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        試析GPS在煤礦礦井測量中的應(yīng)用

        2020-10-21 09:44:31吳廣綠
        科學(xué)與財富 2020年10期
        關(guān)鍵詞:GPS技術(shù)應(yīng)用

        摘 要:煤礦礦井測量是一項重要的環(huán)節(jié),對于煤礦礦井測量的要求較高,提高準(zhǔn)確度有利于后續(xù)工作 順利開展。GPS技術(shù)具有操作方便、定位精準(zhǔn)、測量的效率高等等特點,隨著科技的發(fā)展,GPS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴展,在煤礦礦井測量中的應(yīng)用具有優(yōu)勢。本文主要從GPS在煤礦礦井測量中的應(yīng)用進(jìn)行分析,對于測量中問題以及改進(jìn)方法進(jìn)行了探討,希望可以提供相應(yīng)參考。

        關(guān)鍵詞:GPS技術(shù);煤礦礦井測量;應(yīng)用

        煤礦礦井的測量工作非常重要,因此煤礦開采是一項復(fù)雜的、并且危險性較大的工作,因此保證測量的精準(zhǔn)度可以為后續(xù)的開采工作提供保障。傳統(tǒng)的測量方法由于受到技術(shù)水平以及科技的限制,存在誤差,測量的時間長、程序復(fù)雜,在現(xiàn)代煤礦開采中具有滯后性。GPS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用可以有效改善傳統(tǒng)測量技術(shù)中的問題,操作簡單,并且準(zhǔn)確度高,適合煤礦礦井測量提出的要求,GPS技術(shù)在煤礦礦井測量中的應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景。

        一、GPS技術(shù)概述

        GPS就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),GPS最初應(yīng)用在軍事領(lǐng)域,但是隨著科技的發(fā)展,在其他領(lǐng)域也應(yīng)用考慮GPS技術(shù),并且取得了成效。煤礦礦井測量中應(yīng)用GPS技術(shù)可以改善傳統(tǒng)測量中的缺陷,提高測量準(zhǔn)確度。GPS技術(shù)在測量過程中可以將精度達(dá)到厘米,符合工程的測量要求,并且測量速度快,將測量時間大幅縮減。并且GPS測量技術(shù)具有高適應(yīng)性,不管在任何地方都可以進(jìn)行測量,在野外測量中進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)核準(zhǔn),可以實現(xiàn)連續(xù)的產(chǎn)距離測量和觀測,有效提高測量效率,因此應(yīng)用范圍廣泛,應(yīng)用前景廣闊[1]。

        二、GPS技術(shù)在煤礦礦井中的應(yīng)用要點

        (一)GPS測量前的準(zhǔn)備工作

        GPS技術(shù)要想得到有效的應(yīng)用,取得良好的效果,需要在開始測量前進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,對于煤礦現(xiàn)場的地形、地貌、地質(zhì)情況、水文等進(jìn)行勘察,并且需要對周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行收集和整理,并且深入分析數(shù)據(jù),制定測量方案。GPS測量需要對測量的位置以及時間進(jìn)行精密計算,測量的位置會影響測量的精準(zhǔn)度,因此要綜合分析各種條件確定測量的位置。測量人員對于GPS埋設(shè)的位置需要提高重視,對GPS布局進(jìn)行合理規(guī)劃,在確定GPS位置時盡量選擇空曠區(qū)域,周圍沒有障礙物阻擋,并且盡量避免與大功率發(fā)射設(shè)備以及高壓線距離過近,會對GPS的正常工作造成干擾,影響測量的結(jié)果。

        (二)地面控制布設(shè)要點

        開展礦井測量的目標(biāo)主要是為了將測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,后續(xù)的工作可以根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,井下作業(yè)需要測量數(shù)據(jù)作為制定方案的參考,因此在進(jìn)行GPS測量時要注意對布局位置的選擇,合理的布局位置可以提高測量的準(zhǔn)確性。對于煤礦礦井的測量位置應(yīng)該盡量選擇在井口的附近,以井口作為中心。這樣不僅方便施工工作的開展,并且一井口作為中心可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行有效傳遞,確定坐標(biāo)位置。GPS技術(shù)測量工作會應(yīng)用靜態(tài)定位法確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)等級,測量工作要想得到有效開展至少需要四個測量點方可有效開展工作。在煤礦礦井測量過程中四個測量點的位置應(yīng)該有一個定向點,并且設(shè)置一個井口附近的點,在井口附近的點可以起到連接其它點的作用。采用雙點位布局具有一定的穩(wěn)定性,受到外界環(huán)境的影響較小,下井深度在不斷加深之后測量的點位就會進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,在產(chǎn)生變動之后難以實現(xiàn)修復(fù),因此雙點位可以減少這一問題,及時恢復(fù)測量的位置,保持穩(wěn)定的工作狀態(tài),確保數(shù)據(jù)信息的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[2]。測繪點的選擇需要綜合分析整體情況,保證測量的質(zhì)量,并且測量點的高度角都分布在有效控制的范圍之內(nèi),提高對測量點位置的把握。

        (三)GPS數(shù)據(jù)觀測與處理

        GPS接收機是對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的一種裝置,通過利用GPS接收機可以對數(shù)據(jù)等接收,因此接收機非常重要,為了保證接收機的正常使用,需要在測量開始前對接收機進(jìn)行預(yù)熱,并且相關(guān)人員需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以及操作說明進(jìn)行調(diào)試,符合要求,對同一組衛(wèi)星進(jìn)行觀測。觀測過程中的數(shù)據(jù)的記錄環(huán)節(jié)必不可少,并且未來減小誤差,需要進(jìn)行多次記錄,然后計算平均值。對于一些精準(zhǔn)度要求較高的數(shù)據(jù),應(yīng)該利用計算機技術(shù),通過計算軟件等進(jìn)行精準(zhǔn)計算,通過計算機強大的計算能力,可以提高計算的準(zhǔn)確度,減少人工計算可能造成的誤差。

        三、GPS在煤礦礦井中存在的問題

        GPS技術(shù)在煤礦礦井測量中的應(yīng)用雖然操作簡單,并且準(zhǔn)確度較高,但是也存在一定的弊端需要進(jìn)行改進(jìn)和完善,這樣才能提升整體的測量質(zhì)量。煤礦礦井的測量需要對測量點進(jìn)行仔細(xì)布局,確保測量點測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,但是各測量點之間關(guān)聯(lián)性不大,具有相對獨立性,因此在測量之前未來保證測量的質(zhì)量必須對各測量點進(jìn)行檢測,并且對測量設(shè)備檢查、維修和調(diào)試,設(shè)備的狀態(tài)影響測量的質(zhì)量,因此對于設(shè)備狀態(tài)的檢測非常重要,對測量點以及設(shè)備的檢測就會花費大量的時間,過程比較繁瑣,并且一旦某一環(huán)節(jié)程序出現(xiàn)問題,就會影響整體測量結(jié)果[3]。GPS測量精度受到氣候、濕度、高壓線等等因素的影響,因此在測量過程中如果對這些問題沒有進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)查,就會受到外界環(huán)境的影響,降低精度。測量過程中由于種種因素的影響會出現(xiàn)接收機無法轉(zhuǎn)換衛(wèi)星信號的情況,遇到這種情況需要采用最初的測量方式,需要對測量點進(jìn)行重新的規(guī)劃和布局,不僅影響后續(xù)的工作進(jìn)度,并且降低了測量的質(zhì)量和效率。

        四、改善GPS技術(shù)在煤礦礦井應(yīng)用的措施

        (一)加強對人員的管理

        測量人員的技術(shù)水平以及專業(yè)素養(yǎng)影響測量結(jié)果,因此對于測量人員需要加強管理,做好技術(shù)交底工作,可以讓測量人員做到心中有數(shù),在測量環(huán)節(jié)更具有靈活性。并且對于測量中可能遇到的問題進(jìn)行預(yù)測,提前制定應(yīng)急方案,減少質(zhì)量問題以及安全隱患。設(shè)備的管理工作非常重要,對設(shè)備要定期進(jìn)行檢測和維修調(diào)試,確保設(shè)備可以正常使用。對于測量的位置進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和制定,測量的數(shù)據(jù)要具有協(xié)調(diào)性和一致性,同時要設(shè)置兩種不同的控制網(wǎng),測量點之間要加強對數(shù)據(jù)的共享,對于測量結(jié)果及時處理,發(fā)現(xiàn)問題并且快速解決,有助于提高準(zhǔn)確度。測量人員的綜合素養(yǎng)需要提高,對于測量現(xiàn)場的情況具有敏感度,對于突發(fā)問題可以有效處理,具有風(fēng)險識別能力可以減少測量失誤。

        (二)加強對現(xiàn)場管理

        加強對現(xiàn)場的管理可以保證測量現(xiàn)場的安全,在測量之前需要對障礙物等進(jìn)行清除,根據(jù)對現(xiàn)場的勘測結(jié)果制定針對性的測量方法,測量前制定設(shè)計方案,保證設(shè)計方案的科學(xué)性。實際測量工作需要對現(xiàn)場進(jìn)行指揮和管理,確保測量有序性。

        (三)降低測量誤差

        在實際的測量過程中,由于受到客觀因素的影響,會存在一定的誤差,如果誤差可以控制在一定范圍內(nèi),就不會對煤礦開采造成安全風(fēng)險,但是如果誤差較大,就需要引起重視,采取有效措施減少誤差。工作人員需要加大對誤差的處理,采用同步測量法,將測量到的數(shù)據(jù)實時傳送到網(wǎng)絡(luò)平臺中,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,并且提高數(shù)據(jù)收集、整理的力度,通過控制網(wǎng)布局、數(shù)據(jù)加密處理以及編碼設(shè)置等方式可以將數(shù)據(jù)與圖形相連,實現(xiàn)了數(shù)字化操作形式,促進(jìn)數(shù)據(jù)的有效性以及全面性,及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題,保證數(shù)據(jù)精度[4]。

        結(jié)語:綜上所述,煤礦礦井測量非常重要,有利于開采工作的順利進(jìn)行,因此利用GPS技術(shù)可以提高測量精度,對測量關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行把控,有助于提高測量質(zhì)量和效率,推動煤礦工程的順利開展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]魏彥恒,薛偉. GPS在煤礦礦井測量中的應(yīng)用探討[J]. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2018(09):49+75

        [2]岳晉平. GPS在煤礦測量中的應(yīng)用及發(fā)展前景[J]. 機械管理開發(fā),2018,33(07):238-239

        [3]張廣生. 淺析GPS在礦井測量中的應(yīng)用[J]. 技術(shù)與市場,2014,21(12):167+169

        [4]楊智,王創(chuàng). 淺談GPS在煤炭礦井測量中的應(yīng)用[J]. 四川水泥,2015(09):191

        作者簡介:

        吳廣綠(1985-),男,本科,助理工程師,從事企業(yè)技術(shù)管理工作。

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