摘要：矿井测量是一项艰苦、烦琐的工作，进行测量工作时，首先要合理选择测量方法，然后根据实际情况编制测量方案以及网络体系的布设，最后要准确计算出数据，确保测量结果的准确性。
关键词：GPS技术；煤矿矿井测量；应用
1GPS技术概述
矿井在开采过程中必须要保持井上和井下坐标系统的一致，随着建设规模的不断扩大，对矿区地面控制网的建设提出了更高的要求。传统的大地测量和工程控制测量法采用三角网、导线网的方法进行测量，这种测量方式不仅费工费时，还需要两点间的通视，并且精度分布不均匀，所以很难达到矿井建设的需要。而GPS技术具有全天候、高精度、高效率和控制点间无须通视，布置也比较灵活化和自动化，所以普遍应用到各行各业的测量中。采用GPS进行控制测量，可以全天候、连续地提供测量高精度的三维速度、三维坐标和时间信息等技术参数。GPS测量技术由空间卫星群和地面监控接收系统两大部分组成，用户部分主要由GPS接收机、相应用户设备和数据处理软件组成，其中用户设备主要有电子计算机和气象仪等，主要作用是接收GPS卫星发出的信号，然后利用接收到的信号来进行导航和定位。GPS接收机可以同时接收4个以上的GPS信号，然后利用空间距离后方交会原理确定接收机的位置，接收机在接收到信号后，通过计算机或数据处理软件对接收到的信息进行计算和分析，然后做出三维坐标，以此来判断测量位置，并通过计算得出结论。
2矿井测量中GPS技术的优势
2.1采样技术与地质勘探方面的优势
我国传统的矿井测量技术都必须在规定的范围内开展工作，在合适的测量点安装经纬仪等一系列所需的设备。虽然后来引进了一些较为先进的技术，但是这些技术操作步骤都很繁琐，而且工作效率极低。我国现在GPS技术的使用已经解决了这些传统测量方式给我们带来的不便，一个普通的测量点只需要架立一个监测站，就能测量出周围近10千米的地理情况，而且测量出的数据已经精确到了厘米级别，误差度极小，数据安全可靠。而且操作简单，所需的工作人员较少。这样也就会大大降低测量所需的时间，提高工作效率和测量水平。当测量完毕后，就能够根据数据准确描绘出所测量地区的地理环境。
2.2工程放样方面的优势
我国传统的钻孔等放样技术，要将原定点的位置用经纬仪等操作设备在实际地形中准确的标注出来，要想实现最好的结果，就必须不停的移动目标。该项工作需要两到三个人通过相互配合才能够完成。但是在进行传统的放样工作中还是会遇到很多的问题，如果在测量的距离较远，还需要设立其他的测量点，这样会加大矿山的测量误差，这就要求相关技术人员通过不断的调整努力，才能实现良好的通视效果。
与传统放样技术相比，GPS技术放样虽然操作步骤较为复杂，工作量较大，但是只需要一个工作人员把原定点的具体坐标位置输入进去，就能够直接显示出该点的情况，而且能够帮助用户到达放样的地点，这样的操作既简单方便又有效高速，唯一存在的缺点就是在测量地点不能确定出其角度和方向。矿井测量是一项复杂的技术学科，在测量过程中应该充分发挥出GPS技术的优势，调整其存在的缺点。
其发展情况与我国煤炭开采行业等一系列采矿行业息息相关，能够大幅度的提升我国采矿的质量和效益。GPS技术在矿井测量工程中的良好应用，能够推动我国相关行业的持续发展，推动我国科学技术的发展，推动我国经济的持续增长。
3GPS在煤矿矿井测量中的应用
3.1做好测量前期的准备工作
GPS测量前期的准备工作包括对技术和仪器的准备，既要做好测量地区交通、地形图、控制点、通讯以及气象信息等准备工作，也要做好GPS网布设和埋点的选择和确定等准备工作。在进行埋石点位的确定时，要尽量选择周围视野宽阔、区域内没有过高障碍物的地区，尽量不要在大功率发射源附近、高压线附近或存在大面积水域的地方，埋石点的位置必须要设置稳定，要满足长时间不出现变动的要求。
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3.2GPS静态布设平面控制网
（1）矿山测量中选点的具体要求。在选点是要选择那些地面情况平稳，方便保护而且其周围方便设计测量装置和能够进行测量操作，观察起来较为方便，周围环境中不存在高压设施和大功率的无线发电源的测量地点。在测量地点选定后，要做好相应的标记并对其做好防护工作。
（2）GPS技术控制网的设计。GPS技术在每次测量结束后都会出现一个同步的观测闭合环，为了保证平面控制网的几何平衡，就要满足具体的复测边和非同步图形闭合要求。严格按照R.Asany提出的观测时段数计算公式和各基线数公式，从而形成一个具体严格的GPS控制网结构。
（3）GPS技术中的控制网平差。控制网平差包括二维约束平差和三维非约束平差两个方面。GPS技术中的控制网平差先要进行三维无约束平差，测量出基线向量的误差，并对测量出的数据进行人工的调整工作，检测出每个测量卫星的测量时间，去除不准确的测量卫星，并且重新调整卫星的采样时间间隔和测量角度，挑选出误差程度最小的测量数据。然后再进行二维约束平差，从而提高GPS技术的测量准确度。
3.3实时动态在GPS技术中的应用
在具体的GPS技术应用中，能够计算出地点坐标的转换参数，而且能够直接在实时动态技术中加以应用，而且实时动态技术的应用范围也相对广泛，优势较大。实时动态技术的工作原理就是在基准站和移动站之间进行差分，但是基准站的位置是固定不变的，所以测量出的误差都是移动站相对于基准站来说的，所以实时动态技术不存在数据传播误差。
3.4数据观测和数据处理
GPS接收机在观测前需要做好预热和静置准备，要严格按照规范统一调度，各组人员要密切配合，同步观测同一组卫星。观测期间，必须做好数据的记录和整理，一次观测要至少保证三次记录数据，最后取平均值。对于精度要求较高的数据，还需要经过计算机的精密计算。
4测量问题与对策分析
在测量过程中一般存在以下问题：
（1）每一个数据测量站都有一定的独立性，在进行测量前，需要对设备进行调试，检查设备是否连接好，还要仔细核对参数是否发生变化。核对过程需要耗费一定时间，所以一定程度上会制约精度，从而降低效率。（2）矿井测量具有一定的阶段性，工作不具有连续和完整性的特点，所以在介质的作用下，会产生一定的损耗。（3）GPS测量技术的精密性比较高，空气湿度比较大或存在较多杂质时会有一定的影响。（4）GPS测量过程中，可能存在接收机无法转换卫星数据的现象，如果强行将接收机初始化，就要在测量区域重新测量测试点，会造成很大的浪费，降低工作效率。为了确保测量结果的准确性，需要做好以下工作：（1）在进行测量前，首先要结合现行规范做好测量仪器的认真校对和全面检查。（2）为了尽可能降低矿井测量误差，要选择好测量站，然后进行同步测量。此外，为了确保测量过程的稳定，避免由于数据问题延误进度，还要定期核对测量点。
结束语
GPS测量具有速度快、费用低、精度高和受限少的优点，可以为矿区地形、矿区监测以及矿井贯通提供重要数据，并且GPS仪器还具有体积小和易便携的特点。本文主要通过分析矿井测量中GPS技术的应用和使用优势，来提高GPS技术的应用效率，更好的服务于矿山测量工作。
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论文作者:赵磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/17
标签：测量论文; 技术论文; 矿井论文; 数据论文; 接收机论文; 误差论文; 矿山论文; 《基层建设》2018年第27期论文;