煤矿矿井测量中GPS的应用分析
周建航
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周建航 ,. 煤矿矿井测量中GPS的应用分析[J]. 矿山工程与技术,2021.12. DOI:10.12721/ccn.2021.157110.
摘要:
随着时代的不断发展,很多新兴能源被研发出来,我国的传统煤炭正在逐渐的被这些新兴能源所替代,但是对于传统的煤炭资源来说,仍然是我们社会发展所必需用到的资源,在工业、发电等领域永远有着不可替代的作用。我们在进行煤矿作业时,全过程都离不开煤矿测量工作,只有保证煤矿测量的准确度,才能使煤炭资源开采起来更加安全,使得整个开采过程更加顺利,因此在进行煤炭测量时所应用的技术是非常重要的。当前最常用到的就是GPS技术,它能够使地质测量工作的准确性提高,在地质测量中应用的非常广泛,并且该技术也能使矿区的安全得到保障。基于此,本篇文章将主要针对GPS技术进行介绍,讨论该技术在煤矿测量中的具体应用,并且对其未来的发展趋势进行讨论,希望可以给相关从业者提供帮助,仅供参考。
关键词: GPS技术煤矿测量应用发展
DOI:10.12721/ccn.2021.157110
基金资助:

引言

随着我国社会的不断发展,对于煤炭的需求量也在不断地增加。尽管有很多的新兴能源被研发出来,但是煤炭是有着不可取代的地位的。当前新型煤矿厂也在不断地增加,规模也越来越大。对于煤矿作业来说,其测量工作是非常重要的一个环节,它是保障煤矿生产更加安全的重要基础。特别是煤矿测量工作的精确度,会直接影响到煤矿工作开采的质量以及安全性,所以为了使煤矿行业能够得到可持续性的健康发展,我们就必须要重视煤矿测量工作对相应的技术加强研究。当前应用的最广泛的测量技术就是GPS技术,它在煤矿测量工作中发挥的作用是非常巨大的,不仅可以解放人力劳动力,能够将人们从复杂的测量工作中解放出来,将其精力用在其他工作方面,同时也能够更好地检测那些人力无法涉及到的区域,所以该技术在煤矿资源工作中应用的非常广泛。

一、GPS技术概述

GPS技术是二战之后起源于美国的一种新技术,在20世纪50年代一直到20世纪60年代,该技术的研发速度不断加快。在很多领域中都实际投入了应用,当时尤其是在军用领域有着较好的成绩,直到七十年代,美国将卫星定位系统进行创新与研发,将其应用在军事领域中可以进行实时的导航服务,并且该技术也能够监测核爆,对信息进行有效的收集,可以应用在通讯领域中,随后随着该技术的不断发展,进入90年代后,该技术已经在全世界进行了覆盖。

GPS技术也叫做全球卫星定位系统,该技术所依靠的是卫星进行工作,能够在全世界范围内进行位置动态跟踪以及导航。GPS技术应用在导航方面的基本原理,主要是依靠已知位置的卫星和用户接收机之间的距离,并对多个卫星进行综合开展来更好的定位接收机的具体位置。GPS技术应用在测量领域中能够更好地为地质监测活动提供有效的数据,该技术的优势非常明显,但是在进行地质测绘时仍然会存在一些问题。

二、GPS技术在煤矿测量中的应用

在进行煤矿开采和生产的过程中,测量工作而是要一直进行的,它是保证煤矿生产更加安全的重要基础。当前所应用的技术过于落后,将无法满足现代化煤矿事业的发展要求,所以我们对于煤矿测量工作所应用的技术有着更多的期待。我们需要对其进行创新,从而更好地适应新时期下的煤矿行业发展,要保证技术与企业发展能够同时进步,做好改革创新工作,利用先进的科学技术提升煤矿测量的质量,从而更好地为煤矿事业的进一步发展做出贡献。

(一)GPS技术在布设煤矿近井控制网中的应用

我们在进行煤矿运输渠道建设是非常重要的一个设备就是煤矿井筒,它是贯穿于整个工程的一个设备。因此,对于该设备来说,我们有着更高的精确度需求,对于矿区的主副斜井来说,我们要保证其精确性就需要利用GPS技术来更好地构筑出地面近井控制网。同时,应当切实依据GPS系统对应操作准则对煤矿井筒开展测量,结合所得数据信息制定网络结构、井筒位置建网计划,再按照建网计划开展煤矿近井控制网布设工作。

 (二)GPS控制网设计在煤矿测量区中的应用

我们在进行GPS控制网连接时,主要是用边连接随后是用点作为辅助。这样能够使工作量得到减轻,同时也能使工作效率得到提升。一般情况下GPS控制网的设计是有三个约束点,其中一个点设置在中心处,另外两个点设置在两端。这样能够使煤矿测量区的坐标,换算参数更加准确,同时也能为后续的控制网连接提供方便。

(三)GPS技术在选取测量地点并开展埋石中的应用 

选取GPS控制点应当切实依据全球GPS系统测量规范来开展执行。第一步,选取GPS控制点应当具备便于接受设备安装、操作特征。第二步,GPS控制点应当尽可能选取在宽敞的位置,方便GPS系统运行,这一控制点通常选取于被测卫星高度角超过15°的位置。第三部,应当确保煤矿测点与无线电发射源相互间隔超过400m。最后,选取GPS控制点期间应当防止大范围的水域或者其他对卫星信号接收构成影响的物体。 

应用GPS系统选取测量地点后,应开展埋石工作。于采矿勘探规划设计期间,三角点标石通常经由混凝土掺入石料灌制得到,埋石工作即为标石灌注。第一步应选取便于埋石的混凝土材料,第二步依据地面测点对应标准,选取合格的模具于地面测量点位置开展浇筑;同时,浇筑期间应当选取专门的钢钉对其开展加固处理。最后一步,于混凝土筑成的水泥板顶板获取原点,并用以标石标记,埋石工作结束。 

(四)GPS技术在数据观测、采集中的应用 

应切实依据数据接收机对应操作标准开展数据观测工作,待接收机记录结束后,观测员需对接收卫星数量、定位结果数据进行全面核对,并第一时间登记完备一系列测量项目数据。数据采集,即为经由GPS系统中的传感设备及其他待测设备,对非电量或者电量信号进行自动采集,并传输至上位机中开展研究分析。数据采集系统是以电子计算机或者其他特定测试平台测量软硬产品为基础,来达成用户自定义、自由的测量系统。应用GPS系统开展数据采集过程中,数据采集部署在被监控设备位置,经由传感器对设备的电压或电流信号开展采样,并传输至A/D转换器转化为数字信号,再把信号送至FIFO中。 

三、结语 

总之,伴随科技的迅速发展,GPS技术不断推陈出新。GPS技术凭借自身精度高、实时迅速、无需通视等特征,在诸多领域得到广泛推广,且在煤矿领域已实现广泛推广应用。 

在煤矿生产开采期间,煤矿测量是必不可少的一项工作,因此一定要应用到煤矿测量技术,无论是煤矿规模有多大,测量技术均为开采测量工作的重要前提,凭借GPS技术的应用,对我国煤矿产业的发展起到有效的促进作用。即便GPS技术已收获一定成效,然而受信号接收影响,依旧存在应用不完善等问题,相关人员务必要清楚认识GPS技术内涵,强化GPS技术在煤矿测量中的应用,不断钻研研究、总结经验,积极促进煤矿事业有序健康发展。 

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