試析GPS在煤礦礦井測量中的應用

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

關鍵詞：GPS技術;煤礦礦井測量;應用

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

一、GPS技術概述

GPS就是全球衛星定位系統，GPS最初應用在軍事領域，但是隨著科技的發展，在其他領域也應用考慮GPS技術，并且取得了成效。煤礦礦井測量中應用GPS技術可以改善傳統測量中的缺陷，提高測量準確度。GPS技術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測量技術具有高適應性，不管在任何地方都可以進行測量，在野外測量中進行現場數據核準，可以實現連續的產距離測量和觀測，有效提高測量效率，因此應用范圍廣泛，應用前景廣闊[1]。

二、GPS技術在煤礦礦井中的應用要點

（一）GPS測量前的準備工作

GPS技術要想得到有效的應用，取得良好的效果，需要在開始測量前進行相應的準備工作，對于煤礦現場的地形、地貌、地質情況、水文等進行勘察，并且需要對周圍環境的數據信息等進行收集和整理，并且深入分析數據，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埋設的位置需要提高重視，對GPS布局進行合理規劃，在確定GPS位置時盡量選擇空曠區域，周圍沒有障礙物阻擋，并且盡量避免與大功率發射設備以及高壓線距離過近，會對GPS的正常工作造成干擾，影響測量的結果。

（二）地面控制布設要點

開展礦井測量的目標主要是為了將測量的數據進行收集，后續的工作可以根據數據進行分析，井下作業需要測量數據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確性。對于煤礦礦井的測量位置應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據進行有效傳遞，確定坐標位置。GPS技術測量工作會應用靜態定位法確認網絡等級，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該有一個定向點，并且設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定性，受到外界環境的影響較小，下井深度在不斷加深之后測量的點位就會進行相應調整，在產生變動之后難以實現修復，因此雙點位可以減少這一問題，及時恢復測量的位置，保持穩定的工作狀態，確保數據信息的協調統一[2]。測繪點的選擇需要綜合分析整體情況，保證測量的質量，并且測量點的高度角都分布在有效控制的范圍之內，提高對測量點位置的把握。

（三）GPS數據觀測與處理

GPS接收機是對測量的數據進行接收的一種裝置，通過利用GPS接收機可以對數據等接收，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熱，并且相關人員需要根據標準以及操作說明進行調試，符合要求，對同一組衛星進行觀測。觀測過程中的數據的記錄環節必不可少，并且未來減小誤差，需要進行多次記錄，然后計算平均值。對于一些精準度要求較高的數據，應該利用計算機技術，通過計算軟件等進行精準計算，通過計算機強大的計算能力，可以提高計算的準確度，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技術在煤礦礦井測量中的應用雖然操作簡單，并且準確度較高，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量。煤礦礦井的測量需要對測量點進行仔細布局，確保測量點測量數據的準確性，但是各測量點之間關聯性不大，具有相對獨立性，因此在測量之前未來保證測量的質量必須對各測量點進行檢測，并且對測量設備檢查、維修和調試，設備的狀態影響測量的質量，因此對于設備狀態的檢測非常重要，對測量點以及設備的檢測就會花費大量的時間，過程比較繁瑣，并且一旦某一環節程序出現問題，就會影響整體測量結果[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的調查，就會受到外界環境的影響，降低精度。測量過程中由于種種因素的影響會出現接收機無法轉換衛星信號的情況，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劃和布局，不僅影響后續的工作進度，并且降低了測量的質量和效率。

四、改善GPS技術在煤礦礦井應用的措施

（一）加強對人員的管理

測量人員的技術水平以及專業素養影響測量結果，因此對于測量人員需要加強管理，做好技術交底工作，可以讓測量人員做到心中有數，在測量環節更具有靈活性。并且對于測量中可能遇到的問題進行預測，提前制定應急方案，減少質量問題以及安全隱患。設備的管理工作非常重要，對設備要定期進行檢測和維修調試，確保設備可以正常使用。對于測量的位置進行詳細的規劃和制定，測量的數據要具有協調性和一致性，同時要設置兩種不同的控制網，測量點之間要加強對數據的共享，對于測量結果及時處理，發現問題并且快速解決，有助于提高準確度。測量人員的綜合素養需要提高，對于測量現場的情況具有敏感度，對于突發問題可以有效處理，具有風險識別能力可以減少測量失誤。

（二）加強對現場管理

加強對現場的管理可以保證測量現場的安全，在測量之前需要對障礙物等進行清除，根據對現場的勘測結果制定針對性的測量方法，測量前制定設計方案，保證設計方案的科學性。實際測量工作需要對現場進行指揮和管理，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，就不會對煤礦開采造成安全風險，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，將測量到的數據實時傳送到網絡平臺中，可以實現數據的共享，并且提高數據收集、整理的力度，通過控制網布局、數據加密處理以及編碼設置等方式可以將數據與圖形相連，實現了數字化操作形式，促進數據的有效性以及全面性，及時發現數據問題，保證數據精度[4]。

結語：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技術可以提高測量精度，對測量關鍵環節進行把控，有助于提高測量質量和效率，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用探討[J]. 內蒙古煤炭經濟，2018（09）：49+75

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

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

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

作者簡介：

吳廣綠（1985-），男，本科，助理工程師，從事企業技術管理工作。