩石位移的威胁，为了实现及时的监测和提前预警，可以引入了一套自动化岩层监测系统。这个系统包括激光扫描仪、地下传感器网络和自动化数据处理软件，激光扫描仪被安装在地下巷道的机械设备上，能够实时测量巷道周围的岩层和地下结构。传感器网络安装在巷道周围，监测岩石位移、震动和温度等参数。所有这些数据通过网络传输到中央控制站，数据处理软件自动分析和比对这些数据，以便及时识别出任何异常情况，如果发现岩石位移或结构变化超过了安全范围，系统会立即触发警报，向工程师和矿山管理人员发送通知。自动化岩层监测系统不仅提高了监测的实时性，还减少了人工干预，降低了风险，而且随着时间的推移，系统积累了大量的数据，这些数据可以用于机器学习算法的训练，以改进预测模型和决策支持系统。4.6 数据管理与集成 数据管理和集成将成为矿山测量的关键。建立综合的地理信息系统和数据仓库，实现不同数据源的集成和共享，有助于更好地支持决策和管理。例如，大型矿业经营着多个矿山项目，涵盖了不同地理位置和地质条件，每个项目都有大量的地理数据，包括地形、地下巷道结构、资源储量等，引入综合地理信息系统（GIS），可以更好地管理和集成这些数据。综合 GIS 整合了不同矿山项目的地理数据，将其存储在一个中央数据库中，数据包括卫星影像、激光扫描数据、无人机图像、巷道监测数据等。此外，GIS 还允许不同部门和团队共享数据，并提供了工作站和工具，以支持数据的可视化和分析。通过综合 GIS，矿业公司可以实时监测不同项目的地理数据，对其进行比较和分析，有助于识别出潜在的问题和机会，提高了决策的科学性。如果某个项目的地下巷道结构出现了异常变化，系统可以自动触中国科技期刊数据库 工业 A-128-发警报，工程师可以迅速采取措施，减少了风险。此外，综合 GIS 还有助于资源管理和规划。公司可以更好地评估不同项目的资源储量，优化资源分配，提高生产效率。5 结语 综上所述，矿山测量是矿产安全生产的重要组成部分，为矿山行业的可持续发展提供了坚实的支持。通过深入分析矿山测量的内容和特点，可以认识到了其多样性和复杂性。同时，文中强调了矿山测量在矿产安全生产中的不可替代作用，从预防事故到提高生产效率，都离不开矿山测量的支持。此外，还探究了矿山测量技术的未来趋势，包括激光扫描、遥感、无人机、地下测量、自动化和智能化、数据管理与集成以及环保和可持续性。这些趋势将为矿山行业带来更多的机遇和挑战，为矿产安全生产和可持续性发展做出贡献。参考文献 1孙耀伟.矿山测量对矿山安全生产的作用研究J.数码设计(上),2021,10(6):372-373.2翟鲲鹏.矿山测量在金属矿山安全生产中的应用研究J.世界有色金属,2022(11):28-30.3院伟.论矿山测量对矿山安全生产的作用J.内蒙古煤炭经济,2022(23):95-97.4李棕枫.矿山测量质量管理方法研究J.中国金属通报,2022(17):198-200.5武慧亮.数字化测量技术在矿山测量中的应用J.矿业装备,2022(1):150-151.6王海让.矿山测量对矿山安全生产的作用J.中国化工贸易,2020,12(27):246,248.7陈培刚.矿山测量对矿山安全生产的作用及发展趋势J.科学与财富,2020(16):142.