摘要：矿山资源是我国工业发展的基础物质资料和生产资料，其对我国工业的发展具有十分关键的作用。而在矿山生产和开采的过程中，由于矿山特殊的地理位置和环境以及矿产资源开采挖掘过程中所带来的地质破坏问题，会带来一些危害性较强的安全隐患，这些安全威胁都会影响矿山的正常生产。因此，矿山测量得以出现。矿山测量在此过程能够起到很好的事前预防和事中控制作用。基于此，本文以甘肃省肃南裕固族自治县祁丰区境内的西沟矿工程为例，详细介绍了西沟矿工程的基本情况和地理环境状况，而后根据西沟矿安全生产中应用的矿山测量技术，探讨分析了矿山测量对于矿山安全生产的重要作用和价值，而后结合西山矿安全生产的要求和具体状况提出了矿山测量应用于安全生产中的具体策略，希望能够为矿山的安全生产提供有价值的参考。

　　关键词:矿山测量；安全生产；露天矿；管理策略

　　随着工业水平和矿山开采挖掘技术的发展与创新，越来越多绿色和高质量的矿山安全生产技术得到了应用，但是矿山测量依旧在其中发挥着重要的作用。在西沟矿的安全生产过程中应用了各种先进的挖掘和开采技术，相关人员在此之前对西沟矿详细的地质地层和水文等地理自然环境展开了全面的测量测绘，得到了较为详尽的西沟矿矿山的环境信息。而后在矿山测量结果和报告的基础上再指导其开展了相应的生产作业。作为露天矿场，西沟矿场生产作业的过程中会面临各种较为常见的安全问题，虽然整体上来看西沟矿的地质结构和环境都相对稳定，但是矿产开采本身就是一项破坏性生产活动，一定程度上会给自然环境带来较大的压力，因此仍然需要对其进行准确的测量，做好安全生产的事前和事中控制，为西沟矿可持续开采和生产奠定基础。

　　1西沟矿工程概况

　　西沟矿工程位于甘肃省肃南裕固族自治县祁丰区境内，具体位置为嘉峪关市西南244°方位约43km处的祁连山北麓中，是一座典型的高山露天矿场。露天采矿场位于海拔1900m~3500m的高寒山区中，主要的矿石资源为石灰石，地质储量为2亿吨。西沟矿的露天开采作业到成品输出场地海拔垂直变动，从3524m~2040m，比高达1484m，距离12.2km，生产环境特殊。西沟矿的石灰石主要供给酒泉钢铁，以满足其对于钢铁冶炼的需求，同时还会为矿场周围的临近市，包括嘉峪关市、酒泉市和玉门市提供水泥灰岩原料，用于水泥生产。从其交通位置来看，西沟石灰石露天矿场北东方向距兰新铁路大草滩站约39km，距国道312线38公里。

　　2西沟矿工程安全生产的环境状况

　　2.1水文环境

　　西沟矿的海拔较高，主要的石灰石矿露天矿区处于地势较高的分水岭附近，具有天然的自然排水优势，地表水系覆盖较为稀少，地下水聚集稀薄，顶底板岩石和矿体不含水，矿区的水文状况较为简单，可以被定义为无水或少水矿床。基于此，西沟矿露天开采作业不会有地下水涌入矿坑的生产作业问题。

　　2.2地质环境

　　西沟矿露天矿场的地质结构相对较为简单，岩层结构主要以厚层状结构为主，顶板岩石主要为褐灰色变质凝灰岩、绿灰色硅质岩等，抗压强度约37.5Mp~100.5Mp，属于中等坚硬—坚硬的岩石，因此其的岩石强度高并且稳定性强。通过整体的地质勘探可以发现该露天矿场基本上没有出现因为地质问题而发生的塌方和片帮等问题。但是从局部来看，西沟矿露天矿场也存在着局部地段受西北风常年侵蚀形成的风化带、软弱夹层及局部破碎带，这些局部不稳定的地质结构容易诱发各种安全生产问题。

　　2.3气象环境

　　西沟露天矿场位于甘肃省，属于温带大陆性干旱气候，全面干燥少雨，并且由于矿场所处的海拔相对较高，因此气候长期干旱，干旱期可达半年，干旱期大概为每年的10月份至来年3月份。另外，每年的5月~9月为该地的干热高温期，平均温度较高、降水量较少、蒸发量较高。剩下的6月份~8月份为主要降水季，但总降水量仍然相对较少。

　　3矿山测量在矿山安全事故防范中的作用

　　3.1预防透水事故

　　首先，矿山测量工作能够有效地预防透水安全事故的出现。西沟矿的矿山水文环境较为简单，地表水测量工作比较直观，但是矿山地下条件和环境较为复杂，如果没有开展全面的矿山测量，没有能够对西沟矿场所在开采区的地下地质环境，比如含水层、溶洞等进行测量，很容易在开采时挖断相应的含水层，从而导致地下水渗透到石灰石矿开采区，影响石灰石开采的进程。因此，做好矿山测量工作能够有效地预防透水事故发生，事先对矿山的地质结构、地下水分布以及水源位置等有准确的了解，能够设计更加科学合理的开采路线。

　　3.2防止冒顶事故

　　冒顶事故也是矿山生产过程中容易出现的安全事故之一，其主要是因为矿山开采和生产工程质量管理不严格、不恰当而造成的。对西沟矿山开展精细化和准确化的测量，能够动态监测和确定矿山顶板的下沉量和下沉速度，把握矿山的动态变化，并且提前制定相应的安全预防和管理措施，从而有效地防止矿山开采过程中冒顶事故的发生。

　　3.3减少透巷事故

　　西沟矿开采的时间较长，伴随着进一步的深入开采，采矿区之间的巷道、矿井或者采空区会逐步贯通，从而形成较为广阔的采空区或者是凹陷区。通过矿山测量能够准确地掌握巷道、矿井和采空区的位置、走向和分布。而后，开采单位能够更加科学合理地根据巷道、矿井和采空区的空间位置来设计新的矿区开采位置，优化井下的通风系统和排水沟分布等，避免穿透保护支柱，有效地减少透巷事故发生的概率，从而指导矿山的安全生产。

　　4矿山测量对矿山安全生产的重要价值

　　4.1完善安全生产管理

　　借助矿山测量工作能够有效地完善矿山安全生产的管理制度。在西沟矿开采和生产过程中，先应用行之有效的矿山测量技术和方法对整个矿山进行全面的勘探测绘，全面掌握矿山的地质结构、环境条件，能够辅助采矿单位开展高质量的安全生产环境监测和危险作业分析工作，深入挖掘和确定西沟矿存在的安全生产隐患，比如雨季的滑坡、泥石流和潜在的地震灾害以及采空区坍塌问题等。基于此，采矿单位再根据这些安全生产的隐患来设计和制定安全管理的具体策略，完善矿山安全生产的管理体系，切实保障生产安全。

　　4.2优化矿山安全勘探方式

　　另外，先对矿山展开全面的测量还能够有效地推动矿山勘探方式的优化，有助于采矿生产单位选择安全合适的探矿方式。不同的地质环境下，不同的探矿方法和技术所能够发挥的作用不同。因此，为了保障矿山生产的安全性，应当根据矿山的实际地质情况来选择探矿方式和开采方式，不能根据经验来判断，而需要借助专业的勘测工具和设备来对矿山展开全面和精细化的勘探测绘，确定西沟矿山石灰石矿产资源的具体分布位置以及集中分布位置的局部地质地层结构和地表情况，而后再选择是采用物探法或者坑探法等来进行矿场勘探。

　　4.3提供矿山安全生产基础资料

　　通过矿山测量能够为矿山安全生产提供充足的基础资料。通过矿山测量能够更加全面地掌握矿山地质状况，在西沟矿工程中全面开展探测测绘工作，将矿山的地质环境进行重构，建立三维模型，从而更加直观和立体地分析矿山的实际状况，能够为生产单位提供更加充分和准确的安全生产计划制定和实施参考资料与依据。例如在西沟矿工程应用远程智能操控的采掘运输设备时，必须要先对矿山的整体结构和状况，包括地表水文情况、地势起伏以及地表粗糙度等展开全面的测绘，当测绘得到的地形与采掘运输设备行进的实际地形存在差异时，则会导致运输设备前进受到阻碍或者是因为地形坡度而后翻、侧翻等，容易出现较为严重的安全事故。而通过高质量和精准的矿山测绘，应用高精度的矿山测量技术展开测量，则能够为设计和规划采掘运输设备行进路线提供更加准确的地形剖面图、具体的地形模型、地面状况图像以及数据资料等，从而保障矿山开采的安全性。

　　4.4指导矿山安全生产的具体方向

　　矿山测量还能够为矿山的安全生产指明具体的方向。例如在采掘运输设备的智能行进过程中需要根据设计的线路到具体的石灰石矿场资源集中分布处，减少无效行进路线带来的负面影响。由于矿山资源分布情况不明，因此需要开展相应的矿山测量工作，通过全方位的矿山测量来确定石灰石矿产资源的分布位置，从而科学合理地规划开采方向，在此基础上来设计采掘运输设备的行进路线和作业位置，避免其盲目挖掘开采，保障矿山生产作业的秩序和安全。

　　5矿山测量在矿山安全生产中的应用

　　5.1数字化绘图技术在矿山地质勘测中的应用

　　在矿山安全生产过程中应当先对整个矿山展开全面的测量，并且对主要的采矿区展开局部的精细化测量测绘。采矿单位可以应用数字化绘图技术来开展矿山的地质勘探和测绘工作，通过各种勘探仪器和设备包括各种传统的矿山地质勘测仪器和现代化的传感器，先进的矿山测量和地质勘探仪器等获得矿山的各种信息，并且将获得的各种信息进行数据化处理，使其能够转变为直接可以应用于数字化绘图的数字信息。矿山开采单位的测绘团队可以应用CAD智能绘图软件来精准地还原和描绘矿山的测绘信息，并且还能够根据后期的测绘数据调整来调整图形，将矿山的地形、地势、水文以及地质结构等以数字化图像的形式呈现出来，为建设安全的矿山挖掘运输智能化设备操作体系奠定基础，设计技术团队可以参考精准的数字化图绘来设计挖掘运输设备的行进方向和线路，避开有高落差的地势位置，从而有效地保障挖掘运输设备移动的安全，进而提升采矿生产的安全性。

　　5.2 3S技术联合勘测矿山资源和环境风险

　　采矿单位应当应用先进的3S技术来辅助开展矿山测量工作，有效地提高矿山测量工作的效率和各种测量数据的准确性，为矿山安全生产奠定更加坚实的基础。在不同的测量测绘项目中，综合应用GPS、RS、GIS等地理信息技术，通过相互配合实现更加精准的矿山测量。例如可以应用GPS技术来精准定位矿山的地标信息，并且随时指导智能采掘运输设备车的位置信息和位移信息，对其行进路线进行科学合理的控制，使其能够避开矿山的一些特殊地标。另外，应用RS遥感技术能够在整体上获得矿山的地面环境信息，包括地形地势和水文信息。最后通过GIS对各种位置和地标信息进行智能化处理，从而更加准确地制定和确定智能采掘运输设备的运行路线和作业位置点。在确认具体的矿产开采点后，可以智能地发布指令，确定钻孔孔位，并且配合RTK定位系统，确定钻杆中心位置，从而有效地保障钻孔孔位的准确性。

　　5.3根据矿山测量优化露天矿采场境界设计

　　采矿单位需要根据矿山测量的结果来确定和优化露天矿采场的境界，科学合理地控制露天矿采场的面积，集中在矿产的密集分布区设立露天矿采场。在根据矿山测量结果确定露天矿采场境界时，需要遵循尽可能多圈定矿产资源的原则，尽可能多地将更多的矿石圈定在露天矿采场内，充分发挥露天开采的优势，提高矿场开采的安全性，从而有效地避免各种地下生产作业的危险。另外，还需要根据矿山测量所获得的地质报告中有关岩石力学的相关数据来确定露天采场的边坡角，通过优化露天采场的几何形态来提高露天采场生产的安全性。

　　5.4建立实时监控的智能化安全生产系统

　　基于矿山测量的结果，采矿单位应当还原和重构矿山的三维模型，而后在此基础上建立起实时监控的智能化安全生产系统。首先是需要建立起实时更新的矿山测量信息系统，在矿山发生采空区坍塌和露天采场边坡滑坡等问题发生后技术地收集获取相应的信息并且传回智能化的安全生产系统，以此来指导相应的智能化生产作业设备，比如智能电铲和运输车等。可以在智能电铲设备上加装传感器，包括摄像传感器和温度传感器等，从而及时地获取电铲工作的环境图像视频信息，以此来了解生产作业环境。通过摄像传感器获得的视频实时上传到远程的监控室和操作室，通过画面信息数据判断和人为判断来确定生产作业的可执行性。

　　5.5优化露天矿场的智能采矿系统

　　采矿单位还可以建立起露天矿采场的智能化控制系统，将矿山测量的信息化系统融合在其中，比如高精地图和GNSS定位子系统等。通过无人机激光雷达技术或者是空中无人机遥感测量等方式来获取矿山的信息，并且自动生成高精度的三维点云数据模型或者是二维正射影像地图，将其作为智能化采矿生产作业开展的基础。另外还需要加装相应的通信设备，使得采集的矿山信息数据和图像等能够及时地反馈到中控系统的服务器中，通过计算机软件分析和运行相应的数据与图像来分析露天矿开采过程中存在的问题，及时地做出智能化的调控，有效地增强露天采矿生产作业的智能化水平。

　　5.6全面构建和覆盖5G网络架构和系统

　　采矿单位还需要在整个矿山范围内全面建立和覆盖5G网络，以此来实现矿山生产作业的无人化和智能化，有效地提高矿山生产作业的完全性，通过减少人工劳作，降低矿山恶劣生产环境对人的影响来构建相对更加安全的生产环境。全面构建和覆盖5G网络架构和系统，建立一张能够全面覆盖矿山生产作业各环节、设备、人员的工业网，对采掘运输设备等智能化机械进行改造，装加智能终端，通过5G CPE连接5G网络。并且在周围建设5G基站，建设5G专网，以提高矿山的网络厚度，确保各项智能化操作和无人化安全生产作业的稳定实施。

　　6结语

　　综上所述，根据甘肃省肃南裕固族自治县祁丰区境内的西沟矿工程安全生产的经验以及矿山测量的技术及其应用，可以基本上明确矿山测量对于矿山安全生产而言具有十分重要的价值和作用，能够有效地预防各种安全事故的发生，做好矿山安全生产的事前预防工作。而后通过准确的矿山测量能够进一步完善安全生产管理，并且优化矿山安全勘探方式，为矿山安全生产提供丰富的基础资料，以此来正确地指导矿山安全生产的具体方向，确保矿山安全生产事中控制的有效性。在矿山测量应用于矿山安全生产工作的过程中，需要科学合理地应用数字化绘图技术和3S技术，优化矿山地质的勘测效果。并且还需要根据矿山测量优化露天矿采场境界设计，建立实时监控的智能化安全生产系统。最后立足于智能化测量和生产，优化露天智能采矿的中控系统，全面构建和覆盖5G网络架构和系统，从而切实提高矿山测量和安全生产的智慧化水平。