淺析煤礦測量中GPS技術的應用

摘 要：電子技術以及激光技術在現代科技發展的推動下不斷的進步，并被應用到了煤礦測量工作中。在目前的煤礦測量中，管理要求以及技術要求不斷的提高，現代煤礦測量從技術上一點點的發生著質的變革。隨著人們在地理研究上的不斷進步，相關勘測技術的不斷提高。當前的煤礦開采中，各種模式、各種手段的不斷完善，成為了當前煤炭業的主要技術前提和工作重點。作為技術施工中不可缺少的基礎措施，測繪技術也在不斷的自我完善和發展。文章主要針對目前的測繪技術進行了分析，在已有的技術措施以及設備基礎上，對GPS技術在測繪技術中的應用展開了一定的討論。

關鍵詞：GPS技術；煤礦測量；應用

煤礦的測量工作貫穿了整個煤礦的生產運營過程，從勘探到設計到開發再到運營，幾乎每個階段都有測量工作的影子，測量工作的主要任務就是在各階段對礦區的生產技術以及礦區環境進行分析，進而進行完善。主要針對礦區的地下、地面空間、資源以及環境進行信息的采集，通過存儲、處理進行分析，為資源的有效開發、合理利用，資源的保護，環境的保護以及環境的綜合治理等礦區工作提供了有力的依據。

1 GPS技術概述

1.1 技術簡介

GPS就是俗成的全球定位系統，其自動化高、全天候、精度高以及效益高的特點越來越得到人們的推崇和肯定。開始廣泛的被應用于各種測量工作中（煤礦測量、大地測量、運載工具導航、航空攝影測量、運載工具管制、工程變形測量以及地殼運動的監測等）。隨著經濟的增長，人們在物質上的要求也越來越高，一個企業想要在如此環境下平穩發展，保持穩步增長就必須重視其生產質量，對于煤礦產業來說，測量技術是其進行開采和規劃的基礎，是整個產業的質量前提和保障，而要保證煤礦企業的生產質量就需要對其測量中的測量工作人員的專業素養以及知識水平進行提高，因為高質量的煤礦測量工作主要是建立在高素質的測量團隊和高水平的技術人員的基礎上的，通過現代化的技術方式對測量準度進行提高，以切實可行的方案為前提，保證煤礦測量工作的準確。

1.2 GPS技術的應用

（1）在礦區建立起嚴密的控制網；（2）對礦區內沉陷區域進行檢測；（3）對井筒以及建筑物的變形狀況進行檢測；（4）對露天礦的邊坡狀況進行檢測；（5）對礦場車輛進行實時調度。

2 全站儀的應用

2.1 全站儀簡介

作為應用最廣泛的測繪儀，全站儀在煤礦的測量工作中發揮了重要作用。全站儀利用了光學技術和電子技術，具有經緯儀以及測距儀所有的優點，其應用范圍更加的廣闊。在測繪儀器中，智能化全站儀銷量目前是最大的，這也是由煤礦測繪的發展方向決定的。

2.2 具體應用

由于全站儀不但具有了經緯儀的優點，同時也涵蓋了測距儀的作用，可以說是集二者之所長，且在結果的提供形式上通過數字的形式進行顯現，更加的形象。加之全站儀在操作上較為簡單，性能也相對穩定，并且通過電子手簿能夠實現同計算機之間的數據通訊，因此在煤礦的測量工作中發揮了重要的作用，得到了煤礦業界的一致肯定。另外全站儀還能夠對礦區進行地面控制的全面測量，此外地形測量以及煤礦測量均能通過全站儀進行實現，由于井下測量和聯系測量全站儀也能夠完成，因此全站儀代表的數字化、智能化儀器是今后礦山的測量儀器發展的趨勢指向。

3 RS遙感的應用

3.1 簡介

通過遙感監測對地表的植被光譜以及土壤光譜進行檢測，通過其光譜變化情況了解到地表的塌陷范圍以及植物植被的生長分布情況，主要用作研究地下的開采作業對環境的影響。以此尋求最合理的煤礦生產方法和措施，在此基礎上對地面的生態進行保護。

3.2 RS技術的主要應用

（1）RS技術主要被應用在地表沉陷的程度以及范圍檢測上；（2）對于煤矸石的污染檢測RS技術也發揮了重要作用；（3）對于城市的熱輻射RS檢測更加準確；（4）RS檢測技術同樣也被應用到地下水位的變化檢測上；（5）在邊坡的穩定性檢測上RS技術同樣發揮了巨大的作用。

4 三維激光掃描技術及其在煤礦測量中的應用

4.1 三雛激光掃描技術簡介

由三維激光掃描儀、數碼相機、GPS定位裝置、升降臺、旋轉平臺、軟件及附件構成。用其采集的數據與全球標準的坐標系融合。并可以多種不同的格式輸出。還可以通過軟件與V.C++結合轉換成原代碼。

4.2 三雛激光掃描技術在煤礦測量中的應用

（1）地質剖面測量；（2）露天礦邊坡穩定性監測；（3）地表移動變形監測；（4）井筒安裝及斷面測量；（5）井架安裝及變形測量；（6）巷道斷面測量；（7）露天礦儲量測量及管理；（8）公路、鐵路、河道、橋梁、建筑物地基等測繪。

5 測繪技術在煤礦測量中的應用

5.1 測繪井田區域地形圖

利用網絡RTK技術，只需1臺接收機，便可在1秒之內實現測繪。在未來幾年內，應用精密單點定位技術，將使井田區域地形圖的測繪更加便利。

5.2 工業廣場施工測量

此前，因使用GPS接收機進行施工放樣。由于工地各種建物體及施工對象對衛星信號的遮擋，使用不便。當室內接收機問世以后。進行煤礦工業廣場建筑物、構筑物的施工測量，再也不需考慮工地各種障礙物對衛星信號的遮擋，可實現快速、精確、實時定位及放樣，極大地提高工程質量及工作效率。

5.3 礦區控制測量

用GPS相對定位技術建立礦區控制網，我國已經開始實踐數年之久。同傳統的經典測量比較，該控制網對于礦區的控制效率大大加強，同時一定程度上降低了成本。

6 煤礦測量技術發展瓶頸

現代測繪技術和測量儀器向數字化、電子化和自動化方向發展，已經超越了傳統的測繪方式。數字化測繪技術是通過計算機的模擬，在PC機上直接反映出地形、地貌等我們所想得到的數據或者圖像，特別是當一個地區需要用到數字地形圖但是受到經費或者時間等原因的限制時，這種測繪方法的優勢就被充分體現出來。GPS技術在當前社會發展中已經廣泛的應用在各個領域之中，并隨著當前社會的不斷發展正在飛速的擴大，但在煤礦測量中，因大量的日常測量工作是在井下進行的，因此其在生產的過程中由于對GPS信號接收要求高，使得其在使用的過程中存在著巨大的影響因素。更是當前社會發展的過程中存在著多種隱患和因素的前提關鍵。井下巖層需要應用GPS技術前提就是要解決地下衛星信號的發射通信問題，主要能夠采用超聲波作為通訊的信號載體，以此對井下進行信號傳輸。超聲波能夠有效穿透巖體實現精確的井下定位，除了以上工作外，要做到實時定位還存在有很多的難題，其中較為困難的則是超聲波對于巖體反饋的信號的特征分析，只有準確掌握信號傳輸的信息特征才能實現物探的有效性。

7 結束語

對于煤礦生產，測量工作作為施工方式以及施工手段是不能被替代的，在煤礦建設中無論規模大小，煤礦的測量手段、措施都需要相應的測量技術為基礎。測量技術對于我國的煤礦業發展起著重要作用，是對煤礦生產質量的有效保證。而且隨著新型煤礦測量技術的開發和應用推廣，煤礦施工對于測量精度上的要求也不斷的提高，在這樣的作用和反作用下，煤礦業以及煤礦測量技術都在不斷的提高，測量人員在測量中使用的技術手段以及技術水平不斷的得到提高，增加了準確性，為工程的有效實施提供良好的基礎。