GPS在矿山测量中的应用研究
来源:用户上传
作者:
摘 要：GPS在矿山测量中的应用逐渐趋于广泛，测量技术也逐渐现代化。而现阶段，矿山生产需求不断提升，矿山资源需求量也呈现出不斷上升的趋势，对矿山测量也提出了更高的要求，与之而来的是矿山GPS测量技术被广泛应用，有效推进了矿山测量事业的迅速发展。
关键词：煤矿；GPS；矿山测量；应用研究
在矿山测量工作中，现阶段急于发展的是矿山的土木工程方面的建设，对于更多的矿山的资源进行深度开发，对矿井地质变形情况进行探测，对已损坏的地形进行复垦，现阶段的诸多技术中，GPS技术以期技术特性已经受到越来越多的关注，GPS技术能够实现24h连续作业，同时定位较为精确、测量误差较小、操作简单、更加智能化，能够在提高矿井生产效率的节约经济成本，在矿山测量事业中具有广阔的应用前景。随着GPS技术在矿山测量行业中的广泛应用，目前矿山对于测量数据的需求量也呈现出逐渐增加趋势，在测量市场中引发了诸多的关注，GPS技术能够在满足原有测量设备测量精度的基础上，发展更多更加智能化及高效的测量方法，同时相对于传统测量设备来说，使用方法更为便捷，目前已成为矿山测量的首选测量技术之一。基于此，本文以GPS测量技术作为研究对象，针对其在现阶段矿山测量中的应用现状进行综合分析，以期推动我国矿山测量事业的迅速发展。
1 概述
1.1 GPS简介
GPS即为全球定位系统，近年来，随着科学技术的不断进步，GPS已被用于诸多行业。此项技术能够实现24h的连续监控，测量精度较高，测量方法简单，应用范围较为广泛。现阶段，随着企业对生产水平及物质水平需求的提高，煤矿需要进一步探测更多的资源同时挖掘更多的巷道，而实现高效生产需要先进技术的保障，GPS的地位已被逐渐提升。而GPS作为精度较高的现代化技术，此项技术对工人的技术水平有较高的要求，高技术水平才能有效保证生产效率，最终实现矿井经济水平的提升。
1.2 工作原理
GPS主要包含用户系统、空间系统及地面系统三个部分，其中，空间系统主要负责对于测量所得数据的传输；地面系统主要用于现场数据的监测，同时及时将测量得到的数据传输至远程卫星；用户系统主要用于数据的处理以及现场的监控，对于收集到的数据进行及时的监控及分析计算。地面系统及空间系统是目前较为常见的测量系统，为地面系统一般在地面测量中应用较广泛。
1.3 工作特点
GPS测量技术的工作特点主要体现在以下几个方面：首先，GPS测量系统的操作较为便捷，现场测量中工作人员仅需掌握相关操作技术即可对设备进行独立操作。其次，GPS测量技术不需要各测点之间互相可视，在测点选择方面具有更大的选择空间，能够有效避免测点之间信号的阻隔，测量效率相对更高，在测量过程中能够有效减少测点的选择时间，提升了整体的测量效率，现场测量过程中，单个测点的测量时间可以控制在1h之内。最后，测量的精度较高，设备接收器的精度最高可达5pmm+1ppm，同时，现场验证后发现，当侧量范围在100～500km范围内的基线上测量精度极高，<50km时测量精度更高。
2 GPS在矿山地质测量中的影响因素
GPS在矿山测量中具有诸多的优势，但由于其精度较高，在现场测量中也有诸多影响因素会对其测量结果造成影响。在天空信号干扰方面主要体现在大气层中的电离层会对卫星信号的传输产生干扰，GPS对应的卫星数量有限，对设备进行初始化后会导致正常的测量工作受到不同程度的干扰，因此，实际测量工作中需要根据测定区域的实际情况合理选择测量方案。当测量区域位于山谷及树木茂盛的区域时，也会对卫星信号的传输产生影响，在一定程度上会对测量的范围及测量的效率产生影响，导致测量得到的数据精确性存在问题。对于数据传输来说，信息传输常会受到诸多因素的干扰，导致信号传输半径减小，最终影响到测量数据的准确性。
3 GPS在矿山地质测量中的应用
现阶段的矿山测量工作主要集中于生态环境的监测、矿石监测等方面，而传统的测量仅通过皮尺等方式测量，工艺繁杂且测量精度较低，后期发展出现的手持机能够有效克服这些问题，提高测量的准确性。生态环境监测以地表沉陷监测为主，主要为地表沉陷情况的实时监测，之前常采用全站仪进行监测，全站仪测量会受到诸多方面的影响，测量结果也不如GPS精确，GPS测量精度更高，监测更快，工人劳动强度也相对较低。
4 存在的问题
GPS的诸多优点使其在测量中的应用较为广泛，但实际应用过程中也存在诸多问题：首先，在测点为主的选择上，GPS主要通过卫星信号进行测量，对于信号接收器提出了较高的要求，需要保障原测点位置能够接收信号，且遮挡后也能有效传输信号，尽量避开电磁干扰物以提高对测点的控制，及时根据实际情况调节测点的位置及角度。由于原有的80坐标系统在参考上存在一定的差异，因此，通过GPS获得测点位置信息对于误差选择及数据处理都有极为重要的意义，能够有效减少误差并提高数据的获取量及测量精度，这也是现阶段关于GPS测量技术的重要方向。
5 结语
综上所述，本文从多个方面对GPS技术在矿山测量中的应用进行综合分析。对于GPS技术的基本定义、技术特点等方面入手，分析了现阶段矿山测量的现状，对其存在的问题及技术优势进行分析，为提升其在矿山测量中的应用提供了理论及实践指导，有效推动了矿山测量事业的发展。
作者简介：
韩辉（1985- ），男，山西阳泉人，助理工程师，从事地质与测量。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14851559.htm
