井下测量设备在煤矿的具体应用

井下测量设备在煤矿的具体应用

王凯强

身份证：61020219900529XXXX陕西榆林719000

摘要：众所周知,目前煤矿仍是我国居民的主要供暖保障。提高煤矿井下设备技术对于提高煤矿产量有着十分重要的意义。本文就来具体的讨论一下相关的话题,以供参考。

关键词：GPS技术；测量仪器；全站仪

一、GPS技术在测量中的应用

凭借安排在上空的GPS卫星,来确认地位具体位置的系统，通常就叫做全球定位系统,英文简称为GPS。其中,高精确度、快速定位以及能够全天进行工作是GPS系统最主要的特点。所以,GPS技术得到了测量学领域的一致青睐，并迅速的得到了推广以及有效应用。该技术具有较多的工作形式，其中被普遍使用的形式为静态以及动态相对定位。在运用测量形式的时候，要是不和数据传输系统融合到一起的话,那么所获得的定位结果就必须要进行测后处理后才可以确定。而正是由于测量数据要在测后处理，因此上面所提到过的测量形式都不能及时的确认最终的定位结果,并且也无法及时的检测基准站所观察到的数据质量,所以这就很难防止在对数据进行后处理的时候不会出现不合格的测量结果。而如果一旦出现不合格的情况,那么就必须要重新进行测量。

二、GPS近井网的布设

煤矿的地面没有矿区控制网，而想要确保主副斜井能够得到精准的贯通，那么就必须要在矿区上创建地面近井控制网，但是在创建过程中，一定要符合井下贯通的条件，因为矿井的运输要依赖于井筒，所以在精度上一定要做到精益求精。通常，矿井不会再井筒位置贯通，不过想要减少工期的话，则最好采取两头对向掘进的措施。另外，如果不想出现较大的误差，最好不要采用传统的测量方法，而是利用GPS建网技术来对井筒位置和网形进行布设，具体的布设情况如图1所示：YHE以及ZTY都属于国家四等点，而TJP则是二等点。另外，01,02是主副井井口近井点，而03,04则是风井口用作联系测量的近井点。

三、全站仪在矿山测量中的应用

现在，使用前景最好测量仪器的要数全站仪。它主要是利用电子和光学技术相结合的原理制作而成的。同时它也是一个汇集了集光、机电为一体的高性能仪器。全站仪,全称被叫做全站型电子速测仪，它能够用作对角度以及距离的测量以及相关的数据分析工作，利用键盘能够传送操作命令、设定具体的参数。同时所有的系统利用I/O接口能够和微处理机紧密的联系起来。其中寄存器、运算器以及控制器是微处理机重要的构成部分，它的主要作用在于通过键盘输入命令，并利用仪器来做测量工作，并负责测量期间所要进行的数据传送分析以及储存等工作，从而确保测量工作能够顺利的开展。输入输出设备和外部进行连接的时候只需要安装一次，就能够进行全部的测量工作，所以全站仪还具备简便、实用的特点。不过全站仪如果搬站的次数较多，就会发生误差积累的情况。另外通视条件的情况也能够决定测量的最终效果。

四、RTK技术的应用

实时动态定位技术，英文简称为RTK，是一项以载波相位观测为基础的实时差分GPS测量技术，它主要是采用多台GPS接收机去搜寻卫星信号，同时还要至少将一台GPS接收机设置在已知坐标点上，并将其作为基站，而另外的GPS接收机则当做移动站。RTK技术的基本作用是处理两个测站的载波相位，同时还要在第一时间显示两个测点的三维坐标的具体情况。此外，RTK技术还具在户外测量厘米级定位精度的功能。此项技术所使用的的载波相位动态实时差分的方式，在GPS应用中占据了非常重要的地位，其重要的意义在于利用RTK技术，很好的提升了井下测量的准确度以及作业效率。

五、测量仪器的使用和推广

现在GPS，全站仪等先进的测量技术均在煤矿井下测量工作中发挥出了重要的作用，并且这些技术还在不断的发展，从而让这些测量技术能够变得更加完善。下面我们主要从全站仪的角度，去具体的分析以下测绘仪器是如何进行煤矿井下测量工作的。

全站仪的键盘构成主要以数字和软按键为主，良好的操作界面以及明确的操作规程，能够确保利用RS232电缆和电脑进行数据通信。如果能够根据水准测量的方式去进行全站仪三角高程测量，那么就能够很好的提升后者的测量准确性（如下图所示），而且如果没有什么特殊情况，则能够完全取代水准测量；而且采用具有高精度的全站仪，如果将视线长度保持在合理范围内的话，则能够取代水准仪进行高程测量。另外，在对山区进行水准测量的时候，如果采用全站仪的话,则能够很大程度的提升作业效率以及确保测量的准确性。

通过图表能够看出，如果倾角能够达到90度左右的话，测量高度的误差就不会受到太大的影响，因此就能够确保很高的精度。

某矿厂在引进全站仪以后，在使用的初始阶段，因为工作人员并没有完全的掌握好操作方法，因此经常发生数据错误或者测量出现错误的情况。在工作人员经过许多次的练习以后，最终完成了可以熟练操作全站仪的工作目标。

不过在多次的操作过程中，工作人员也总结出了几个问题：第一，在井上对隐蔽点进行测量的过程中，会出现棱镜和支杆不协调的情况；第二，在井下，巷道的高度不一致，而且表面也显得非常松软；第三，测点间的距离不是很近，而且光线也不够充足；第四，仪器所获得的井下测点数据在和电脑连接以后，所构成的成图软件并不是很完善。而以上所出现的问题，都让全站仪。

表1三角高程测量的高程中误差计算表

而为了解决这些问题，相关专家在经过研究后，终于制定出了完善的方案，从而让全站仪得到了进一步的使用与推广。而具体方案为：如果出现棱镜和支杆不协调的情况，工作人员可以自己制作具有伸缩功能的支杆，这样的话，棱镜的高度就可以根据实际情况进行自由调整；如果巷道的条件不好，在对仪器进行设置的过程中，可以让脚架点牢牢的固定在地面，而在仪器使用期间，先不要让人员以及车辆通过该地面；如果测点间的距离不是很近，而且光线也不够充足的话，那么会对工作人员之间的沟通造成不便，而想要解决这个问题，工作人员可以在工作前先规定好一套耳语，以便在出现问题时能够进行正常的联系；在用电脑对所获取的井下数据进行计算的时候，一定要把仪器和计算机连接在一起，然后采用MAPGIS，去完成实测成图的工作目标。

通过以上内容不难了解到，矿产对于一个国家的经济建设具有非常重要的作用，而想要加强这方面的工作，完善测量技术非常的重要。而目前所使用的GPS技术、全站仪以及RTK技术在经过实践后证明，它们能够精准的完成煤矿井下测量的工作任务。

总结

由于科技的不断进步，在加上工作人员的不懈努力，相信以后的测量仪器的功能将会变的更加智能化、人性化，以此进一步提高煤矿井下测量工作的准确性。

参考文献

［1］胡洪涛，郑险峰.煤矿测量中测绘新技术的应用探究［J］.科技风，2012，12(22)：130.

［2］常保国.煤矿测量中测绘新技术的应用探究［J］.能源与节能，2016，24(4)：189-190.

［3］张建威.浅析煤矿测量中测绘新技术的应用［J］.科技资讯，2015，13(11)：99.