試析GPS在煤礦礦井測量中的應(yīng)用

摘 要：煤礦礦井測量是一項重要的環(huán)節(jié)，對于煤礦礦井測量的要求較高，提高準(zhǔn)確度有利于后續(xù)工作 順利開展。GPS技術(shù)具有操作方便、定位精準(zhǔn)、測量的效率高等等特點，隨著科技的發(fā)展，GPS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴展，在煤礦礦井測量中的應(yīng)用具有優(yōu)勢。本文主要從GPS在煤礦礦井測量中的應(yīng)用進行分析，對于測量中問題以及改進方法進行了探討，希望可以提供相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù);煤礦礦井測量;應(yīng)用

煤礦礦井的測量工作非常重要，因此煤礦開采是一項復(fù)雜的、并且危險性較大的工作，因此保證測量的精準(zhǔn)度可以為后續(xù)的開采工作提供保障。傳統(tǒng)的測量方法由于受到技術(shù)水平以及科技的限制，存在誤差，測量的時間長、程序復(fù)雜，在現(xiàn)代煤礦開采中具有滯后性。GPS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用可以有效改善傳統(tǒng)測量技術(shù)中的問題，操作簡單，并且準(zhǔn)確度高，適合煤礦礦井測量提出的要求，GPS技術(shù)在煤礦礦井測量中的應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景。

一、GPS技術(shù)概述

GPS就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，GPS最初應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，但是隨著科技的發(fā)展，在其他領(lǐng)域也應(yīng)用考慮GPS技術(shù)，并且取得了成效。煤礦礦井測量中應(yīng)用GPS技術(shù)可以改善傳統(tǒng)測量中的缺陷，提高測量準(zhǔn)確度。GPS技術(shù)在測量過程中可以將精度達到厘米，符合工程的測量要求，并且測量速度快，將測量時間大幅縮減。并且GPS測量技術(shù)具有高適應(yīng)性，不管在任何地方都可以進行測量，在野外測量中進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)核準(zhǔn)，可以實現(xiàn)連續(xù)的產(chǎn)距離測量和觀測，有效提高測量效率，因此應(yīng)用范圍廣泛，應(yīng)用前景廣闊[1]。

二、GPS技術(shù)在煤礦礦井中的應(yīng)用要點

（一）GPS測量前的準(zhǔn)備工作

GPS技術(shù)要想得到有效的應(yīng)用，取得良好的效果，需要在開始測量前進行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，對于煤礦現(xiàn)場的地形、地貌、地質(zhì)情況、水文等進行勘察，并且需要對周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)信息等進行收集和整理，并且深入分析數(shù)據(jù)，制定測量方案。GPS測量需要對測量的位置以及時間進行精密計算，測量的位置會影響測量的精準(zhǔn)度，因此要綜合分析各種條件確定測量的位置。測量人員對于GPS埋設(shè)的位置需要提高重視，對GPS布局進行合理規(guī)劃，在確定GPS位置時盡量選擇空曠區(qū)域，周圍沒有障礙物阻擋，并且盡量避免與大功率發(fā)射設(shè)備以及高壓線距離過近，會對GPS的正常工作造成干擾，影響測量的結(jié)果。

（二）地面控制布設(shè)要點

開展礦井測量的目標(biāo)主要是為了將測量的數(shù)據(jù)進行收集，后續(xù)的工作可以根據(jù)數(shù)據(jù)進行分析，井下作業(yè)需要測量數(shù)據(jù)作為制定方案的參考，因此在進行GPS測量時要注意對布局位置的選擇，合理的布局位置可以提高測量的準(zhǔn)確性。對于煤礦礦井的測量位置應(yīng)該盡量選擇在井口的附近，以井口作為中心。這樣不僅方便施工工作的開展，并且一井口作為中心可以將數(shù)據(jù)進行有效傳遞，確定坐標(biāo)位置。GPS技術(shù)測量工作會應(yīng)用靜態(tài)定位法確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)等級，測量工作要想得到有效開展至少需要四個測量點方可有效開展工作。在煤礦礦井測量過程中四個測量點的位置應(yīng)該有一個定向點，并且設(shè)置一個井口附近的點，在井口附近的點可以起到連接其它點的作用。采用雙點位布局具有一定的穩(wěn)定性，受到外界環(huán)境的影響較小，下井深度在不斷加深之后測量的點位就會進行相應(yīng)調(diào)整，在產(chǎn)生變動之后難以實現(xiàn)修復(fù)，因此雙點位可以減少這一問題，及時恢復(fù)測量的位置，保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)信息的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[2]。測繪點的選擇需要綜合分析整體情況，保證測量的質(zhì)量，并且測量點的高度角都分布在有效控制的范圍之內(nèi)，提高對測量點位置的把握。

（三）GPS數(shù)據(jù)觀測與處理

GPS接收機是對測量的數(shù)據(jù)進行接收的一種裝置，通過利用GPS接收機可以對數(shù)據(jù)等接收，因此接收機非常重要，為了保證接收機的正常使用，需要在測量開始前對接收機進行預(yù)熱，并且相關(guān)人員需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以及操作說明進行調(diào)試，符合要求，對同一組衛(wèi)星進行觀測。觀測過程中的數(shù)據(jù)的記錄環(huán)節(jié)必不可少，并且未來減小誤差，需要進行多次記錄，然后計算平均值。對于一些精準(zhǔn)度要求較高的數(shù)據(jù)，應(yīng)該利用計算機技術(shù)，通過計算軟件等進行精準(zhǔn)計算，通過計算機強大的計算能力，可以提高計算的準(zhǔn)確度，減少人工計算可能造成的誤差。

三、GPS在煤礦礦井中存在的問題

GPS技術(shù)在煤礦礦井測量中的應(yīng)用雖然操作簡單，并且準(zhǔn)確度較高，但是也存在一定的弊端需要進行改進和完善，這樣才能提升整體的測量質(zhì)量。煤礦礦井的測量需要對測量點進行仔細(xì)布局，確保測量點測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，但是各測量點之間關(guān)聯(lián)性不大，具有相對獨立性，因此在測量之前未來保證測量的質(zhì)量必須對各測量點進行檢測，并且對測量設(shè)備檢查、維修和調(diào)試，設(shè)備的狀態(tài)影響測量的質(zhì)量，因此對于設(shè)備狀態(tài)的檢測非常重要，對測量點以及設(shè)備的檢測就會花費大量的時間，過程比較繁瑣，并且一旦某一環(huán)節(jié)程序出現(xiàn)問題，就會影響整體測量結(jié)果[3]。GPS測量精度受到氣候、濕度、高壓線等等因素的影響，因此在測量過程中如果對這些問題沒有進行仔細(xì)的調(diào)查，就會受到外界環(huán)境的影響，降低精度。測量過程中由于種種因素的影響會出現(xiàn)接收機無法轉(zhuǎn)換衛(wèi)星信號的情況，遇到這種情況需要采用最初的測量方式，需要對測量點進行重新的規(guī)劃和布局，不僅影響后續(xù)的工作進度，并且降低了測量的質(zhì)量和效率。

四、改善GPS技術(shù)在煤礦礦井應(yīng)用的措施

（一）加強對人員的管理

測量人員的技術(shù)水平以及專業(yè)素養(yǎng)影響測量結(jié)果，因此對于測量人員需要加強管理，做好技術(shù)交底工作，可以讓測量人員做到心中有數(shù)，在測量環(huán)節(jié)更具有靈活性。并且對于測量中可能遇到的問題進行預(yù)測，提前制定應(yīng)急方案，減少質(zhì)量問題以及安全隱患。設(shè)備的管理工作非常重要，對設(shè)備要定期進行檢測和維修調(diào)試，確保設(shè)備可以正常使用。對于測量的位置進行詳細(xì)的規(guī)劃和制定，測量的數(shù)據(jù)要具有協(xié)調(diào)性和一致性，同時要設(shè)置兩種不同的控制網(wǎng)，測量點之間要加強對數(shù)據(jù)的共享，對于測量結(jié)果及時處理，發(fā)現(xiàn)問題并且快速解決，有助于提高準(zhǔn)確度。測量人員的綜合素養(yǎng)需要提高，對于測量現(xiàn)場的情況具有敏感度，對于突發(fā)問題可以有效處理，具有風(fēng)險識別能力可以減少測量失誤。

（二）加強對現(xiàn)場管理

加強對現(xiàn)場的管理可以保證測量現(xiàn)場的安全，在測量之前需要對障礙物等進行清除，根據(jù)對現(xiàn)場的勘測結(jié)果制定針對性的測量方法，測量前制定設(shè)計方案，保證設(shè)計方案的科學(xué)性。實際測量工作需要對現(xiàn)場進行指揮和管理，確保測量有序性。

（三）降低測量誤差

在實際的測量過程中，由于受到客觀因素的影響，會存在一定的誤差，如果誤差可以控制在一定范圍內(nèi)，就不會對煤礦開采造成安全風(fēng)險，但是如果誤差較大，就需要引起重視，采取有效措施減少誤差。工作人員需要加大對誤差的處理，采用同步測量法，將測量到的數(shù)據(jù)實時傳送到網(wǎng)絡(luò)平臺中，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，并且提高數(shù)據(jù)收集、整理的力度，通過控制網(wǎng)布局、數(shù)據(jù)加密處理以及編碼設(shè)置等方式可以將數(shù)據(jù)與圖形相連，實現(xiàn)了數(shù)字化操作形式，促進數(shù)據(jù)的有效性以及全面性，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，保證數(shù)據(jù)精度[4]。

結(jié)語：綜上所述，煤礦礦井測量非常重要，有利于開采工作的順利進行，因此利用GPS技術(shù)可以提高測量精度，對測量關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行把控，有助于提高測量質(zhì)量和效率，推動煤礦工程的順利開展。

參考文獻：

[1]魏彥恒，薛偉. GPS在煤礦礦井測量中的應(yīng)用探討[J]. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2018（09）：49+75

[2]岳晉平. GPS在煤礦測量中的應(yīng)用及發(fā)展前景[J]. 機械管理開發(fā)，2018，33（07）：238-239

[3]張廣生. 淺析GPS在礦井測量中的應(yīng)用[J]. 技術(shù)與市場，2014，21（12）：167+169

[4]楊智，王創(chuàng). 淺談GPS在煤炭礦井測量中的應(yīng)用[J]. 四川水泥，2015（09）：191

作者簡介：

吳廣綠（1985-），男，本科，助理工程師，從事企業(yè)技術(shù)管理工作。