GPS在矿山测量技术应用分析

GPS在矿山测量技术应用分析

金光福

吉林天池钼业有限公司    吉林舒兰   132600

摘要：矿山所处的地理环境往往地形复杂。运用传统的测绘方式，给相关工作人员带来了工作难度。而GPS可以克服环境与地形的限制，并保持一定的精度。例如，在矿山工程中的地形测量方面，对于钻孔面、深井、近井点等关键位置，都可以利用GPS测绘技术获得准确的数据。在实际应用中，减少人员负担的同时还可以保障数据的准确度。

关键词：GPS技术；矿山测量；应用

引言

在我国国民经济高速发展的同时，矿产资源需求量也在不断地增长，矿产开采量越来越大，很多矿产资源开始出现枯竭，矿区建设开始向山区转移，但是，山区地形地质非常复杂，再加上矿区作业会造成地表下沉等问题。所以，对矿山测绘技术的精度和测绘效率的要求越来越严格，更加精准高效的测量技术成为保障矿山安全建设的关键技术保障。

1 GPS技术概念及优势

1.1 GPS技术的概念

全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS），最早被使用于美国军事当中。20世纪70年代，美国为了加强自身的军事建设，对于GPS技术开展了研究，截至1994年，已经将全球覆盖率提升到了98%。GPS主要由三部分组成：GPS卫星星座、GPS接收机以及地面监控系统。相比较于传统的测量技术，GPS优势更加明显，其具有精度高、功能强、易操作等优点，并且GPS可以进行全天候观测。GPS分为军用以及民用两种。在测量工程中，可以使用民用GPS。为了保证结果的准确性，GPS系统采用四个卫星进行同时监测。更重要的是，GPS技术可以实现外控点的航测功能，这一点在以往的测量技术中无法实现。因此，GPS测量技术的出现，对于测量工程来说是一种福音，有效提高了测量工程的精度与质量。

1.2 GPS技术的优势

第一，相关仪器设备的操控较为简单。对比从前运用的矿山测量技术，应用GPS测量技术时，便于进行设备操控。对于测量工作者来说，应该熟练使用GPS设备。第二，不断提升矿山测量的整体效率。运用GPS测量的过程中，借助信号接收、传输以及计算的方式，能够确保数据测定的精准性。对比从前的测量技术来说，减少了测点布设、人工测定需要的时间。第三，提高测量结果的精确度。在传统测量工程领域中，测量技术在实际使用时很容易受到外界环境等因素影响，无法在恶劣的环境下进行测量，延误工程工期。但使用GPS-RTK技术时，可以在任何环境下进行运用，不会受到外界因素影响，能够保障测量工作效率得到全面提高，同时也可以确定好测量范围，为保障测量结果的精确度提供良好帮助。

2 GPS在矿山测量中的应用

2.1在地形图测量中的应用

传统的地形测量不仅仪器设备较多，且需要多人配合才能完成。用GPS测量，在普通地形上建站一次就可以测量十多平方公里的测区，不仅在工作效率方面有所提升，还节省了大量的费用，减少了误差，获得了安全可靠的数据。

2.2在点放样上的应用

放样是测量的一个应用分支，在完成点校正及转换参数之后，要进行要求不一、地点不同的放样。故在测量开始后，浮动状态变为固定状态，在固定解之后可以完成地形或勘探点的测量放样，并能够将露天矿山测量点的三维坐标进行及时保存。数据采集与储存时间非常短，既迅速又方便，而且GPS是通过坐标来直接放样，精度高且均匀，能够更好地指导矿山生产。

2.3构建矿山GPS网

具体进行矿山测量时，应该构建矿山GPS网，形成更加科学的高精度管控网络系统，能够明确内部网点具体的坐标信息，有利于施工管理工作的有序开展。所以，落实此项工作的过程中，应该分析下述几个方面的因素。第一，矿山测量时，应该合理解决井下贯通和井下作业中出现的相关问题。所以，布设控制网时，需要把井口当成重要的构成部分，达到传递坐标的目的。第二，依据国家的相关要求，可以了解到GPS系统、矿山测量精度方面的规定，明确是D级网，应该确保定位的科学性。以构建更高精准度的连续网作为目的，可以运用3台接收机设备实现观测，借助连续推进的形式，能构成相应的图形。一共包含了14个点，平均的边长为950m，最长边是1.5km，最短边是500m。第三，各个井口均可以布设1个定向点、近向点。第四，在近井口点位置，可以布设通视点，确保数据恢复工作正常开展。第五，GPS系统可以满足信号接收标准方面的要求。第六，不同GPS点间间的高度角应该尽可能缩小。因而，处于数据转换时期，能够谨防出现偏垂线造成不良影响的情况。第七，选择在竖井口的位置，结合相关规定，布设好2个近井点。由于进口位置上面的空间很小，利用率也非常高，由此造成受损十分明显。

2.4 GPS测量验收系统内业处理方法

外业是露天矿山中的专业术语，其自身包含内部与外部两者衔接，而且在建设过程中具有较为重要的作用，相关人员通过对应的数据可以实现更好的管理，大体情况可以靠软件实现操作，工作人员通过软件的使用，将其内容完善，以此确保完成度。相比较于外业，内业测量室相关人员在工作过程中将所获取的数据进行运用与处理，通常情况下会利用相应的绘图软件将其自动化生成，然后结合数据进行对比分析，以此确定需要的数量，再进行工程量的运距计算。

2.5加大GPS-RTK技术在矿山测绘过程中的运用力度

矿山开采建设中形成了大量的矿山数据信息，这些海量的数据信息的处理和高效利用成为矿山管理中的一大难题。GPSRTK测绘技术的应用，可以更好的将这些大量的矿山信息进行综合性分析，并对其进行分类管理，更好的提升了测绘信息的利用质量和效率。GPS-RTK测绘数据和矿山中的现有数据信息格式不相匹，会降低各种数据信息的利用效率，但是，利用GPS-RTK技术可以将不同格式的数据进行调整完善，并对这些数据进行智能化删减，将不同格式的数据信息调整成为统一的格式，这样就可以提高测绘数据信息的可利用性。另外，GPS-RTK技术中的数据控制和数据传输功能，还可以将各种现实的数据进行自动化处理，这样测绘人员只需要按照所选择数据的类型对其他数据进行编制就可以实现多种数据的有效结合利用。GPS-RTK技术在矿山测量中得到了广泛的应用，并且提高了矿山测量数据的准确性和完整性，大大的提高了矿山测量的效率，减少了矿山测量的成本，弥补了以往矿山测量技术中的不足，在矿山项目开采作业中发挥出了非常重要的作用和价值。在进行矿山测绘过程中，要重视GPS-RTK测量技术的重要作用和价值，关注GPS-RTK测量技术的应用事项，合理选择测量基准站的位置、科学确定转换参数、选择科学合理的测量时间、规范测量操作行为等等。

结束语

综上所述，进行矿山测量与开采工作时，测量人员应该事先勘察矿山的地形环境，做好测量及分析工作，然后合理运用GPS技术，可以达到既定的测量工作目标，并且确保矿山测量的最终质量达到相关要求。与此同时，进一步提高了矿产资源开采的效率，使开采作业的安全性获得了有效的保障。所以，应该引起一定的关注与重视，通过加大对全球定位技术运用的力度，能够完成矿山测量工作的任务。

参考文献

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[3]于伟,周明亮,王喜元.GPS技术在露天矿山测量的应用探讨[J].科技成果纵横,2020,29(3):12.