煤田地质勘查中数字测量技术的应用分析

洪杰萌

摘  要：在煤田生产中，地质勘查工作是非常关键的，它可以为煤田的开采提供相应的基础资料和详细的数据，以确保煤田生产的顺利进行。结合当前我国煤田地质勘查的发展现状，简要分析和探讨了数字测量技术的应用。

关键词：煤田;地质勘查;数字测量技术;人工测量

中图分类号：P228.4             文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0140-02

在信息化时代，随着计算机技术、微电子技术和软件技术的飞速发展，数字化技术被广泛应用于多个领域。简单来说，数字化是将各种信息转换为可以度量的数字或数据的过程，是现代信息技术的基础，它可以将连续变化的模拟量转换成离散的数字量，经过数据采集、编码、数据传输和存储等，完成数据处理、图像处理等工作。数字测量技术是在数字化基础上发展起来的，具有高精度、高速率、高抗扰、实时测量和自动控制等优势，所以，它被广泛应用于工程测量领域。在煤田地质勘查工作中，应用数字测量技术可以有效减少测量人员的工作量，减少人为失误，提高测量精度，具有非常明显的优势。本文简要分析了GPS RTK数字测量技术在煤田地质勘查中的应用。

1  煤田地质勘查的发展现状

从目前情况看，在我国大部分煤矿企业的煤田地质勘查工作中，仍然采用的是传统的人工测量模式。沿用陈旧的测量技术不仅需要花费工作人员大量的时间和精力，而且还无法保证测量结果的精度。在实际勘查测量工作中，主要存在以下几方面的问题。

1.1  人员配备不足

在开采煤田时，许多煤矿企业并不重视相应的地质勘查工作。虽然地质勘查队伍的规模在不断扩大，但是，测量人员的数量和质量却在不断下降——人员配备严重不足，而且专业素质较差，这在很大程度上影响了煤田地质勘查工作的效果。

1.2  测量技术陈旧

在实际测量工作中，大多采用的是传统的测点放线模式，不仅工作量巨大，而且很容易受测量人员专业能力和思想情绪的影响，难以保证测量精度。新的全站仪、GPS定位等设备和数字测量技术并没有得到有效的应用，这在很大程度上影响了测量工作的质量，而且还不能有效提高测量人员的综合素质。

2  数字测量技术的应用

计算机技术的飞速发展和其在各个专业学科的渗透、交叉，带动了传统作业方式的革新，极大地提高了测量精度，也使得数字测量技术在煤田地质勘查中被广泛应用。

2.1  GPS RTK技术

GPS是日常生活中经常听到的一个词，它是全球卫星定位系统。其基本工作原理是，将高速运转的卫星瞬时位置作为已知初始数据，结合空间距离的后方交会方法，确定待观测点的具体位置。与其他定位方式相比，GPS具有全球全天候定位、定位精度高、观测时间短、设备操作简单和适用范围广等特点。

RTK是Real-time kinematic，即实时动态控制系统。它是一种新的GPS测量方法，可以在野外实现有效测量，将定位精度扩展到厘米级。在RTK技术中，使用了载波相位动态实时差分的方法。可以说，它是GPS技术应用中的里程碑，为工程放样、地形测图等提供了有效的方法，极大地提高了野外业作业的效率。

2.2  GPS RTK技术的应用

在实际应用该技术的过程中，需要做到以下几点才能有效发挥GPS RTK技术的功能，进而确保煤田地质勘查工作的效率和质量。

2.2.1  构建相应的煤田勘探控制网

在应用GPS RTK技术进行煤田地质勘查测量前，现场勘查人员必须从实际情况出发，先完成对地质勘查区域的控制测量工作，根据测量结果，做好地质剖面测量、地形图修补测量和勘查点位的确定等基础性工作，为地质勘查测量工作的顺利开展提供必要的支持。在此过程中需要注意的是，在实际操作中，应该重点关注测量区域的相对高差、地形坡度和高程等，严格按照《全球定位系统（GPS）测量规范》中E级定点精度的要求布设勘查点位，为煤田勘探控制网的构建提供必要的基础。在煤田地质勘查一级测控网络建立后，就可以利用RTK技术测量定位，建立图根级的控制点位。

2.2.2  建立健全的煤田地质平面图

一般情况下，在煤田地质勘查工作中，经常使用的地形图比例尺多为1∶5 000～1∶10 000. 为了保证勘查工作的质量，相关部门应该充分重视此问题，选择具有丰富实践经验和专业知识的工作人员组成专业测绘小组。在建立煤田地质勘查工程地质平面图的工程中，如果采用全站仪，则需要在原有地形图的基础上，增加对水文特征点、地质特征点、公路网和高压线缆等相关要素的测量。在这种情况下，不仅会大大增加测量工程的工作量，在一定程度上延缓了工作进程，还会相应地增加成本，也无法保证测量精度。

2.2.3  做好煤田地质勘探放样工作

与传统勘探测量技术相比，GPS RTK技术的作业面积大、对通视条件的要求低，而且可以在确保定位精度的基础上实现连续作业，具有非常明显的优势。在传统勘探放样工作中，常用的放样方法包括经纬仪交会放样、全站仪边角放样等。在实际操作过程中，往往需要来回移动目标，需要两三人同时操作，而且还要确保点间通视情况良好。这种技术在实际应用中的效率较低，而且在放样过程中还容易遇到各种各样的困难。采用RTK技术，可以无视地形、植被等各类干扰因素，也不需要多人操作，只需要将设计好的点位坐标输入相关设备中，携带GPS接收机完成放样工作即可。使用该技术，系统会自动提示放样点的位置，不仅快速、便捷，而且精度还比较高。

3  结束语

总而言之，随着经济社会的飞速发展，煤矿生产的煤田地质勘查工作也被广泛关注。通常来讲，煤田地质勘查工作多处于山地或丘陵地带，交通条件差、勘查面积较大，传统地质勘查方法的局限性严重影响了测量的效果。采用数字测量技术可以有效地减轻地质工作人员的劳动强度，在保证勘查精度的基础上还提高了勘查效率，因此，它已经成为了现代煤矿地质勘查工作的主要发展方向，应该得到相关人员的重视。

参考文献

[1]杨兴科.陕西省煤田地质勘查测量工作现状和对策[J].陕西煤炭，2013（2）：128-129.

[2]孟庆华.煤田地质勘查中数字测量技术的应用[J].科技传播，2011（24）：148.

Application of Coal Geological Exploration of Digital Measurement Technology

Hong Jiemeng

Abstract： In the coal production， geological exploration work is critical， it can provide basic information and detailed data for mining coal in order to ensure the smooth progress of coal production. In this paper， combined with the current development of coal geological exploration in China， briefly analyzes and discusses the application of digital measurement technology.

Key words： coal; geological survey; digital measurement techniques; manual measurement