GPS技术在煤矿勘探平面控制测量中的应用

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[摘要]随着我国经济的快速发展，我国煤矿开采业的发展面临着新的挑战与机遇。gps技术是科技信息技术发展过程中的一种新型技术，GPS技术又可以将其称为全球定位系统，GPS技术与传统定位技术相比较而言，定位的精准度更高，而且测定的范围更广、测定时间更短，在测量过程中观测站之间不同采取通视操作，在多个领域中的应用范围越来越广泛，尤其煤矿勘探平面控制测量。本文主要针对GPS技术在煤矿勘探平面控制测量中的应用进行深入的分析，探究GPS技术应用于我国煤矿勘探平面控制测量中的优势，将某一个矿区在平面控制测量中对于GPS技术的实际应用为例子，阐述GPS技术应用于煤矿勘探平面控制测量过程中的具体方法。

[关键词]GPS技术 煤矿勘探 平面控制测量 应用

[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-126-1

1前言

就目前来看，我国煤矿开采业的发展呈现良好的态势，煤矿勘探是煤矿开采过程中非常重要的一项技术性工作。随着我国经济的不断发展，人们对于煤矿的需求处于逐渐增加的趋势，导致煤矿开采规模也在不断的扩大，传统平面控制测量方式已经无法满足煤矿勘探中的要求，主要是因为传统平面控制测量方法在煤矿勘探过程中会受到一系列因素的制约，例如：测量时间过长、工作量大以及点间需要通视等。

2 GPS技术在煤矿勘探平面控制测量中的应用优势

随着我国经济的快速发展，人们对于煤矿资源的需求量也在逐渐的增加，对于准确勘探矿区已经成为一个社会经济发展中重要的事项。平面控制测量是煤矿勘探中的一种基础勘探技术，为矿区的准确定位提供真实、确切的信息数据。传统平面控制测量方法，会受到季节、地理环境以及一些地层障碍物的干扰，测量准确率会下降，在很大程度上增加了测量的难度与时间。GPS技术在煤矿勘探平面控制测量中的应用，能够有效的解决传统平面控制测量方法中存在的问题，GPS技术与传统平面控制测量方法相比，主要的优势在于：①测量时间较短；②测量精准度较高；③操作简单、便捷；④工作效率非常高。随着科学技术的不断发展，GPS技术还会呈现出更多的技术优势。

3 GPS技术应用于煤矿勘探平面控制测量中的实例分析

针对某一矿区在平面控制测量中对于GPS技术的实际应用进行分析，探究GPS技术在煤矿勘探平面控制测量中的实际应用。

某一矿区的东西长为7km、南北宽4.1km，面积共29.16km2。该矿区的地理形态为山间盆地，地势主要为西北方面偏高，向东南方向逐渐降低，海拔处于861-1089m范围内。高差为228m。按照我国相关规定中的山地高度分类，该矿区属于侵蚀低山区。矿区中的第四系洪积层主要在矿区的沟谷之中，覆盖程度较厚，矿区内的地理形态较为复杂。收集测量区域附近国家等级三角点831IO（IV）、83109（IV），还有矿区内由某一个测绘分队施测的2个D级GPS点，质量符合规定中的标准，将其作为本次高程控制测量与平面控制测量的初始数据。

3.1规划网形与安排时段

根据测绘工作人员对勘探区域的踏勘与收集的1：50000地形图，按照矿区勘探中的实际需求与规定标准，在勘探区内对9个D级GPS控制点进行布设，构建一个平面控制网，使平面控制网各个边缘的长度处于一致的状态。最长边长为2.4km，最短边长为1.7km。

3.2摆站流程

在进行煤矿勘探平面控制测量的过程中，首先要正确的对测量仪器进行摆放，还要按照相关规定中的标准对测量仪器进行固定处理。如果测量仪器在安装过程中出现一些不确定因素的时候，应当立即采取相应的措施进行预防处理，保证正确的摆放GPS仪器。在摆放GPS仪器的时候，要重视点位的正确性，对仪器进行架设的时候要保证仪器处于水平的状态，在开启仪器之后应当将天线高、点号传输至仪器中，还要随时对卫星传来的信息数据进行接收。对相关信息数据进行严格的记录，采取手抄的方式将测量过程中碰到的所有问题与观测的信息数据全部认真、详细的进行记录，为测量分析提供信息数据。在测量过程中，测量人员要尽量站在仪器的附近，确保在自己能够看得见仪器，定时对仪器的运行状态进行检查，保证仪器有充足的电量。当仪器在测量过程中出现偏移状况的时候，要将仪器关闭，然后重新对仪器进行架设，并且做好相关的记录。当仪器出现突然断电的情况，要及时的更换仪器中的电池，然后按照设定的程序进行开机操作，并且记录断电时间与重新开机时间。在碰到无法解决的问题时，要立即联络总站报备，采用有效的解决方法。

3.3选择合适的地位进行埋石操作

在选择控制的时候，应当尽量选择视野开阔、接收设备易于安装与操作、被测卫星高度角大于15°的位置。测量点与高压输电线之间的距离应当大于200m，测量点与无线电发射台的距离应当大于400m，测量点的周围不能存在对卫星信号接受造成影响的物体，要远离大面积水域。根据点测量点的实际位置进行埋石操作。

3.4 数据的观测及其处理方法

该矿区数据观测主要使用的是三台单频GPS静态定位仪器，三台仪器的观测时间均处于半小时以上。完成观测任务之后，对外业观测数据进行全面的审核，每一项审核的限差为：异步环全长相对闭合差不能够高于6ppm，同步环全长相对闭合差也不能够高于6ppm；复测基线中的长度较差限差，与相应等级规定的精确度相比要小；复测基线程度较差限差、异步环相对闭合差以及同步环相对闭合差全部都处于误差允许范围内。

综上所述，在现行GPS技术中使用的是WGS84大地坐标系，而该矿区中的测量区域中需要的是1954年北京坐标系。所以，平差计算在WGS84坐标系统中进行无约束平差，在坐标换算完成之后，在1954年北京坐标系中进行约束平差。控制网中主要使用的是831IO（IV）、83109（IV）进行约束平差。平差之后，控制点平面上最大点位的误差为0.01m，达到了规定中的标准与要求，满足需求。

4结语

人们开始逐渐重视煤矿勘探技术的探索，GPS技术的出现受到了广泛关注，GPS技术具有测量时间短、定位精准、操作便捷以及点间不需要进行通视等一系列优点，在煤矿开采业中被广泛应用，GPS技术已经成为煤矿勘探中主要的技术方式以及重点形式。GPS技术与传统勘探技术相比较而言，有着非常大的优势，不仅降低了煤矿勘探内业中的计算工作量与外业中的观测强度，还提供了煤矿勘探中的准确度，促进了煤矿企业的快速发展。

参考文献

[1]李云明.分析GPS技术在煤矿勘探平面控制测量中的应用[J].科技风，2012（11）.

[2]吴德颂.GPS技术在矿山控制测量中的应用研究[J].价值工程，2012（24）.

[3]董亚林.GPS技术在矿区控制测量中的应用[J].科技资讯，2009（12）.