基于GPS的礦山地質工程測量技術應用

張金峰

（甘肅煤田地質局綜合普查隊，甘肅 天水 741000）

由于行業的特殊性，礦山地質工程測量一度被作為一個單獨的職業。礦山地質工程測量技術能過實現：詳細查明礦山工程地質條件，為礦山基建、生產中的各類礦石工程的選位和施工設計提供資料；緊密結合礦山生產，解決與礦床開采有關的礦體穩定性問題。礦山地質工程測量工作的主要內容包括：對工程地質特征的調查，對礦石結構的調查，對工程進行當中各種自然現象的調查，以及對整個礦區參數的測量，最終保證礦山的開采事業可以安全的進行，并遵守可持續發展的觀念保證開發后的礦山還可以持續生產，實現礦產資源的合理化應用，進而提升礦山企業的經濟效益[1]。一直以來礦山測量人員不僅需要進行繪制地形圖的工作，還需要進行開采監督以及損害維護等工作，這種工作方式使得礦山地質工程測量工作的效率逐年下降。為了改善這一局面，需

要將礦山數據信息化，引入高科技的手段，例如GPS技術，在全球范圍內進行定位和導航，使得全球的用戶都能夠獲得全方位、低成本、干凈度的結果信息，極大的提升了礦山工作的信息化水平。

1 位置測量中的應用

礦山地質工程測量技術主要是對目標礦山的地質進行測量，測量過程一般分為初步普查、詳細普查、初步勘探與詳細勘查四個階段。具體的測量數據主要是為接下來的礦山開采做好基礎工作，在測量初期首先需要找到待開采礦體的位置，并盡可能精細的規劃出勘查路線，這就需要繪制路線圖[2]。在路線圖當中需要精確的表現出周圍的地形，用來判斷周圍地勢是否對勘探工作產生影響以及是否會對后期的開采工作產生影響。一般來講，進行礦山地質工程測量的礦上區域大多為未被開發的礦山，在其中可能會存在一些不穩定的因素，例如地質塌陷、地表巖石等，會給勘查工作帶來一定的難度。為此需要借助一些測量技術，利用科技的手段降低工作人員的工作強度。其中所采取的測量技術主要包含GPS技術，主要起到的是全球定位的功能，GPS的定位原理如圖1所示。

圖1 GPS工作原理圖

從圖中可以看出，GPS的工作主要依靠的是全球GPS衛星系統，利用傳輸網絡獲得定位信息，將定位信息傳送到測量計算機終端[3]。在礦山地質工程技術實施的過程中，可以先利用傳統的測量手段進行粗略的勘查，目的是快速的定位礦體的大概位置，之后借助全球GPS衛星，對礦體進行精確定位，并在計算機中斷以數據的方式進行存儲和記錄，參照具體的數據繪制路線圖。

繪制路線要注意周圍地形，盡量選取安全寬闊的路線，還需要考慮天氣、氣候、風向等因素，避免在實地工作過程中引發自然災害?？傊?，利用GPS技術進行礦山地質工程地形位置的測量，一切以安全為基準，確保工程可以安全、高效的實施。

2 遠程測量中的應用

在地質測量過程中會存在因礦山地質復雜，難以實地測量的情況存在，在這種情況下，GPS測量技術就可以發揮主要作用了[4]。傳統的遠距離測量方式是通過編碼程序對手簿和全站儀進行編碼，利用軟件將實際地形進行等比例縮放完成地形圖的繪制。這種方式要求能夠精確了解周圍的地貌，對測量要求較高，不適合地形復雜的礦山，且這種測量方式至少需要多人同時進行操作方可完成，當其中的某一個數據發生故障時，就需要重新進行一次測量工作。運用GPS只需要一次大范圍的定位就可以完成繁重的測量工作，極大的減少了傳統測量方法需要搬遷測量儀器的次數，進而提高了礦山地質工程測量的效率。

3 測量結果立體化

根據GPS的定位工作原理：先獲取到衛星的高度截止角，將獲取到的信息經過處理后，最終得到的測點三維坐標提取出來，所以通過GPS得到的地中工程測量數據的結果都是三維數據，即A(x,y,z)的形式，由此輸入到計算機數據處理系統以及計算機繪圖系統當中，最終的到的地形圖均以空間立體化的形式輸出，為之后的實地開采工作提供更加直觀的參考[5]。不僅如此，輸出的地形圖還可以下載到手機用戶端進行實時交互操作，更加具有實用性。

4 結語

總而言之，礦山地質工程測量技術水平直接關系到該礦產行業的發展，不僅引領了當代測量技術的發展趨勢，同時也為實際工作帶來了一系列的科技創新成果。

在信息技術為主導的時代背景下，礦山開采工作也需要借助高科技的科學體系之上，以GPS定位技術為中心設定測量系統，成為推動推動礦山測量技術發展的新方式。

通過GPS技術在測量步驟中的具體應用，大大提升了礦山地質工程測量的精度和效率，希望未來可以將這類技術應用到更加廣闊的平臺，從而帶動了礦山地質測量的信息化發展。