浅谈GPS在煤炭矿井测量中的应用

杨 智 王 创

(陕煤集团神南产业发展有限公司)

浅谈GPS在煤炭矿井测量中的应用

杨 智 王 创

(陕煤集团神南产业发展有限公司)

伴随着经济的发展和技术的进步，煤炭矿井测量工程取得了一定的成绩，并涌现出了许多现代测量技术，其中 GPS的应用最多，应用范围最广，它的应用不仅显著提升了测量效率，还大大增加了测量结果的精准度。笔者将结合自身经验，围绕GPS，探讨其在煤炭矿井测量中的实际应用，希望能为煤炭生产工作提供参考。

GPS；煤炭矿井测量；应用

前言：测量作为煤炭生产中的基本内容，它直接关乎着最终的开采结果，还能为矿山规划等多项工作提供重要参考。伴随着网络信息技术的崛起和进步，矿井测量技术水平日益提升，从传统测量方法逐渐过渡到技术测量，其中应用最多的便是GPS。因此，本文对于GPS的探讨对于煤炭测量具有重要的现实意义。

一、GPS技术概述

伴随着社会的进步，GPS技术日益成熟，功能更加多样，并被广泛地应用在日常生产生活中，它为日常生产生活带来了较大的便利。测量作为煤矿生产中的基础，测量结果直接关乎着煤矿生产情况，而GPS的应用，大大提高了测量结果的准确性[1]。

GPS通过布设空间网，大大降低了布局设线的难度系数，单纯依靠某几个接收机便能完成全面、三维测量，缩减了在标杆建立方面的经费投入，节省了一定的生产成本，它与传统技术相比具有不可比拟的优势。GPS主要包含地面监测、控制系统与空间卫生群这两部分，在实际应用过程中，还应额外增设地面接收设备。

二、GPS在矿井测量中的具体应用

矿井测量是一项基础工作，它在煤矿生产中发挥着重要作用，在原有的矿井测量工作中主要使用平面控制测量这种传统方法，其测绘周期通常较长。随着社会的不断进步，这种测量方法的不适应性愈发明显，且受外界环境的影响程度越来越大，同时，该测量方法只能应用在通视条件下。而GPS的推广和应用，有效弥补可这一弊端，它作为一种现代测量技术，得到了工程人员的高度认可，并被大面积应用在矿井测量工作中。现阶段，GPS在矿井测量工作中的应用主要体现在空间位置固定的两点的测量中。

（一）信息网布设

为确保地表数据与矿井数据统一协调，应设立两个针对性的控制网，其中在地表上面，应依据国家规定的GPS标准开展设定工作；在矿井中应借助静态GPS完成设定工作。这两个相互独立的测量系统在特定条件下会进行融合，以此来保证测量数据连续、一致[2]。

（二）选址

应用GPS测量煤炭矿井时，一般要求应具有立体型模型，它主要由多个测试点共同组成。在测试点内部确保信息流通顺畅，规避干扰现象的出现，尽量选择地理位置相对高的地方，以便更好地接收信号，同时，还应拉大和大功率设备之间的距离，以免出现干扰现象。另外，在煤矿下方还应合理布置测试点，其中通光良好、岩层稳定的位置便是最佳选择。相反，若测试点选择不合理，经由长时间挖掘工作后，地质结构将会出现变化，最终降低最终的接收效果。

（三）结果观测与记录

待观测到测量数据后，应认真记录，全面检查。围绕测试数据实施平差处理操作，构建三维立体坐标，同时，转换测量坐标，使其变成广泛应用的坐标，构建模型。在记录测量结果时，主要使用自动记录和手写。待完成阶段性任务后，综合比较，明确出入点，及时修正，确保数据真实、可靠。在这一过程中禁止出现补写或者虚报的现象，这是因为所记录的结果直接关乎着工程整体质量，并决定着作业人员的人身安全。

三、测量问题与对策

（一）问题

目前，虽然GPS取得了一定的成绩，且应用水平较高，但是，因其隶属于先进产品，对使用环境和条件等具有严格要求，存在使用限制。

1.因每一个 GPS数据测量站均具有独立性，在着手测量前期应进行规范的调试操作，认真检查设备是否连接良好，细心核对具体参数是否出现变动，该过程通常会消耗较多的时间，从某种层面上而言，会大大制约生产进度，导致生产效率低下；

2.因矿井测量并不是一个完整、连续的工作，它具有一定的阶段性，所测数据在介质作用下会出现损耗，严重情况可能会干扰测试结果；

3.因 GPS是一种现代测量技术，精密度较高，所以，对使用环境也提出了严格的要求，在空气湿度较大、杂质较多等艰苦自然环境中，会受到严重影响，进而降低设备的使用效果，减小测量结果的准确性，出现较大误差；

4.随着GPS测量的不断推进，可能出现接收机无法有效转换卫星数据的现象，强行要求接收机恢复初始化，此时需要再一次丈量测量区域中的所有测试点，着不仅浪费了较多的时间，还大大降低工作效率[3]。

（二）对策

因GPS测量主要借助接收器和卫星完成数据实时交换操作，由此可知，在数据的具体传输过程中，无论哪一方出现问题，均将影响测量结果的准确性。为确保测量结果准确、可靠，在矿井测量工作中应用GPS时，应着重做好以下几点工作：

1.在测量前期，认真校对、全面检查测量仪器，参照现行的煤矿测量规范开展及时的保养、校对等各项工序。在实际测量工作中，部分测量人员为节省测量时间，忽略仪器检验工作，进而无法确保测量仪器均处在正常工作状态下，最终无法保障工作质量；

2.在矿井测量工作中不可避免地会出现测量误差，无论何种原因产生这一问题，均会影响测量结果，有时会对作业人员的生命构成严重威胁。为降低测量误差，其中最重要的一点是慎重挑选测量站，实施同步测量，尽可能降低测量结果的损耗。同时，还应定期核对测量点，确保煤矿生产区域趋于稳定，以免因数据修改而耽误工作进度；

3.矿井测量中 GPS的应用，这是从传统测量手段向智能化、数字化测量的过渡的具体体现，它代表着社会的进步。然而，在该项技术的发展过程中仍然存在一些制约因素。我们都知道误差是无法规避的，他虽然不能完全消除，但是我们应尽量减小误差的影响程度，确保测量结果准确、可靠，进而将其有效应用在煤矿生产中，在合理开采煤矿资源的同时，保证生命、财产安全。

结语：煤炭矿井测量是一项艰苦、繁琐的工作，因工作环境十分特殊，在这种不通视条件下，GPS比较适用。在具体的煤炭矿井测量工作中，首先应合理选择测量方法，然后编制科学的测量方案、规范布设网络体系，最后准确计算观测数据，只有这样，才能确保测量结果准确、可靠，进而顺利完成煤矿生产工作。

[1]陈才菁.GPS配合高等级水准测量技术在龙固矿井地面控制测量网中的应用[J].山东煤炭科技,2011,(1):1,3.

[2]豆仁刚,杭玉付.多模式RTK技术在矿山测量中的应用[C].//2013年度淮南矿业集团煤炭学会学术交流会论文集.2013:35-36.

[3]张广生.浅析GPS在矿井测量中的应用[J].技术与市场,2014,21(12):167,169.

K928

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1007-6344（2015）09-0191-01