基于GPS的矿山地质工程测量技术应用

2018-02-27张金峰

世界有色金属 2018年22期

张金峰

（甘肃煤田地质局综合普查队，甘肃天水 741000）

由于行业的特殊性，矿山地质工程测量一度被作为一个单独的职业。矿山地质工程测量技术能过实现：详细查明矿山工程地质条件，为矿山基建、生产中的各类矿石工程的选位和施工设计提供资料；紧密结合矿山生产，解决与矿床开采有关的矿体稳定性问题。矿山地质工程测量工作的主要内容包括：对工程地质特征的调查，对矿石结构的调查，对工程进行当中各种自然现象的调查，以及对整个矿区参数的测量，最终保证矿山的开采事业可以安全的进行，并遵守可持续发展的观念保证开发后的矿山还可以持续生产，实现矿产资源的合理化应用，进而提升矿山企业的经济效益[1]。一直以来矿山测量人员不仅需要进行绘制地形图的工作，还需要进行开采监督以及损害维护等工作，这种工作方式使得矿山地质工程测量工作的效率逐年下降。为了改善这一局面，需

要将矿山数据信息化，引入高科技的手段，例如GPS技术，在全球范围内进行定位和导航，使得全球的用户都能够获得全方位、低成本、干净度的结果信息，极大的提升了矿山工作的信息化水平。

1 位置测量中的应用

矿山地质工程测量技术主要是对目标矿山的地质进行测量，测量过程一般分为初步普查、详细普查、初步勘探与详细勘查四个阶段。具体的测量数据主要是为接下来的矿山开采做好基础工作，在测量初期首先需要找到待开采矿体的位置，并尽可能精细的规划出勘查路线，这就需要绘制路线图[2]。在路线图当中需要精确的表现出周围的地形，用来判断周围地势是否对勘探工作产生影响以及是否会对后期的开采工作产生影响。一般来讲，进行矿山地质工程测量的矿上区域大多为未被开发的矿山，在其中可能会存在一些不稳定的因素，例如地质塌陷、地表岩石等，会给勘查工作带来一定的难度。为此需要借助一些测量技术，利用科技的手段降低工作人员的工作强度。其中所采取的测量技术主要包含GPS技术，主要起到的是全球定位的功能，GPS的定位原理如图1所示。

图1 GPS工作原理图

从图中可以看出，GPS的工作主要依靠的是全球GPS卫星系统，利用传输网络获得定位信息，将定位信息传送到测量计算机终端[3]。在矿山地质工程技术实施的过程中，可以先利用传统的测量手段进行粗略的勘查，目的是快速的定位矿体的大概位置，之后借助全球GPS卫星，对矿体进行精确定位，并在计算机中断以数据的方式进行存储和记录，参照具体的数据绘制路线图。

绘制路线要注意周围地形，尽量选取安全宽阔的路线，还需要考虑天气、气候、风向等因素，避免在实地工作过程中引发自然灾害。总之，利用GPS技术进行矿山地质工程地形位置的测量，一切以安全为基准，确保工程可以安全、高效的实施。

2 远程测量中的应用

在地质测量过程中会存在因矿山地质复杂，难以实地测量的情况存在，在这种情况下，GPS测量技术就可以发挥主要作用了[4]。传统的远距离测量方式是通过编码程序对手簿和全站仪进行编码，利用软件将实际地形进行等比例缩放完成地形图的绘制。这种方式要求能够精确了解周围的地貌，对测量要求较高，不适合地形复杂的矿山，且这种测量方式至少需要多人同时进行操作方可完成，当其中的某一个数据发生故障时，就需要重新进行一次测量工作。运用GPS只需要一次大范围的定位就可以完成繁重的测量工作，极大的减少了传统测量方法需要搬迁测量仪器的次数，进而提高了矿山地质工程测量的效率。

3 测量结果立体化

根据GPS的定位工作原理：先获取到卫星的高度截止角，将获取到的信息经过处理后，最终得到的测点三维坐标提取出来，所以通过GPS得到的地中工程测量数据的结果都是三维数据，即A(x,y,z)的形式，由此输入到计算机数据处理系统以及计算机绘图系统当中，最终的到的地形图均以空间立体化的形式输出，为之后的实地开采工作提供更加直观的参考[5]。不仅如此，输出的地形图还可以下载到手机用户端进行实时交互操作，更加具有实用性。