浅析煤矿测量中GPS技术的应用

摘 要：电子技术以及激光技术在现代科技发展的推动下不断的进步，并被应用到了煤矿测量工作中。在目前的煤矿测量中，管理要求以及技术要求不断的提高，现代煤矿测量从技术上一点点的发生着质的变革。随着人们在地理研究上的不断进步，相关勘测技术的不断提高。当前的煤矿开采中，各种模式、各种手段的不断完善，成为了当前煤炭业的主要技术前提和工作重点。作为技术施工中不可缺少的基础措施，测绘技术也在不断的自我完善和发展。文章主要针对目前的测绘技术进行了分析，在已有的技术措施以及设备基础上，对gps技术在测绘技术中的应用展开了一定的讨论。

关键词：GPS技术；煤矿测量；应用

煤矿的测量工作贯穿了整个煤矿的生产运营过程，从勘探到设计到开发再到运营，几乎每个阶段都有测量工作的影子，测量工作的主要任务就是在各阶段对矿区的生产技术以及矿区环境进行分析，进而进行完善。主要针对矿区的地下、地面空间、资源以及环境进行信息的采集，通过存储、处理进行分析，为资源的有效开发、合理利用，资源的保护，环境的保护以及环境的综合治理等矿区工作提供了有力的依据。

1 GPS技术概述

1.1 技术简介

GPS就是俗成的全球定位系统，其自动化高、全天候、精度高以及效益高的特点越来越得到人们的推崇和肯定。开始广泛的被应用于各种测量工作中（煤矿测量、大地测量、运载工具导航、航空摄影测量、运载工具管制、工程变形测量以及地壳运动的监测等）。随着经济的增长，人们在物质上的要求也越来越高，一个企业想要在如此环境下平稳发展，保持稳步增长就必须重视其生产质量，对于煤矿产业来说，测量技术是其进行开采和规划的基础，是整个产业的质量前提和保障，而要保证煤矿企业的生产质量就需要对其测量中的测量工作人员的专业素养以及知识水平进行提高，因为高质量的煤矿测量工作主要是建立在高素质的测量团队和高水平的技术人员的基础上的，通过现代化的技术方式对测量准度进行提高，以切实可行的方案为前提，保证煤矿测量工作的准确。

1.2 GPS技术的应用

（1）在矿区建立起严密的控制网；（2）对矿区内沉陷区域进行检测；（3）对井筒以及建筑物的变形状况进行检测；（4）对露天矿的边坡状况进行检测；（5）对矿场车辆进行实时调度。

2 全站仪的应用

2.1 全站仪简介

作为应用最广泛的测绘仪，全站仪在煤矿的测量工作中发挥了重要作用。全站仪利用了光学技术和电子技术，具有经纬仪以及测距仪所有的优点，其应用范围更加的广阔。在测绘仪器中，智能化全站仪销量目前是最大的，这也是由煤矿测绘的发展方向决定的。

2.2 具体应用

由于全站仪不但具有了经纬仪的优点，同时也涵盖了测距仪的作用，可以说是集二者之所长，且在结果的提供形式上通过数字的形式进行显现，更加的形象。加之全站仪在操作上较为简单，性能也相对稳定，并且通过电子手簿能够实现同计算机之间的数据通讯，因此在煤矿的测量工作中发挥了重要的作用，得到了煤矿业界的一致肯定。另外全站仪还能够对矿区进行地面控制的全面测量，此外地形测量以及煤矿测量均能通过全站仪进行实现，由于井下测量和联系测量全站仪也能够完成，因此全站仪代表的数字化、智能化仪器是今后矿山的测量仪器发展的趋势指向。

3 RS遥感的应用

3.1 简介

通过遥感监测对地表的植被光谱以及土壤光谱进行检测，通过其光谱变化情况了解到地表的塌陷范围以及植物植被的生长分布情况，主要用作研究地下的开采作业对环境的影响。以此寻求最合理的煤矿生产方法和措施，在此基础上对地面的生态进行保护。

3.2 RS技术的主要应用

（1）RS技术主要被应用在地表沉陷的程度以及范围检测上；（2）对于煤矸石的污染检测RS技术也发挥了重要作用；（3）对于城市的热辐射RS检测更加准确；（4）RS检测技术同样也被应用到地下水位的变化检测上；（5）在边坡的稳定性检测上RS技术同样发挥了巨大的作用。

4 三维激光扫描技术及其在煤矿测量中的应用

4.1 三雏激光扫描技术简介

由三维激光扫描仪、数码相机、GPS定位装置、升降台、旋转平台、软件及附件构成。用其采集的数据与全球标准的坐标系融合。并可以多种不同的格式输出。还可以通过软件与V.C++结合转换成原代码。

4.2 三雏激光扫描技术在煤矿测量中的应用

（1）地质剖面测量；（2）露天矿边坡稳定性监测；（3）地表移动变形监测；（4）井筒安装及断面测量；（5）井架安装及变形测量；（6）巷道断面测量；（7）露天矿储量测量及管理；（8）公路、铁路、河道、桥梁、建筑物地基等测绘。

5 测绘技术在煤矿测量中的应用

5.1 测绘井田区域地形图

利用网络RTK技术，只需1台接收机，便可在1秒之内实现测绘。在未来几年内，应用精密单点定位技术，将使井田区域地形图的测绘更加便利。

5.2 工业广场施工测量

此前，因使用GPS接收机进行施工放样。由于工地各种建物体及施工对象对卫星信号的遮挡，使用不便。当室内接收机问世以后。进行煤矿工业广场建筑物、构筑物的施工测量，再也不需考虑工地各种障碍物对卫星信号的遮挡，可实现快速、精确、实时定位及放样，极大地提高工程质量及工作效率。

5.3 矿区控制测量

用GPS相对定位技术建立矿区控制网，我国已经开始实践数年之久。同传统的经典测量比较，该控制网对于矿区的控制效率大大加强，同时一定程度上降低了成本。

6 煤矿测量技术发展瓶颈

现代测绘技术和测量仪器向数字化、电子化和自动化方向发展，已经超越了传统的测绘方式。数字化测绘技术是通过计算机的模拟，在PC机上直接反映出地形、地貌等我们所想得到的数据或者图像，特别是当一个地区需要用到数字地形图但是受到经费或者时间等原因的限制时，这种测绘方法的优势就被充分体现出来。GPS技术在当前社会发展中已经广泛的应用在各个领域之中，并随着当前社会的不断发展正在飞速的扩大，但在煤矿测量中，因大量的日常测量工作是在井下进行的，因此其在生产的过程中由于对GPS信号接收要求高，使得其在使用的过程中存在着巨大的影响因素。更是当前社会发展的过程中存在着多种隐患和因素的前提关键。井下岩层需要应用GPS技术前提就是要解决地下卫星信号的发射通信问题，主要能够采用超声波作为通讯的信号载体，以此对井下进行信号传输。超声波能够有效穿透岩体实现精确的井下定位，除了以上工作外，要做到实时定位还存在有很多的难题，其中较为困难的则是超声波对于岩体反馈的信号的特征分析，只有准确掌握信号传输的信息特征才能实现物探的有效性。

7 结束语

对于煤矿生产，测量工作作为施工方式以及施工手段是不能被替代的，在煤矿建设中无论规模大小，煤矿的测量手段、措施都需要相应的测量技术为基础。测量技术对于我国的煤矿业发展起着重要作用，是对煤矿生产质量的有效保证。而且随着新型煤矿测量技术的开发和应用推广，煤矿施工对于测量精度上的要求也不断的提高，在这样的作用和反作用下，煤矿业以及煤矿测量技术都在不断的提高，测量人员在测量中使用的技术手段以及技术水平不断的得到提高，增加了准确性，为工程的有效实施提供良好的基础。