關于GPS在礦山測量中的工作原理及應用探討

曹中軍

【摘 要】礦山的測量工作是礦山進行生產建設的前提基礎。只有清楚的掌握礦山的地質勘探測繪情況，才能保證礦山能夠投入正常的生產建設和以及開發利用。由于礦產資源具有多樣性，不同礦產有不同的開采方式和條件。礦山的測量方法和標準也會產生變化和發展。本文將對礦山驗收精度的計算方法進行改進，并以GPS技術為提升礦山測量精度的技術支撐，證實了通過計算改進和技術應用提高礦山測量的驗收精度的方案的可行性。

【關鍵詞】礦山測量；驗收精度；改進方法

1 礦山測量驗收精度的改進方法

1.1 精準采集數據

通常情況下，露天采礦對測量驗收精準對度要求普遍較低。一般5級J6儀器就能完成測量工作。但部分礦產的采集需要定期實地測量。而且對于測量驗收精準度要求較高。一般情況下，預算得出的采空后碎部點的密度數據，要跟采礦場的現場情況大致相等。驗收測量人員要加強實際測量工作，以此保證相關采集數據的準確性，確保采礦作業正常進行。

采集數據需要做到有準確的勘測數據、精準的數據記錄以及科學化的立尺。一般礦上的碎部點測定需要一定的精準度，因此跑尺和取點的選擇至關重要。在進行工作時，跑尺人員必須做到對采場地形的完整控制和規律描繪以及對跑尺數量的控制。尤其是對測線和儀器等布置，需要依據礦山實況和采集作業的需要進行測量。

2 GPS技術在礦山測量的應用及作用

2.1 GPS技術優勢

GPS技術有高精準的定位功能，將GPS功能應用于礦山測量領域能夠有效縮短測量的時間，而且由于GPS技術的不斷發展，GPS已經能夠為用戶提供準確的三維坐標，便于觀測站的定點測試工作。此外，GPS技術是一項操作較為簡便的技術，很多新式GPS設備自動化程度越來越高，更加便于工作人員使用。GPS設備在使用和運行時所受到的天氣影響也十分有限，幾乎不受天氣等其它因素的影響。

2.2 GPS選點測量應用

GPS技術應用于礦山測量工作最重要的一點就是要對GPS進行選點測量。GPS觀測站不是獨立。一般情況下，GPS觀測站之間不需要特殊的連接模式，且網點的圖形結構靈活變化的。在實際測量過程中更加簡便。GPS選點測量對于礦山測量的精準度會產生重要的影響。完善FPS選點測量有助于提升測量結果的可靠性。在GPS選點時必須重視已下幾個方面。

（1）GPS選點首先必須使用接收信號能力較強的設備。位置應該保證在較高的開闊地帶。

（2）GPS定點周圍10°可是條件必須滿足設備要求。GPS定點位置應該遠離遠離大功率無線電發射源以及高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，相隔距離應該保持100M以上距離，以防止上述設備的干擾。

（3）GPS地點應遠離大面積的水面或者極特殊地形的影響，防止衛星信號出現干擾。此外選點必須位于交通便利的地區，便于設備的安裝和使用。選點人員需要嚴格按照工作要求，和實際礦山狀況，進行科學合理的選定點位。保證礦山測量驗收的精準性。

2.3 GPS設備埋設應用

（1）GPS設備埋設處應該本著方便實用的要求去選擇。當前GPS設備埋設一般是利用具有中心標志的標石，以此精確標志點位，這里需要注意的是，選定的標石必須有一定穩固性，防止山體運動或其他自然因素造成的破壞，保障探測設備持久有效性。

（2）GPS使用

GPS安裝完畢后，就可利用該設備對進行礦山的勘測，可通過對衛星信號的跟蹤和處理，獲取出礦山測量的信息數據，在測量過程中，GPS設備必須持久測量，不能間斷測試。保證GPS衛星高度角始終保持一致。保證GPS設備運行的穩定性，從而提升礦山測量的精準度。

（3）GPS觀測數據記錄

利用GPS探測礦山需要對勘測數據進行保存和記錄，數據的全面性和準確性能夠影響礦山測量的最終精準度。因此GPS觀測數據記錄十分重要。當前記錄觀測數據方式主要有觀測記錄和測量手薄兩種。相關工作人員要對觀測結果信息資料進行及時的儲存記錄。

實際上，雖然GPS對于提升礦山測量精準度有一定的作用，但是該技術依然存在局限性。在GPS技術發展越來越快的形式下，RTK等測量技術也越發成熟。與傳統的GPS技術相比，RTK技術測量精準度更高該設備采用了載波相位動態實時差分方法。當前該技術應經應用代課地形測繪、控制測量等多個領域，在未來的礦山測量工作中，應用RTK技術將是未來的發展趨勢。

2.4 GPS技術在礦山測量地理信息系統的應用

地理信息系統（GIS）在礦山的測量工作中具有重要的作用，GIS系統能夠對礦山的地理分布環境進行展現，對礦山測量、采集、管理等信息進行數據展現和應用，GPS技術能夠利用其全天候、時效性的特點促進礦山地理信息系統更有效率地實現礦山測量的四維時空動態處理，并實現了相關數據采集分析的時效性，進而提升了礦山測量的精準度。

通過傳統測量方法建立或擴建的礦區，往往會受到地形影響，最終導致無法使用水準儀傳遞高程或水準網精度滿足不了礦區控制網的精度要求。如果加以運用GPS技術，就能夠排除礦山地形的制約和影響，能夠提升礦山的測量精度，達到測量標準。形成一套實時動態定位技術，此外實時動態定位技術的特點之一就是有較高的工作效率。實時動態定位技術與傳統測量技術相比，其測量數據精準程度相對應傳統的導線數據較為精準，誤差更小。具體可參考表1內容。

表1

2.5 GPS技術在礦山安全中的應用

隨著人們對資源的需求不斷增大，礦山資源的開放率越來越高。不管是對礦山的測量工作，還是采集開發工作，都容易遭受礦山地質災害的影響。尤其是依據傳統測量方法建立礦區，由于對礦山測量精準度的缺失，造成了礦山生產安全隱患，不利于采礦作業的安全。使用動態GPS快速定位系統能夠及時采集礦山測量數據，并提高其精準度，不僅能夠對礦山實施情況進行掌握，提升礦山測量精準度，打造高度安全的采礦作業區，還能夠有效消除礦山的生產安全隱患。

3 結論

總之，通過分析，礦山的地形、技術能力人為因素都會影響到礦山測量驗收精度。本文通過對測量計算的分析闡述，對原有計算方法進行了改進，運用了多種更加有效的計算方式，目的是為了提高驗收精度，保證礦山生產總量和質量。此外，通過對GPS技術的闡述也說明了提升礦山測量精準度必須依靠先進的測量設備才能完成。礦山測量驗收工作是一項比較復雜嚴謹的工程，不僅需要理論支撐，更需要技術的保障。在具體的礦山測量驗收工作中，還要加強對新技術、新理念的應用。利用先進的測量手段和工具，以此提高礦山測量驗收工作的效率，提升計算的精度。

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[責任編輯：朱麗娜]endprint