基于煤炭地質勘查工作的GPS測量技術實踐研究

摘 要：我國的地理條件差異較大，地形結構也比較復雜，因而在對煤炭地質勘查時就具有一定的難度。根據實踐表明，在煤炭地質勘查中使用GPS測量技術不僅能夠對煤炭的地質勘查進行分析，而且在勘測時更加快捷方便，所以在煤炭地質勘測中GPS測量技術的使用范圍比較廣。

關鍵詞：煤炭地質勘查；GPS測量；技術實踐；研究分析

中圖分類號：TDl7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）8-0043-01

在對煤炭進行地質勘查時，主要有四個階段的工作，分別是預查階段、普查階段、詳查階段以及勘探階段。同樣，在測量煤炭地質工作時，也有三個方法，分別是對煤炭地質的可控制測量，對煤炭地形的測量以及對煤炭工程的測量。而在實際對煤炭地質進行勘查工作時，這三個方面的工作貫穿于始終，因此針對煤炭地質勘查中GPS的應用技術進行了主要的探討，并提出具體的技術分析。

1 我國煤炭資源的分布特點分析

在我國，由于地形的廣闊與復雜，也造成了煤炭的不同分布特點。我國的煤炭主要可以分為三個類別，分別是褐煤、煙煤以及無煙煤，在分布上呈現出北富南貧、西多東少的特點，但是我國的水資源分布卻是呈現出山區多、平原少，南部東部多、西部北部少的特點。煤炭資源的分布與我國的經濟發展、水資源分布呈現出明顯的逆向分布特點。我國的煤炭資源較多，但是分布卻不均勻，而勘查開發工作也不一致，因此要想促進煤炭資源的有效開發，在實際中還需要使用GPS勘查技術來進行，促進煤炭資源開發工作的健康發展。

2 基于煤炭地質勘查工作的GPS測量技術實踐研究

分析

2.1 控制測量技術

首先是首級控制的測量方案。在開發煤炭資源中為了滿足相應的勘查工作需要與礦井的生產建設需要，在制定測量方案時就要求相連的點之間可以滿足相互通視。例如在對某地區的煤炭資源勘查時，可以利用測量型的接收機，利用自動連接的方式，從西向東逐漸推進，并且勘查的精度需要符合GPS的相關的要求，之后就需要對GPS測量的已知點位置進行計算。在比較起算點時，要重點來比較帶權約束平方差。但是在實際測量時由于所測區的觀測量都屬于同一個類型，并且也都是GPS的靜態解，所以就可以使用等權平方差來比較了。在網平差中，如果發生一些外部誤差，例如是儀器沒有把中誤差與相位觀測值中存在的誤差加進去，就會過小來估計GPS解中的誤差。因此在實際中為了準確的來估計平差產生的誤差，就可以適當的放大GPS中原始誤差。在帶權約束平差之后，可以確定GPS網參考的因子是1，而且還可以通過X2=（α=94%）的統計值來檢驗，這樣就說明勘查觀測加權值是正確的，進行平差收斂。

其次是對圖根進行控制。在對圖根的控制設計階段，需要根據勘查階段的要求，來繪制出具有不同比例尺的地圖。在測量控制圖根時可以利用RTK的測量技術來完成。例如在經過勘查之后可以來設計20 km21：2 000與1：1 000的地形測量，根據實際情況來設計300個圖根點，利用全野外的數字化技術來完成繪圖。之后需要來實施圖根控制。在實際中可以采用兩個不同的基站來對同一個圖根進行觀測，在高程與平面滿足相應的規范要求時，可以進行4次測量，并把中數來作為一個最終的結果，在平面上要采用三腳架來對中，并且高程可以利用小鋼尺的二次量高，取中間值來輸入到手簿中。在作業時要嚴格的按照全球定位系統的實時動態測量技術RTK的規范進行。然后是對測量精度進行分析。在測圖時利用全野外的數字化測圖方式，并用儀器來對方位角與邊長進行檢查，保證測量精度能夠達到測量規范的要求。最后是對勘控點進行測量。在實際測量時為了滿足檢波點、物探線端點、鉆孔平面以及放炮點位置放樣與定測，需要根據煤炭地質勘查工作的測量規范要求，在首級控制點上在增加一個一級控制點，而根據在實踐中的經驗可知，在現代經濟條件下可以加密到E級點，具體的加密程度需要滿足對煤炭地質工程的測量，測量邊長可以控制在200～

5 000 m之間，以滿足GPS的測量要求。

2.2 工程測量技術

2.2.1 進行物探工程的測量

在進行外業測量時，可以利用RTK的差分GPS技術，在基準站上安裝一臺GPS接收機來進行觀測，并根據地震的工作需要與測線的長短來制定相應的工作計劃，在待測線上中間的位置位置點上來設置基準點，但是要保證基站的四周地形開闊，并且沒有通訊塔臺與高壓線，也沒有其他的會遮擋信號的大樹林等。在校正時可以利用兩點來校正，具體來說就是在保證RTK處于一種固定解的狀態下來對校正其中的一個控制點，之后把校正之后顯示在RTK手簿上的坐標和已知的坐標進行比較分析，如果平面的坐標誤差和高層誤差都在0.05 m之內，就可以來校正另一個控制點。利用同樣的方法來對第二個坐標點進行校正，但是此時控制點之間的距離需要大于1 km。在校正好第二個坐標點之后，就可以根據校正之后的兩個坐標點來計算基準站的精密坐標。同時在計算出基礎站與衛星之間的距離改正數，之后基準站需要把這個數據給發送出去。另外需要注意的是，在整平移動站時，可以把RTK上顯示出來的坐標和已知控制點平面坐標、高程相比較，在誤差小于0.04 m時可以開始RTK作業，并利用RTK來檢測炮點與檢波點的地面位置，測算其高程。

2.2.2 針對山地工程、鉆探工程與地質填圖的測量

在煤炭勘查普查階段會使用到山地工程、鉆探工程與地質填圖的測量，這項主要工作是針對地質的構造點與地質的露頭點來實行三維的定位測量。與此同時，也要對在煤炭勘查工作中的探井、探槽、探巷以及老窯井口來實行三維的定位測量工作。在實際中，鉆探工作測量在煤炭勘查工作的各個階段都有貫穿，主要任務是對鉆孔進行放養與測量。

3 結 語

綜上所述，在煤炭地質勘查中，采用GPS勘查技術，符合煤炭開采的新技術新要求，同時其精度測量要求也符合全球定位系統的測量要求與RTK的技術規范。在煤炭地質勘查工作中使用GPS勘查技術，還具有實時性、連續性、全天性、全球性的優點，特別是在隨著經濟和科技的不斷發展，在現代條件下GPS測量技術還使煤炭地質勘查的工作更加快捷、方便，也利于推廣。

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