GPS在煤矿井筒十字线设定中的应用实践探析

摘 要：在煤矿工程施工当中，井筒十字线具有十分重要的作用，对井筒十字线测量的结果是否准确直接影响煤矿各种设施的施工质量。因此，提高井筒十字线测量的准确性至关重要。GPS测量技术具有很大的优越性，相对于常规的测量方式测量操作比较简单，并且测量的精确度非常高，将这种技术应用在煤矿井筒十字线设定当中不仅可以提高测量的效率，而且还可以提高测量的质量。基于此，本文笔者将针对GPS技术在煤矿井筒十字线设定中应用的问题进行研究，希望可以发挥一定的积极作用。

关键词：GPS；煤矿；井筒十字线；应用实践

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.049

井筒十字线是煤矿各类建筑设施布置和测量的依据，在煤矿施工当中发挥着重要的作用，这就要求施工单位提高十字线布设的的质量，同时加强对十字线的管理与维护，防止十字线发生位移的情况，对煤矿施工的质量产生不利的影响。不同的施工阶段对十字线的要求也是不同的，相应的十字线桩点的建立也是不一样的，桩点的数量和要求需要根据实际的情况进行确定。在对井筒十字线进行设定时应以GPS技术作为技术支撑，相对于一般的测量技术而言，GPS技术具有很多优点，如操作比较简单、定位的精确度较高以及对外界条件的要求比较少等。下面本文就以某煤矿工程建设为例，探讨GPS技术在井筒十字线设定中的应用实践情况。

1 工程实例

某大型煤矿工程，储煤量非常丰富，该煤矿的设计没产量为每年600万吨，整个矿区的自然标高为27m，地势比较平坦，具有良好的交通状况。

2 在基建初期十字线点的测量

在基建初期对十字线进行施测具有重要的意义，这是施工单位设定十字线的重要环节。在对基建初期的十字线进行测量时需要做好矿井前期准备阶段的工作，对D级GPS控制网进行施测，而施测的过程中需要利用部级测量成果当中的C、D级控制点，将其作为基准点进行测量可以提高施测的准确性，具体测量的方法为GPS静态作业法，首先需要利用专业的软件卫星预报进行全面的了解，在此基础上进行施测，然后对卫星图形强度因子进行综合的分析，确定最佳的施测时间、最佳的观测图形和所经路线，制定科学的施测方案，严格按照作业要求进行测量。控制网施测完成之后，需要使用GPS 的PTK技术对井筒十字线进行标定。PTK技术属于实时定位技术，主要是由GPS技术和数据传输技术相结合而形成，利用PTK技术可以快速有效的进行测量和分析，其测量的精度可以满足建井前期的技术要求。另外，在测量工作的过程中相关的工作人员一定要加强对桩点的保护，防止桩点被破坏，使桩点可以在井架准备建立的前期一直使用[1]。

3 对井筒十字线点进行加密

在煤矿建设和土建安装工程大规模施工之前，这时候前期布设的十字点已经不能满足矿井建设的技术要求，需要在原有点位的基础上增加点位的个数，点与点之间的距离一般大于20m，并且还需要注意距离矿井最近的点与矿井之间的距离要大于30m。在设置点位时，需要根据设计单位平面图的要求，选择最佳的点位，注意点位要具有良好的通视条件，并且可以保存较长的时间[2]。

在对基点点型进行设计时，一定要综合考虑场地的土质、含水量、地面设计高程与实际高程之间的差距等因素，从而确定最佳的基点点型。煤矿施工是一项十分复杂的系统工程，再加上机械化施工程度的不断提高，这种情况对基点保护造成了一定的挑战，需要相关的施工人员在设置基点时将其设置在远离临时性以及永久性的构筑物的地方，同时在基点位置设置围栏或保护标志牌等[3]。

在矿井预开工阶段，由于场地内的建筑物数量比较少，因此具有比较好的通视条件，在新设置的十字线两端定出两点，并将这两点刻在基点桩的钢轨上，以此为基础刻出其它几个点，但是不要刻的太深，以免影响改刻。刻点完成之后，需要选取适当的点进行加密控制，之后按照一级导线的测量要求将其他各点的值测出。为了保证各点方位的准确性，需要根据实际的计算量对各点进行改刻，并通过导线测量出各点的坐标，并再次进行检测，保证符合矿井建设的要求[4]。

4 十字线点的维护

在矿井建设的过程当中，井筒施工技术为冷冻技术，容易导致发生地表位移的情况，同时由于施工的条件比较复杂，高等建筑物的数量不断增加，十字线点发生点位移动在所难免，为了保证点位的移动在合理的范围之内，需要加强对十字线点的维护。相关的施工人员一定要提高维护意识，在十字线点刻好之后，需要在日常的测量活动当中检查十字线点位移的情况，如果检查发现位移严重的情况一定要及时采取有效的措施进行调整，避免对工程施工放样造成严重不利的影响。另外，如果出现问题的点位比较少，施工人员可以根据相邻的控制点对十字线点进行导线测量，并计算出点位的偏移量，对出现问题的点进行重新设置[5]。

5 结语

GPS测量技术相对于传统的测量技术具有测量效率高、精度高的优势，并且可以最大限度的减少户外工作量，缩短工期，同时也更有利于做好维护工作。因此，相关的施工单位一定要积极的利用GPS技术。本文主要对GPS技术在井筒十字线设定中应用的情况进行了研究，提出了一些新的方式方法，相信可以为相关从业人员提供一些参考和建议。

参考文献：

[1]李国华，丁仕军，岳尊彩等.基于GPS的兴隆庄煤矿的近井网建设与十字中线恢复[J].山东国土资源，2011（10）：43-46.

[2]马学虎.基于GPS在煤矿测量工程中的应用分析[J].价值工程，2015（27）：64-65，66.

[3]高晨光，赵小玉.河南省新丰煤矿主井井筒中心确定方法探讨[J].河南科技，2014（16）：23-24.

[4]朱俊峰，韩红太，宁卫远等.边角网在煤矿井筒十字中线恢复中的实践与分析[J].测绘与空间地理信息，2011（04）：194-196.

[5]张兆晓.城煤矿新风井十字线测设方法探讨[J].能源技术与管理，2013（03）：161-162.

作者简介：刘东旭（1986-），男，山东莱西人，学士，助理工程师，研究方向：煤矿测量。