关于GPS在矿山测量中的工作原理及应用探讨

曹中军

【摘 要】矿山的测量工作是矿山进行生产建设的前提基础。只有清楚的掌握矿山的地质勘探测绘情况，才能保证矿山能够投入正常的生产建设和以及开发利用。由于矿产资源具有多样性，不同矿产有不同的开采方式和条件。矿山的测量方法和标准也会产生变化和发展。本文将对矿山验收精度的计算方法进行改进，并以GPS技术为提升矿山测量精度的技术支撑，证实了通过计算改进和技术应用提高矿山测量的验收精度的方案的可行性。

【关键词】矿山测量；验收精度；改进方法

1 矿山测量验收精度的改进方法

1.1 精准采集数据

通常情况下，露天采矿对测量验收精准对度要求普遍较低。一般5级J6仪器就能完成测量工作。但部分矿产的采集需要定期实地测量。而且对于测量验收精准度要求较高。一般情况下，预算得出的采空后碎部点的密度数据，要跟采矿场的现场情况大致相等。验收测量人员要加强实际测量工作，以此保证相关采集数据的准确性，确保采矿作业正常进行。

采集数据需要做到有准确的勘测数据、精准的数据记录以及科学化的立尺。一般矿上的碎部点测定需要一定的精准度，因此跑尺和取点的选择至关重要。在进行工作时，跑尺人员必須做到对采场地形的完整控制和规律描绘以及对跑尺数量的控制。尤其是对测线和仪器等布置，需要依据矿山实况和采集作业的需要进行测量。

2 GPS技术在矿山测量的应用及作用

2.1 GPS技术优势

GPS技术有高精准的定位功能，将GPS功能应用于矿山测量领域能够有效缩短测量的时间，而且由于GPS技术的不断发展，GPS已经能够为用户提供准确的三维坐标，便于观测站的定点测试工作。此外，GPS技术是一项操作较为简便的技术，很多新式GPS设备自动化程度越来越高，更加便于工作人员使用。GPS设备在使用和运行时所受到的天气影响也十分有限，几乎不受天气等其它因素的影响。

2.2 GPS选点测量应用

GPS技术应用于矿山测量工作最重要的一点就是要对GPS进行选点测量。GPS观测站不是独立。一般情况下，GPS观测站之间不需要特殊的连接模式，且网点的图形结构灵活变化的。在实际测量过程中更加简便。GPS选点测量对于矿山测量的精准度会产生重要的影响。完善FPS选点测量有助于提升测量结果的可靠性。在GPS选点时必须重视已下几个方面。

（1）GPS选点首先必须使用接收信号能力较强的设备。位置应该保证在较高的开阔地带。

（2）GPS定点周围10°可是条件必须满足设备要求。GPS定点位置应该远离远离大功率无线电发射源以及高压输电线和微波无线电信号传送通道，相隔距离应该保持100M以上距离，以防止上述设备的干扰。

（3）GPS地点应远离大面积的水面或者极特殊地形的影响，防止卫星信号出现干扰。此外选点必须位于交通便利的地区，便于设备的安装和使用。选点人员需要严格按照工作要求，和实际矿山状况，进行科学合理的选定点位。保证矿山测量验收的精准性。

2.3 GPS设备埋设应用

（1）GPS设备埋设处应该本着方便实用的要求去选择。当前GPS设备埋设一般是利用具有中心标志的标石，以此精确标志点位，这里需要注意的是，选定的标石必须有一定稳固性，防止山体运动或其他自然因素造成的破坏，保障探测设备持久有效性。

（2）GPS使用

GPS安装完毕后，就可利用该设备对进行矿山的勘测，可通过对卫星信号的跟踪和处理，获取出矿山测量的信息数据，在测量过程中，GPS设备必须持久测量，不能间断测试。保证GPS卫星高度角始终保持一致。保证GPS设备运行的稳定性，从而提升矿山测量的精准度。

（3）GPS观测数据记录

利用GPS探测矿山需要对勘测数据进行保存和记录，数据的全面性和准确性能够影响矿山测量的最终精准度。因此GPS观测数据记录十分重要。当前记录观测数据方式主要有观测记录和测量手薄两种。相关工作人员要对观测结果信息资料进行及时的储存记录。

实际上，虽然GPS对于提升矿山测量精准度有一定的作用，但是该技术依然存在局限性。在GPS技术发展越来越快的形式下，RTK等测量技术也越发成熟。与传统的GPS技术相比，RTK技术测量精准度更高该设备采用了载波相位动态实时差分方法。当前该技术应经应用代课地形测绘、控制测量等多个领域，在未来的矿山测量工作中，应用RTK技术将是未来的发展趋势。

2.4 GPS技术在矿山测量地理信息系统的应用

地理信息系统（GIS）在矿山的测量工作中具有重要的作用，GIS系统能够对矿山的地理分布环境进行展现，对矿山测量、采集、管理等信息进行数据展现和应用，GPS技术能够利用其全天候、时效性的特点促进矿山地理信息系统更有效率地实现矿山测量的四维时空动态处理，并实现了相关数据采集分析的时效性，进而提升了矿山测量的精准度。

通过传统测量方法建立或扩建的矿区，往往会受到地形影响，最终导致无法使用水准仪传递高程或水准网精度满足不了矿区控制网的精度要求。如果加以运用GPS技术，就能够排除矿山地形的制约和影响，能够提升矿山的测量精度，达到测量标准。形成一套实时动态定位技术，此外实时动态定位技术的特点之一就是有较高的工作效率。实时动态定位技术与传统测量技术相比，其测量数据精准程度相对应传统的导线数据较为精准，误差更小。具体可参考表1内容。

表1

2.5 GPS技术在矿山安全中的应用

随着人们对资源的需求不断增大，矿山资源的开放率越来越高。不管是对矿山的测量工作，还是采集开发工作，都容易遭受矿山地质灾害的影响。尤其是依据传统测量方法建立矿区，由于对矿山测量精准度的缺失，造成了矿山生产安全隐患，不利于采矿作业的安全。使用动态GPS快速定位系统能够及时采集矿山测量数据，并提高其精准度，不仅能够对矿山实施情况进行掌握，提升矿山测量精准度，打造高度安全的采矿作业区，还能够有效消除矿山的生产安全隐患。

3 结论

总之，通过分析，矿山的地形、技术能力人为因素都会影响到矿山测量验收精度。本文通过对测量计算的分析阐述，对原有计算方法进行了改进，运用了多种更加有效的计算方式，目的是为了提高验收精度，保证矿山生产总量和质量。此外，通过对GPS技术的阐述也说明了提升矿山测量精准度必须依靠先进的测量设备才能完成。矿山测量验收工作是一项比较复杂严谨的工程，不仅需要理论支撑，更需要技术的保障。在具体的矿山测量验收工作中，还要加强对新技术、新理念的应用。利用先进的测量手段和工具，以此提高矿山测量验收工作的效率，提升计算的精度。

【参考文献】

[1]李巧莲，刘军.基于GPS的露天矿采剥验收误差控制[J].采矿技术，2010，10（6）：90-91.

[2]范鹏，贺应来.提高采场验收测量精度的方法探讨[J].科技创新与应用，2013（23）：118.

[3]张慧慧.残采期露天矿测量验收系统的开发与应用[J].中国煤炭，2014（9）：36-40.

[责任编辑：朱丽娜]endprint