黃昭軍
(江西分宜珠江礦業(yè)有限公司,江西 新余336600)
礦山測量對于礦山開發(fā)來講有重要的作用,一方面,礦山開采工程的具體規(guī)劃和建設(shè)需要以測量數(shù)據(jù)為基本參考,另一方面,礦山開采的具體區(qū)域確定、開采路線的選擇也要以測量數(shù)據(jù)為基本參考,所以測量工作對于礦山的開發(fā)來講起著關(guān)鍵性的作用[1]。在技術(shù)不斷發(fā)展的大環(huán)境下,我國露天礦山測量的技術(shù)應(yīng)用有了顯著的進步,礦山測量的實際效果也有了明顯的提升。就實踐統(tǒng)計來看,GNSS RTK模式在礦山開采中的利用起到了非常不錯的效果,所以做好相關(guān)性分析現(xiàn)實意義顯著。
RTK(Real-time kinematic,實時動態(tài))載波相位差分技術(shù)是一種新的常用的GPS測量方法,其原理簡單來說就是,基準站用一個固定坐標來做參考,以后基站每通過接收衛(wèi)星算得一個坐標,就跟固定坐標作比對,得到差值,然后將這個差值發(fā)送給移動站,移動站用衛(wèi)星接收到的坐標再減去基站發(fā)過來的差值就得到了改正后的坐標[2]。以前在測量實踐中使用的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態(tài)實時差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了作業(yè)效率。
對目前的GNSS RTK技術(shù)具體利用做分析發(fā)現(xiàn)其具有以下幾個方面的突出優(yōu)勢:①具體的測量不需要事先測站之間的通視。利用RTK技術(shù),在測站不通視的情況下可以直接做測量,這一特點不僅減少了較多的測量限制,而且極大的提升了測量的效率,對工作人員測量強度的降低和測量工作量的減少也有積極的意義。②定位精度高,觀測時間短。從大量的測量實踐資料研究來看,RTK技術(shù)的利用實現(xiàn)了定位精確度的顯著提升,而且在測量的時候,不需要做長時間的觀測便可以獲取實時性的動態(tài)數(shù)據(jù)。③RTK技術(shù)操作比較的簡便而且可以提供三維坐標。操作難度的下降使技術(shù)人員的工作失誤有了明顯的降低,而且三維坐標的提供極大的提升了測量的準確性。④RTK技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的作業(yè)。傳統(tǒng)的測量會受到多方面的影響,所以測量需要挑時間、挑地點,否則會出現(xiàn)較大的測量誤差,RTK技術(shù)不同擔(dān)心此問題,可以實現(xiàn)全天候,持續(xù)性作業(yè)。
GNSS RTK技術(shù)在目前的露天礦山測量中起到了重要的作用,對其應(yīng)用做分析可知其主要的應(yīng)用體現(xiàn)在四個方面,以下是具體的闡述。
(1)礦區(qū)大比例尺的地形圖的測繪。首先,GNSS RTK技術(shù)的具體利用體現(xiàn)在礦區(qū)大比例尺的地形圖測繪中。露天礦山規(guī)劃和建設(shè)的基礎(chǔ)資料是礦山地形圖,而且現(xiàn)代露天礦山機械化作業(yè)程度比較高,礦山表面的具體變化也比較的突出,所以為了讓決策者有更好的判斷,其必須要對礦山地形做實時的掌握,所以在實現(xiàn)中需要做不間斷的補測。該技術(shù)的使用極大的減輕了測量工作的實際工作量,而且在實時地形資料滿足方面的優(yōu)勢比較突出,所以在當(dāng)前的露天礦山測量中,GNSS RTK技術(shù)的應(yīng)用存在著廣泛性。
(2)礦區(qū)變形監(jiān)測。其次,GNSS RTK技術(shù)在礦區(qū)的變形監(jiān)測中有著比較突出的應(yīng)用價值。露天礦山在開采的過程中會隨著時間的推移出現(xiàn)明顯的地形變化,在開采深度加深的情況下,礦山的邊坡塌方、礦山周邊塌陷風(fēng)險會明顯的加大,如果不能夠做及時的預(yù)警,礦山開采會出現(xiàn)不可挽回的損失。礦山變形監(jiān)測的要求精度為到毫米級以及亞毫米級,而RTK技術(shù)的精度能夠達到厘米級,其無法滿足具體的變形精度監(jiān)測要求。所以在實踐中,需要在RTK技術(shù)利用的基礎(chǔ)上對GNSS系統(tǒng)進行升級,使其成為監(jiān)測系統(tǒng)。在我國目前的露天礦山開采中,大多數(shù)的礦山構(gòu)建了GNSS監(jiān)測系統(tǒng),而且該系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和GNSS處理中心實現(xiàn)了監(jiān)測處理的自動化,圖1是基本數(shù)據(jù)處理示意圖。測量控制方式,利用軟件處理控制點的平差坐標。這種控制測量方式和導(dǎo)線測量做比較發(fā)現(xiàn)其不管是測量精度還是測量效率都具有明顯的優(yōu)勢。目前的GNSS應(yīng)用主要接收三種類型的導(dǎo)航衛(wèi)星,而RTK方式的精度又比較高,所以綜合應(yīng)用有效的提升了控制測量的精度以及效率。
(4)鉆孔的放樣。最后,GNSS RTK技術(shù)的利用體現(xiàn)在鉆孔放樣當(dāng)中。在露天礦山的具體測量中,鉆孔放樣是一項非常普遍的工作,地質(zhì)工程師一般需要根據(jù)工作計劃在地形圖上做好鉆孔設(shè)計,測量人員需要基于設(shè)計圖對各個鉆孔的坐標進行提取。傳統(tǒng)的放樣主要是通過全站儀的放樣功能實現(xiàn)的,需要觀測員和立鏡員進行配合,而且測站點和立鏡員之間也要保持通視。利用RTK技術(shù)做具體的放樣工作,一個人就可以完成過去幾個人的工作,而且放樣的效果和效率會有明顯的提升。簡單來講,GNSS RTK技術(shù)在放樣實踐中的利用比其全站儀放樣有突出的優(yōu)勢。
圖1 基本數(shù)據(jù)處理示意圖
(3)露天礦區(qū)的控制測量。再次,GNSS RTK技術(shù)的具體利用體現(xiàn)在控制測量方面。露天礦區(qū)的控制測量有著比較重要的地位,一般采用的是導(dǎo)線測量方法,該方法要求測試點之間必須要實現(xiàn)通視,所以在測量實踐中的限制因素比較多,作業(yè)的工序也比較多,這導(dǎo)致了測量周期的加長和測量結(jié)果精度的下降?;诳刂茰y量的精度要求使用GNSS靜態(tài)
綜上所述,在露天礦山的測量實踐中,傳統(tǒng)的測量方法利用有諸多限制,而且測量結(jié)果的獲取周期長,不利于礦山地形的實時監(jiān)測,而GNSS RTK技術(shù)利用不僅能夠彌補傳統(tǒng)測量的缺陷,而且可以提升測量的效率,提高對礦山的變形分析,這于礦山的安全生產(chǎn)來講有重要的意義,所以在礦山測量實踐中推廣和利用GNSS RTK技術(shù)現(xiàn)實價值巨大。