基于煤炭地质勘查工作的GPS测量技术实践研究.docx

基于煤炭地质勘查工作的GPS测量技术实践研究 摘 要：我国的地理条件差异较大，地形结构也比较复杂，因而在对煤炭地质勘查时就具有一定的难度。根据实践表明，在煤炭地质勘查中使用GPS测量技术不仅能够对煤炭的地质勘查进行分析，而且在勘测时更加快捷方便，所以在煤炭地质勘测中GPS测量技术的使用范围比较广。 下载 关键词：煤炭地质勘查；GPS测量；技术实践；研究分析 中图分类号：TDl7 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）8-0043-01 在对煤炭进行地质勘查时，主要有四个阶段的工作，分别是预查阶段、普查阶段、详查阶段以及勘探阶段。同样，在测量煤炭地质工作时，也有三个方法，分别是对煤炭地质的可控制测量，对煤炭地形的测量以及对煤炭工程的测量。而在实际对煤炭地质进行勘查工作时，这三个方面的工作贯穿于始终，因此针对煤炭地质勘查中GPS的应用技术进行了主要的探讨，并提出具体的技术分析。 1 我国煤炭资源的分布特点分析 在我国，由于地形的广阔与复杂，也造成了煤炭的不同分布特点。我国的煤炭主要可以分为三个类别，分别是褐煤、烟煤以及无烟煤，在分布上呈现出北富南贫、西多东少的特点，但是我国的水资源分布却是呈现出山区多、平原少，南部东部多、西部北部少的特点。煤炭资源的分布与我国的经济发展、水资源分布呈现出明显的逆向分布特点。我国的煤炭资源较多，但是分布却不均匀，而勘查开发工作也不一致，因此要想促进煤炭资源的有效开发，在实际中还需要使用GPS勘查技术来进行，促进煤炭资源开发工作的健康发展。 2 基于煤炭地质勘查工作的GPS测量技术实践研究 分析 2.1 控制测量技术 首先是首级控制的测量方案。在开发煤炭资源中为了满足相应的勘查工作需要与矿井的生产建设需要，在制定测量方案时就要求相连的点之间可以满足相互通视。例如在对某地区的煤炭资源勘查时，可以利用测量型的接收机，利用自动连接的方式，从西向东逐渐推进，并且勘查的精度需要符合GPS的相关的要求，之后就需要对GPS测量的已知点位置进行计算。在比较起算点时，要重点来比较带权约束平方差。但是在实际测量时由于所测区的观测量都属于同一个类型，并且也都是GPS的静态解，所以就可以使用等权平方差来比较了。在网平差中，如果发生一些外部误差，例如是仪器没有把中误差与相位观测值中存在的误差加进去，就会过小来估计GPS解中的误差。因此在实际中为了准确的来估计平差产生的误差，就可以适当的放大GPS中原始误差。在带权约束平差之后，可以确定GPS网参考的因子是1，而且还可以通过X2=（=94%）的统计值来检验，这样就说明勘查观测加权值是正确的，进行平差收敛。 其次是对图根进行控制。在对图根的控制设计阶段，需要根据勘查阶段的要求，来绘制出具有不同比例尺的地图。在测量控制图根时可以利用RTK的测量技术来完成。例如在经过勘查之后可以来设计20 km21：2 000与1：1 000的地形测量，根据实际情况来设计300个图根点，利用全野外的数字化技术来完成绘图。之后需要来实施图根控制。在实际中可以采用两个不同的基站来对同一个图根进行观测，在高程与平面满足相应的规范要求时，可以进行4次测量，并把中数来作为一个最终的结果，在平面上要采用三脚架来对中，并且高程可以利用小钢尺的二次量高，取中间值来输入到手簿中。在作业时要严格的按照全球定位系统的实时动态测量技术RTK的规范进行。然后是对测量精度进行分析。在测图时利用全野外的数字化测图方式，并用仪器来对方位角与边长进行检查，保证测量精度能够达到测量规范的要求。最后是对勘控点进行测量。在实际测量时为了满足检波点、物探线端点、钻孔平面以及放炮点位置放样与定测，需要根据煤炭地质勘查工作的测量规范要求，在首级控制点上在增加一个一级控制点，而根据在实践中的经验可知，在现代经济条件下可以加密到E级点，具体的加密程度需要满足对煤炭地质工程的测量，测量边长可以控制在200 5 000 m之间，以满足GPS的测量要求。 2.2 工程测量技术 2.2.1 进行物探工程的测量 在进行外业测量时，可以利用RTK的差分GPS技术，在基准站上安装一台GPS接收机来进行观测，并根据地震的工作需要与测线的长短来制定相应的工作计划，在待测线上中间的位置位置点上来设置基准点，但是要保证基站的四周地形开阔，并且没有通讯塔台与高压线，也没有其他的会遮挡信号的大树林等。在校正时可以利用两点来校正，具体来说就是在保证RTK处于一种固定解的状态下来对校正其中的一个控制点，之后把校正之后显示在RTK手簿上的坐标和已知的坐标进行比较分析，如果平面的坐标误差和高层误差都在0.05 m之内，就可以来校正另一个控制点。利用同样的方法来对第二个坐标点进行校正，但是此时控制点之间的距离需要大于1 km。在校正好第二个坐标点之后，就可以根据校正之后的两个坐标点来计算基准站的精密坐标。同时在计算出基础站与卫星之间的距离改正数，之后基准站需要把这个数据给发送出去。另外需要注意的是，在整平移动站时，可以把RTK上显示出来的坐标和已知控制点平面坐标、高程相比较，在误差小于0.04 m时可以开始RTK作业，并利用RTK来检测炮点与检波点的地面位置，测算其高程。 2.2.2 针对山地工程、钻探工程与地质填图的测量 在煤炭勘查普查阶段会使用到山地工程、钻探工程与地质填图的测量，这项主要工作是针对地质的构造点与地质的露头点来实行三维的定位测量。与此同时，也要对在煤炭勘查工作中的探井、探槽、探巷以及老窑井口来实行三维的定位测量工作。在实际中，钻探工作测量在煤炭勘查工作的各个阶段都有贯穿，主要任务是对钻孔进行放养与测量。 3 结 语 综上所述，在煤炭地质勘查中，采用GPS勘查技术，符合煤炭开采的新技术新要求，同时其精度测量要求也符合全球定位系统的测量要求与RTK的技术规范。在煤炭地质勘查工作中使用GPS勘查技术，还具有实时性、连续性、全天性、全球性的优点，特别是在随着经济和科技的不断发展，在现代条件下GPS测量技术还使煤炭地质勘查的工作更加快捷、方便，也利于推广。 参考文献： 张智杰.GPS测量技术在煤炭地质勘查中的应用探讨J.山西建筑，201