浅析GPS技术在矿山测量中的实际应用

闫韦如

摘要：随着经济得到了前所未有的发展高潮期，各个行业的迅速发展对于我国的矿产资源需求量不断增加，在当前的社会和时代背景下，我国的矿产行业取得了良好的发展机遇和空间。做好矿山测量工作可以有效地保证矿山开采过程中的安全性，提高矿山测量工作的精确度和效率。随着现代化科学技术的进步，GPS技术开始与矿山测量之间相互融合，在实际工作中，将GPS技术与其他测量工具相配合使用可以有效减少测量过程中的干扰因素，进一步提高测量的精度与速度。

关键词：GPS技术;矿山测量;实际应用

引言

当前我国的矿产企业已成为社会主义经济市场中重要的产业之一，为了满足不断增长的矿山资源需求量，在矿山测量以及建设过程中需要用到现代的电子设备，才能进一步促进矿产开采工作的进行。

1、GPS技术概述

（1）GPS技术的原理组成。GPS技术最早应用于美国的军事领域，是在无线电导航定位系统的基础上发展和创新而来的，可以为用户提供较为精密的坐标、速度和时间。各个监测站可以精准的获得相关的气象信息和观测资料，由地面的主控制站收集之后传送至GPS卫星，通过科学的计算之后迅速进行静态定位。在GPS技术的实际应用过程中可以采用线性组合的方式。当前的GPS系统包括GPS卫星系统、地面监测系统、GPS信号接收系统。在GPS系统中，卫星系统负责发送到航定位信号，地面监测系统负责监测每颗卫星的运行时间，计算出相应的数据再发送给卫星，然后再由信号接收系统对信号进行相应的处理，得出具体的三维位置以及速度时间。（2）GPS技术的特点与优势。GPS技术在矿山测量中的应用主要的优势在于定位相对准确，精度较高，在平面位置上误差不会超过1mm，尤其是随着现代科学技术的进步软件得到了不断的完善与更新，极大地缩短了观测的时间，提升了效率，一次监测过程往往需要几秒钟就可以完成。同时测量过程已经得到了极大的简短与简化，这也在很大程度上节省了造标的费用。在工作中可以采用不同的测量方法不仅可以对三维坐标进行检测和提供，还能够实现精确测定。在当前的GPS应用过程中已经实现了高自动化简单操作，有效缓解了以往测量工作中劳动人员的工作强度，适用于全天候作业，不容易受到天气的影响。

2、矿山测量中GPS技术的优势

（1）采样技术与地质勘探方面的优势。我国传统的矿山测量技术都必须在规定的范围内开展工作，在合适的测量点安装经纬仪等一系列所需的设备。虽然后来引进了一些较为先进的技术，但是这些技术操作步骤都很繁琐，而且工作效率极低。我国现在GPS技术的使用已经解决了这些传统测量方式给我们带来的不便，一個普通的测量点只需要架立一个监测站，就能测量出周围近10千米的地理情况，而且测量出的数据已经精确到了厘米级别，误差度极小，数据安全可靠。而且操作简单，所需的工作人员较少。这样也就会大大降低测量所需的时间，提高工作效率和测量水平。当测量完毕后，就能够根据数据准确描绘出所测量地区的地理环境。（2）工程放样方面的优势。我国传统的钻孔等放样技术，要将原定点的位置用经纬仪等操作设备在实际地形中准确的标注出来，要想实现最好的结果，就必须不停的移动目标。该项工作需要两到三个人通过相互配合才能够完成。但是在进行传统的放样工作中还是会遇到很多的问题，如果在测量的距离较远，还需要设立其他的测量点，这样会加大矿山的测量误差，这就要求相关技术人员通过不断的调整努力，才能实现良好的通视效果。与传统放样技术相比，GPS技术放样虽然操作步骤较为复杂，工作量较大，但是只需要一个工作人员把原定点的具体坐标位置输入进去，就能够直接显示出该点的情况，而且能够帮助用户到达放样的地点，这样的操作既简单方便又有效高速，唯一存在的缺点就是在测量地点不能确定出其角度和方向。矿山测量是一项复杂的技术学科，在测量过程中应该充分发挥出GPS技术的优势，调整其存在的缺。其发展情况与我国煤炭开采行业等一系列采矿行业息息相关，能够大幅度的提升我国采矿的质量和效益。

3、GPS技术在矿山测量中应用

3.1在矿山控制测量中应用

（1）控制测量是矿山测量中一项重要分支，传统的矿山控制测量技术主要通过布置若干个控制点建立控制网，从而限制测量误差累计的作用，为其他各项测量工作精准、高效开展提供必需的坐标参1982018年第10期照。但是传统测量技术在进行控制点布置时受气候条件、施工环境、测区障碍物等影响较大，加大了测量工作中内业工作量，而且测量精度低，误差大。（2）GPS技术在矿山控制测量中应用时，主要采用的是静态差分定位技术，利用GPS接收机对测区内多个控制点进行差分精准定位，并可对不同测量精度进行差分调整。该技术可有效提高矿山控制测量精度，降低作业人员劳动强度，缩短内外业测量时间，同时在测量过程中无需考虑地形变化、气候条件以及障碍物阻挡等，测量时更加灵活、简便。

3.2在矿山地形测量与施工中应用

（1）对于面积大且地形相对复杂的矿区（如大同矿区、淮南矿区等），在煤矿建设施工时必须对整个矿区地形、地貌进行全面测定，传统测量方法是利用航空摄影技术获得航拍照片后进行解读，然后采用测量仪器再进行补测，采用该方法受环境影响大，且测量任务繁重，需多次返工补测，测量工作效率低。（2）GPS技术在矿山地形测量与施工中主要是利用实时差分技术手段，建立便捷的测量体系，然后通过静态基站以及若干个控制点，对覆盖整个矿区的空间坐标系进行建立，然后通过卫星、基站设备、流动站接收设备进行测量数据接收处理，从而实现高效、低误差测量作业。

3.3在矿山测量数据采集中的应用

（1）在矿山测量中GPS技术主要利用系统内部传感器对各种电量信号、非电量信号进行采集，并及时将采集信息存储在信息存储器中，从而为后期数据分析、计算提供准确信息。（2）利用GPS技术对矿山测量进行数据采集时，在监控设备区域安装数据采集器，同时利用A/D转换器对采集的电流信号源进行处理，转换成数字信号。待所有信号转换完成后再将数字信号发送至ARM7芯片内，最终通过以太网将数据发送至上位机，从而完成数据采集任务。

3.4在其他测量工作中应用

（1）作业面野外调查中应用。利用GPS定位仪可在野外对作业面位置精准定位，对作业面上覆岩层形态及变化情况进行测定，并能根据作业面生产情况提供实时作业信息。与传统拉尺测量相比，具有工作量小、测量时间短、劳动作业强度低等优点。（2）矿山生态环境监测。受矿井开采影响地表出现沉陷区，为了保证地表建设及井下生产安全，必须对沉陷区采用测量技术手段进行实时监测，传统测量方法主要利用全站仪进行驻点测定，但是采用该方法进行沉陷区测量时很容易受地形地貌、测点数量、测点分布等限制，测量难度大，精度低。而利用GPS技术可降低控制点布置难度，提高测量效率且缩短监测作业的工作强度。

结束语

在矿山测量中GPS技术的使用价值是非常大的，我国的GPS技术的使用也已经达到了相对成熟的阶段，在测量时要与相关的测量设备配合使用，这就要求相关测量单位，要聘用专业的工作人员进行技术操作，这样就能够实现优势互补的目标，能够有效的提高测量效率和测量质量，保证矿山测量工作的顺利实施。

参考文献：

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