煤田地質(zhì)勘查中數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用分析

洪杰萌

摘? 要：在煤田生產(chǎn)中，地質(zhì)勘查工作是非常關(guān)鍵的，它可以為煤田的開采提供相應(yīng)的基礎(chǔ)資料和詳細(xì)的數(shù)據(jù)，以確保煤田生產(chǎn)的順利進(jìn)行。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)煤田地質(zhì)勘查的發(fā)展現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要分析和探討了數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤田;地質(zhì)勘查;數(shù)字測(cè)量技術(shù);人工測(cè)量

中圖分類號(hào)：P228.4 ????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? ????????????文章編號(hào)：2095-6835（2014）23-0140-02

在信息化時(shí)代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，數(shù)字化是將各種信息轉(zhuǎn)換為可以度量的數(shù)字或數(shù)據(jù)的過(guò)程，是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)，它可以將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字量，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集、編碼、數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)等，完成數(shù)據(jù)處理、圖像處理等工作。數(shù)字測(cè)量技術(shù)是在數(shù)字化基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，具有高精度、高速率、高抗擾、實(shí)時(shí)測(cè)量和自動(dòng)控制等優(yōu)勢(shì)，所以，它被廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量領(lǐng)域。在煤田地質(zhì)勘查工作中，應(yīng)用數(shù)字測(cè)量技術(shù)可以有效減少測(cè)量人員的工作量，減少人為失誤，提高測(cè)量精度，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。本文簡(jiǎn)要分析了GPS RTK數(shù)字測(cè)量技術(shù)在煤田地質(zhì)勘查中的應(yīng)用。

1? 煤田地質(zhì)勘查的發(fā)展現(xiàn)狀

從目前情況看，在我國(guó)大部分煤礦企業(yè)的煤田地質(zhì)勘查工作中，仍然采用的是傳統(tǒng)的人工測(cè)量模式。沿用陳舊的測(cè)量技術(shù)不僅需要花費(fèi)工作人員大量的時(shí)間和精力，而且還無(wú)法保證測(cè)量結(jié)果的精度。在實(shí)際勘查測(cè)量工作中，主要存在以下幾方面的問(wèn)題。

1.1? 人員配備不足

在開采煤田時(shí)，許多煤礦企業(yè)并不重視相應(yīng)的地質(zhì)勘查工作。雖然地質(zhì)勘查隊(duì)伍的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，但是，測(cè)量人員的數(shù)量和質(zhì)量卻在不斷下降——人員配備嚴(yán)重不足，而且專業(yè)素質(zhì)較差，這在很大程度上影響了煤田地質(zhì)勘查工作的效果。

1.2? 測(cè)量技術(shù)陳舊

在實(shí)際測(cè)量工作中，大多采用的是傳統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)放線模式，不僅工作量巨大，而且很容易受測(cè)量人員專業(yè)能力和思想情緒的影響，難以保證測(cè)量精度。新的全站儀、GPS定位等設(shè)備和數(shù)字測(cè)量技術(shù)并沒有得到有效的應(yīng)用，這在很大程度上影響了測(cè)量工作的質(zhì)量，而且還不能有效提高測(cè)量人員的綜合素質(zhì)。

2? 數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和其在各個(gè)專業(yè)學(xué)科的滲透、交叉，帶動(dòng)了傳統(tǒng)作業(yè)方式的革新，極大地提高了測(cè)量精度，也使得數(shù)字測(cè)量技術(shù)在煤田地質(zhì)勘查中被廣泛應(yīng)用。

2.1? GPS RTK技術(shù)

GPS是日常生活中經(jīng)常聽到的一個(gè)詞，它是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。其基本工作原理是，將高速運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星瞬時(shí)位置作為已知初始數(shù)據(jù)，結(jié)合空間距離的后方交會(huì)方法，確定待觀測(cè)點(diǎn)的具體位置。與其他定位方式相比，GPS具有全球全天候定位、定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短、設(shè)備操作簡(jiǎn)單和適用范圍廣等特點(diǎn)。

RTK是Real-time kinematic，即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)。它是一種新的GPS測(cè)量方法，可以在野外實(shí)現(xiàn)有效測(cè)量，將定位精度擴(kuò)展到厘米級(jí)。在RTK技術(shù)中，使用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分的方法?？梢哉f(shuō)，它是GPS技術(shù)應(yīng)用中的里程碑，為工程放樣、地形測(cè)圖等提供了有效的方法，極大地提高了野外業(yè)作業(yè)的效率。

2.2? GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)的過(guò)程中，需要做到以下幾點(diǎn)才能有效發(fā)揮GPS RTK技術(shù)的功能，進(jìn)而確保煤田地質(zhì)勘查工作的效率和質(zhì)量。

2.2.1? 構(gòu)建相應(yīng)的煤田勘探控制網(wǎng)

在應(yīng)用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行煤田地質(zhì)勘查測(cè)量前，現(xiàn)場(chǎng)勘查人員必須從實(shí)際情況出發(fā)，先完成對(duì)地質(zhì)勘查區(qū)域的控制測(cè)量工作，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，做好地質(zhì)剖面測(cè)量、地形圖修補(bǔ)測(cè)量和勘查點(diǎn)位的確定等基礎(chǔ)性工作，為地質(zhì)勘查測(cè)量工作的順利開展提供必要的支持。在此過(guò)程中需要注意的是，在實(shí)際操作中，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注測(cè)量區(qū)域的相對(duì)高差、地形坡度和高程等，嚴(yán)格按照《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》中E級(jí)定點(diǎn)精度的要求布設(shè)勘查點(diǎn)位，為煤田勘探控制網(wǎng)的構(gòu)建提供必要的基礎(chǔ)。在煤田地質(zhì)勘查一級(jí)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)建立后，就可以利用RTK技術(shù)測(cè)量定位，建立圖根級(jí)的控制點(diǎn)位。

2.2.2? 建立健全的煤田地質(zhì)平面圖

一般情況下，在煤田地質(zhì)勘查工作中，經(jīng)常使用的地形圖比例尺多為1∶5 000～1∶10 000. 為了保證勘查工作的質(zhì)量，相關(guān)部門應(yīng)該充分重視此問(wèn)題，選擇具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)的工作人員組成專業(yè)測(cè)繪小組。在建立煤田地質(zhì)勘查工程地質(zhì)平面圖的工程中，如果采用全站儀，則需要在原有地形圖的基礎(chǔ)上，增加對(duì)水文特征點(diǎn)、地質(zhì)特征點(diǎn)、公路網(wǎng)和高壓線纜等相關(guān)要素的測(cè)量。在這種情況下，不僅會(huì)大大增加測(cè)量工程的工作量，在一定程度上延緩了工作進(jìn)程，還會(huì)相應(yīng)地增加成本，也無(wú)法保證測(cè)量精度。

2.2.3? 做好煤田地質(zhì)勘探放樣工作

與傳統(tǒng)勘探測(cè)量技術(shù)相比，GPS RTK技術(shù)的作業(yè)面積大、對(duì)通視條件的要求低，而且可以在確保定位精度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。在傳統(tǒng)勘探放樣工作中，常用的放樣方法包括經(jīng)緯儀交會(huì)放樣、全站儀邊角放樣等。在實(shí)際操作過(guò)程中，往往需要來(lái)回移動(dòng)目標(biāo)，需要兩三人同時(shí)操作，而且還要確保點(diǎn)間通視情況良好。這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的效率較低，而且在放樣過(guò)程中還容易遇到各種各樣的困難。采用RTK技術(shù)，可以無(wú)視地形、植被等各類干擾因素，也不需要多人操作，只需要將設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入相關(guān)設(shè)備中，攜帶GPS接收機(jī)完成放樣工作即可。使用該技術(shù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示放樣點(diǎn)的位置，不僅快速、便捷，而且精度還比較高。

3? 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，煤礦生產(chǎn)的煤田地質(zhì)勘查工作也被廣泛關(guān)注。通常來(lái)講，煤田地質(zhì)勘查工作多處于山地或丘陵地帶，交通條件差、勘查面積較大，傳統(tǒng)地質(zhì)勘查方法的局限性嚴(yán)重影響了測(cè)量的效果。采用數(shù)字測(cè)量技術(shù)可以有效地減輕地質(zhì)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，在保證勘查精度的基礎(chǔ)上還提高了勘查效率，因此，它已經(jīng)成為了現(xiàn)代煤礦地質(zhì)勘查工作的主要發(fā)展方向，應(yīng)該得到相關(guān)人員的重視。

參考文獻(xiàn)

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Application of Coal Geological Exploration of Digital Measurement Technology

Hong Jiemeng

Abstract： In the coal production， geological exploration work is critical， it can provide basic information and detailed data for mining coal in order to ensure the smooth progress of coal production. In this paper， combined with the current development of coal geological exploration in China， briefly analyzes and discusses the application of digital measurement technology.

Key words： coal; geological survey; digital measurement techniques; manual measurement