煤炭地质勘查中GPS测量技术的应用

2016-07-13孙计祥

科学中国人 2016年18期

关键词：勘查煤炭误差

孙计祥

山西中新唐山沟煤业有限责任公司

煤炭地质勘查中GPS测量技术的应用

孙计祥

山西中新唐山沟煤业有限责任公司

GPS，即为全球地位系统，属于全天候全球性的导航服务系统，其具有较强的覆盖率的特点，并能保证测量数据的准确。所以，当前被广泛应用于煤炭地质勘查工作中。当前，GPS技术，逐渐成为自然科学测量的主要工具。但是，这项测量技术的应用，还需结合实际情况、以往实践经验，进而加强技术的深入研究，充分发挥GPS测量技术的最大作用，勘查出更多优质的煤炭。

煤炭地质勘查；GPS测量技术；应用

煤炭业，属于我国重点的工业项目，其对勘查技术的要求非常高。以往，采煤技术操作非常复杂，且已不能满足当前煤炭地质勘查的要求和需求，还会浪费较多的人力、物力和财力[1]。为提高煤炭业勘查的效率，确保测量数据的准确，应充分利用GPS测量技术，进而促使煤炭业获得更好的发展。

一、煤炭资源分布的主要特征

国内地形非常复杂且地貌比较丰富，一般多为高山和平原，各个地域均存在一定的挖掘必要，这也使得国内煤炭的分布发生分布不均匀的情况。可见，煤炭勘查工作非常困难，需投入较多的时间和精力进行勘查。与此同时，地域方面也会受到一定的限制，亦为促使国美煤炭开发区域不均匀的主要原因，对我国煤炭业的发展构成了严重的影响[2]。通过以往的调查显示，国内煤炭主要可划分成：褐煤、无烟煤，以及烟煤，分布的地域较多，且多见于北方、西北位置。分布的布局情况，和国内水资源分布状况刚好相反，可见煤炭聚集位置多为干旱恶劣的位置，以此使得煤炭勘查工作存在较大的挑战。因此，应合理的使用GPS测量技术，对煤炭实行勘查。GPS工作的主要流程：内也准备、工作区转换参数求解和基准点的设置、基准点的测定。GPS测量技术，具有操作简便、精度高和速度快、较多功能等特点。

二、煤炭地质勘查中GPS测量技术的应用探究

（一）GPS控制测量技术的应用

因为国内的地形非常广阔，地质结构也比较复杂，煤炭勘查中具有较大的挑战。经反复的实践显示，GPS技术能够有效的处理煤炭勘查工作的问题，确保煤炭勘查的准确的同时，可确保测量数据的准确。当前，这种测量技术被广泛应用于煤炭地质的勘查工作中，效果较好。

1、在测量控制计划中的应用

测量控制，即为经测量控制在规定的范围内，一般多应用于大地、摄影侧地形、工程和建立控制网等测量中。控制测量主要可划分成：平面、高程和三维几方面的控制测量。经简单勘查设备，对两点间实行直线距离连接的测量，进而实现较好的通视、沟通效果。控制测量的主要特点：可对全局实行严格的控制，并对测量的误差提出明确的规定，将其作为测量工作中的主要依据。如某地区煤炭资源勘查的过程，应合理的使用测量型接收设备，以及连接的方式，以西——东进行推进，确保勘查的精度能够满足GPS具体的标准。然后，对GPS实行严格的测量。然而，实际测量的过程，因为测量的地区观测量，均为相同的类型，并处于GPS静态解。因此，可合理的通过等权X2进行比较。网评查的过程，若产生外部误差情况，如仪器误差、相位观测值误差没有合理的进行添加，就容易产生GPS解中的误差情况。所以，实际的过程，应准确对平差的误差进行预估，应适量的将GPS还原。带权约束平差，能够明确GPS网参考因子为1，所以可经X2=α=94%实行检验，以便保证平差的收敛。

2、在图根中的应用

图根的控制，即为地形测图构建的平面控制图，实行高程的控制。经这一特点，能够判定勘查的地形，进而制定出具体的比例尺地图。测量控制图根的时候，可通过RTK进行测量技术完成测量工作。如：完成勘查工作后，可将原有的设计20km21：2000和1∶1000地形进行测量。并结合具体状况，设计300个图根点，以此充分使用全野外数字化技术进行绘图。然后，加强对图根的控制工作，实际测量的阶段，经两个不同基站，对图根实行反复的测量，取平均值/最后值。若地形非常平缓，可通过三脚架确保其稳定，经反复测高获得数据的平均值，以保证获得数据的准确。测量图应经视野、图根比较的全野外数字化测图方式，经仪器获得准确的数据，以保证数据的精准。

3、在勘控点中的应用

测量数据的准确，可明确坐标的位置，实际进行测量的过程，应确保检波点、钻孔平面和物探线端点，以及放炮点位置需合理的实行放样、测量工作。然后，结合煤炭勘查的规划位置，于收集控制点适当的增加一级控制点。通过实践能够看出，现代经济状况下，可加密于E级点。实际加密的程度，因高帽子煤炭地质工程测量的具体要求，测量的边长应控制在1000m之内，进而达到GPS测量的具体标准。

（二）GPS工程测量技术的应用

1、在物探工程测量中的应用

实行外业测量的过程，应合理的使用RTK差分GPS技术进行测量。基准站方面，应合理的配备一台GPS接收设备，以此实行观测的效果。与此同时，应结合地震工作的要求，做好测线长短的具体方案。以便于测线间部位，合理的设置基准点，完成校正工作后，通过两点的方式进行校正。客观来讲，即为确保RTL为固定解状态下，对一个控制点进行校正。然后，将校正显示于RTK手薄上，对坐标、已知坐标实行对比和深入探析。若平面坐标误差、高层误差均控制为0.05m内，这时可对另一个控制点实行校正[3]。此外，测量工作已经落实70%左右，进而可结合两个坐标，对基准站坐标进行合理的计算，进而获得和卫星间距离的具体数据。

2、在山地和钻探工程、地质填图中的应用

对于存在一定危险的地形，难以实行煤炭的勘查工作。如山地和钻探的测量，应合理的使用三维定位的方式进行测量。需要特别注意的是，地形中探井、探巷和水井、探槽等测量的过程，应按照具体的规范进行测量，以便获得精准的数据填图。以此，测量的难度较大时，可充分的使用GPS、RTK技术进行测量，以便获得可靠的数据。

3、在野外作业中的应用

工作区域的坐标间实行转换的参数，合理的输入域基准站GPS接收设备中，可确保实施对动态差进行分析。然后，于基准点合理的设置GPS接收机，于接收设备将天线的高度、地方坐标进行输入。同时，结合转换参数将地方坐标，合理的转换为WGS-84坐标。基准站合理的使用电台将观测值、测站坐标和接受机的工作装填、卫星跟踪情况等进行输送，流动站接收基准站传输的数据，经处理后获得WGS-84坐标。最后，经转换参数将WGS-84坐标，合理的转变为地方坐标，主要的目的为将野外作业情况实施进行显示。

作业的精度进行检测，应通过不同的方式进行作业精度方面的检测。于已知点进行设立移动站，以获取准确的数据，对比获得坐标、正确的数据，以此对不同的点实行检测，并在不同的时间对特征点进行测量，对比特征点间的差值。地质点和槽探端点、坑道钻孔实行测量，主要需结合随测的原则，对地质点、槽探端点进行测量。钻孔实行放样，应根据初测和复测、终测进行测量。具体需结合设计的坐标对坑道口进行测定，图根点应合理的设置于坑道口位置，以便于实行全站仪的合理测量。