试析GPS在煤矿矿井测量中的应用

摘 要：煤矿矿井测量是一项重要的环节，对于煤矿矿井测量的要求较高，提高准确度有利于后续工作 顺利开展。GPS技术具有操作方便、定位精准、测量的效率高等等特点，随着科技的发展，GPS技术的应用领域逐渐扩展，在煤矿矿井测量中的应用具有优势。本文主要从GPS在煤矿矿井测量中的应用进行分析，对于测量中问题以及改进方法进行了探讨，希望可以提供相应参考。

关键词：GPS技术;煤矿矿井测量;应用

煤矿矿井的测量工作非常重要，因此煤矿开采是一项复杂的、并且危险性较大的工作，因此保证测量的精准度可以为后续的开采工作提供保障。传统的测量方法由于受到技术水平以及科技的限制，存在误差，测量的时间长、程序复杂，在现代煤矿开采中具有滞后性。GPS技术的发展和应用可以有效改善传统测量技术中的问题，操作简单，并且准确度高，适合煤矿矿井测量提出的要求，GPS技术在煤矿矿井测量中的应用具有广阔的发展前景。

一、GPS技术概述

GPS就是全球卫星定位系统，GPS最初应用在军事领域，但是随着科技的发展，在其他领域也应用考虑GPS技术，并且取得了成效。煤矿矿井测量中应用GPS技术可以改善传统测量中的缺陷，提高测量准确度。GPS技术在测量过程中可以将精度达到厘米，符合工程的测量要求，并且测量速度快，将测量时间大幅缩减。并且GPS测量技术具有高适应性，不管在任何地方都可以进行测量，在野外测量中进行现场数据核准，可以实现连续的产距离测量和观测，有效提高测量效率，因此应用范围广泛，应用前景广阔[1]。

二、GPS技术在煤矿矿井中的应用要点

（一）GPS测量前的准备工作

GPS技术要想得到有效的应用，取得良好的效果，需要在开始测量前进行相应的准备工作，对于煤矿现场的地形、地貌、地质情况、水文等进行勘察，并且需要对周围环境的数据信息等进行收集和整理，并且深入分析数据，制定测量方案。GPS测量需要对测量的位置以及时间进行精密计算，测量的位置会影响测量的精准度，因此要综合分析各种条件确定测量的位置。测量人员对于GPS埋设的位置需要提高重视，对GPS布局进行合理规划，在确定GPS位置时尽量选择空旷区域，周围没有障碍物阻挡，并且尽量避免与大功率发射设备以及高压线距离过近，会对GPS的正常工作造成干扰，影响测量的结果。

（二）地面控制布设要点

开展矿井测量的目标主要是为了将测量的数据进行收集，后续的工作可以根据数据进行分析，井下作业需要测量数据作为制定方案的参考，因此在进行GPS测量时要注意对布局位置的选择，合理的布局位置可以提高测量的准确性。对于煤矿矿井的测量位置应该尽量选择在井口的附近，以井口作为中心。这样不仅方便施工工作的开展，并且一井口作为中心可以将数据进行有效传递，确定坐标位置。GPS技术测量工作会应用静态定位法确认网络等级，测量工作要想得到有效开展至少需要四个测量点方可有效开展工作。在煤矿矿井测量过程中四个测量点的位置应该有一个定向点，并且设置一个井口附近的点，在井口附近的点可以起到连接其它点的作用。采用双点位布局具有一定的稳定性，受到外界环境的影响较小，下井深度在不断加深之后测量的点位就会进行相应调整，在产生变动之后难以实现修复，因此双点位可以减少这一问题，及时恢复测量的位置，保持稳定的工作状态，确保数据信息的协调统一[2]。测绘点的选择需要综合分析整体情况，保证测量的质量，并且测量点的高度角都分布在有效控制的范围之内，提高对测量点位置的把握。

（三）GPS数据观测与处理

GPS接收机是对测量的数据进行接收的一种装置，通过利用GPS接收机可以对数据等接收，因此接收机非常重要，为了保证接收机的正常使用，需要在测量开始前对接收机进行预热，并且相关人员需要根据标准以及操作说明进行调试，符合要求，对同一组卫星进行观测。观测过程中的数据的记录环节必不可少，并且未来减小误差，需要进行多次记录，然后计算平均值。对于一些精准度要求较高的数据，应该利用计算机技术，通过计算软件等进行精准计算，通过计算机强大的计算能力，可以提高计算的准确度，减少人工计算可能造成的误差。

三、GPS在煤矿矿井中存在的问题

GPS技术在煤矿矿井测量中的应用虽然操作简单，并且准确度较高，但是也存在一定的弊端需要进行改进和完善，这样才能提升整体的测量质量。煤矿矿井的测量需要对测量点进行仔细布局，确保测量点测量数据的准確性，但是各测量点之间关联性不大，具有相对独立性，因此在测量之前未来保证测量的质量必须对各测量点进行检测，并且对测量设备检查、维修和调试，设备的状态影响测量的质量，因此对于设备状态的检测非常重要，对测量点以及设备的检测就会花费大量的时间，过程比较繁琐，并且一旦某一环节程序出现问题，就会影响整体测量结果[3]。GPS测量精度受到气候、湿度、高压线等等因素的影响，因此在测量过程中如果对这些问题没有进行仔细的调查，就会受到外界环境的影响，降低精度。测量过程中由于种种因素的影响会出现接收机无法转换卫星信号的情况，遇到这种情况需要采用最初的测量方式，需要对测量点进行重新的规划和布局，不仅影响后续的工作进度，并且降低了测量的质量和效率。

四、改善GPS技术在煤矿矿井应用的措施

（一）加强对人员的管理

测量人员的技术水平以及专业素养影响测量结果，因此对于测量人员需要加强管理，做好技术交底工作，可以让测量人员做到心中有数，在测量环节更具有灵活性。并且对于测量中可能遇到的问题进行预测，提前制定应急方案，减少质量问题以及安全隐患。设备的管理工作非常重要，对设备要定期进行检测和维修调试，确保设备可以正常使用。对于测量的位置进行详细的规划和制定，测量的数据要具有协调性和一致性，同时要设置两种不同的控制网，测量点之间要加强对数据的共享，对于测量结果及时处理，发现问题并且快速解决，有助于提高准确度。测量人员的综合素养需要提高，对于测量现场的情况具有敏感度，对于突发问题可以有效处理，具有风险识别能力可以减少测量失误。

（二）加强对现场管理

加强对现场的管理可以保证测量现场的安全，在测量之前需要对障碍物等进行清除，根据对现场的勘测结果制定针对性的测量方法，测量前制定设计方案，保证设计方案的科学性。实际测量工作需要对现场进行指挥和管理，确保测量有序性。

（三）降低测量误差

在实际的测量过程中，由于受到客观因素的影响，会存在一定的误差，如果误差可以控制在一定范围内，就不会对煤矿开采造成安全风险，但是如果误差较大，就需要引起重视，采取有效措施减少误差。工作人员需要加大对误差的处理，采用同步测量法，将测量到的数据实时传送到网络平台中，可以实现数据的共享，并且提高数据收集、整理的力度，通过控制网布局、数据加密处理以及编码设置等方式可以将数据与图形相连，实现了数字化操作形式，促进数据的有效性以及全面性，及时发现数据问题，保证数据精度[4]。

结语：综上所述，煤矿矿井测量非常重要，有利于开采工作的顺利进行，因此利用GPS技术可以提高测量精度，对测量关键环节进行把控，有助于提高测量质量和效率，推动煤矿工程的顺利开展。

参考文献：

[1]魏彦恒，薛伟. GPS在煤矿矿井测量中的应用探讨[J]. 内蒙古煤炭经济，2018（09）：49+75

[2]岳晋平. GPS在煤矿测量中的应用及发展前景[J]. 机械管理开发，2018，33（07）：238-239

[3]张广生. 浅析GPS在矿井测量中的应用[J]. 技术与市场，2014，21（12）：167+169

[4]杨智，王创. 浅谈GPS在煤炭矿井测量中的应用[J]. 四川水泥，2015（09）：191

作者简介：

吴广绿（1985-），男，本科，助理工程师，从事企业技术管理工作。