GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)

王海紅

（青島金星礦業(yè)股份有限公司，山東 青島 266740）

我國(guó)地大物博、幅員遼闊，擁有非常豐富的礦產(chǎn)資源。隨著當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的進(jìn)步及建設(shè)都開(kāi)始對(duì)礦產(chǎn)資源有了更強(qiáng)大的依賴性。受現(xiàn)代化發(fā)展理念以及環(huán)保理念的影響，當(dāng)前的礦山測(cè)量以及開(kāi)發(fā)更要注重科學(xué)性、穩(wěn)定性，要盡量做到經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展。想要更好地進(jìn)行礦產(chǎn)資源開(kāi)采、保證開(kāi)采施工人員的生命安全，一定要做好礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的測(cè)量工作，以便于后期礦山開(kāi)采能夠更加合理的安全[1]。

1 測(cè)量工作在礦山建設(shè)中的重要作用

礦山測(cè)量工作需要豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是一門(mén)在礦產(chǎn)生產(chǎn)工作中通過(guò)實(shí)踐逐漸發(fā)展起來(lái)的應(yīng)用科學(xué)，包括地形測(cè)量、工程測(cè)量、大地測(cè)量等眾多領(lǐng)域，專門(mén)為礦山的建設(shè)和礦產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。作為礦產(chǎn)建設(shè)和安全生產(chǎn)過(guò)程中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，礦山測(cè)量工作在礦產(chǎn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中有重要的作用，可以為礦產(chǎn)生產(chǎn)工作提供礦山勘探、基建生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)需要的基礎(chǔ)性技術(shù)資料以及有關(guān)的測(cè)量計(jì)算和繪圖，也可以反映礦山建設(shè)生產(chǎn)面貌和位置關(guān)系，在安全生產(chǎn)方面起一定的指導(dǎo)作用。

2 不斷提高觀察測(cè)量質(zhì)量與效率的重要性

近些年來(lái)，我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化事業(yè)不斷發(fā)展，城市化建設(shè)速度也不斷加快，因此各行各業(yè)的發(fā)展都對(duì)礦產(chǎn)資源需求量越來(lái)越多。為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的形勢(shì)以及人們生活的需求，各個(gè)礦產(chǎn)企業(yè)必須要結(jié)合自身實(shí)際經(jīng)營(yíng)情況不斷提升、不斷創(chuàng)新，整合各種優(yōu)勢(shì)資源，進(jìn)而為社會(huì)發(fā)展提供數(shù)量更多質(zhì)量更好的礦產(chǎn)資源。這些年來(lái)礦產(chǎn)企業(yè)科學(xué)技術(shù)也不斷提升，在投入的眾多高科技中，GPS技術(shù)憑借著自身精確度高、范圍廣的特點(diǎn)，獨(dú)占優(yōu)勢(shì)，成為我國(guó)各大礦產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用的礦山測(cè)量技術(shù)。GPS技術(shù)的出現(xiàn)能夠提高礦產(chǎn)企業(yè)開(kāi)采礦產(chǎn)資源的效率，這樣才能夠確保礦產(chǎn)行業(yè)穩(wěn)步提升滿足社會(huì)發(fā)展，以及人們需求對(duì)礦產(chǎn)資源的需求，為我國(guó)的工業(yè)化建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出保障。

3 GPS-RTK技術(shù)的概念

GPS-RTK發(fā)展的基礎(chǔ)是前期的全球定位系統(tǒng)，近些年來(lái)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)也日漸成熟，GPS-RTK這項(xiàng)技術(shù)又有非常廣闊的發(fā)展前景，由基準(zhǔn)站、移動(dòng)站、數(shù)據(jù)鏈等三個(gè)部分共同組成，是一項(xiàng)全新的GPS-RTK測(cè)量方法，經(jīng)常用于野外測(cè)量，尤其是應(yīng)用在礦產(chǎn)企業(yè)測(cè)量工作進(jìn)行過(guò)程中，更是能夠不斷提高工作效率。

4 GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

首先，GPS-RTK技術(shù)的出現(xiàn)改善了取代了人工操作流程，在傳統(tǒng)的測(cè)量工作進(jìn)行過(guò)程中，測(cè)量?jī)x器必須人工進(jìn)行操作，經(jīng)常受到外界各種因素的影響，無(wú)法準(zhǔn)確保證測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性和科學(xué)性。而GPS-RTK在當(dāng)前的測(cè)量工作進(jìn)行過(guò)程中，信號(hào)通過(guò)電子衛(wèi)星來(lái)收集和傳輸，使用全球定位系統(tǒng)對(duì)需要測(cè)量的場(chǎng)地進(jìn)行定位，得出的數(shù)據(jù)精確精度較高。其次，礦山測(cè)量工作有眾多環(huán)節(jié)，需要大量的人力、物力以及財(cái)力資源，以往的測(cè)量工作是人工操作工作人員每天要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行儀器調(diào)節(jié)和儀器移動(dòng)，而在GPS-RTK技術(shù)的使用過(guò)程中，只需要將儀器放在固定的測(cè)量地點(diǎn)，就可以通過(guò)衛(wèi)星對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳輸，測(cè)量數(shù)據(jù)直接顯示并且儲(chǔ)存在一起。GPS-RTK技術(shù)的出現(xiàn)和使用極大的節(jié)省了儀器調(diào)節(jié)和移動(dòng)時(shí)間，不斷提高礦產(chǎn)企業(yè)測(cè)量工作的效率。此外，運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)能夠極大的減少工作人員的工作量。再加上不少礦產(chǎn)資源分布地區(qū)地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，測(cè)量工作經(jīng)常受到其他自然要素的影響，而GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量就可以恰當(dāng)?shù)慕鉀Q這些問(wèn)題，能夠在任何艱難的環(huán)境下保證工作的平穩(wěn)運(yùn)行。

5 當(dāng)前礦產(chǎn)企業(yè)測(cè)量工作中存在的問(wèn)題

雖然近些年來(lái)我國(guó)礦產(chǎn)行業(yè)工作效率不斷提升，規(guī)模也不斷擴(kuò)大，然而在實(shí)際的礦山測(cè)量工作進(jìn)行過(guò)程中仍舊存在著一定的問(wèn)題。首先，我國(guó)大多數(shù)礦產(chǎn)企業(yè)在工作過(guò)程中過(guò)于追求經(jīng)濟(jì)利益不斷擴(kuò)大規(guī)模，卻并沒(méi)有對(duì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行及時(shí)的更新，也并沒(méi)有及時(shí)檢測(cè)礦山測(cè)量工具是否還維持良好的性能，礦山工具沒(méi)有得到及時(shí)的更新。雖然隨著社會(huì)和時(shí)代的發(fā)展，大部分礦產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到GPS的技術(shù)性并且逐漸應(yīng)用，然而我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展地區(qū)差異較大，在部分落后地區(qū)的采礦企業(yè)中仍舊采用著傳統(tǒng)的測(cè)量方法以及測(cè)量?jī)x器。傳統(tǒng)的測(cè)量方式以及測(cè)量?jī)x器與社會(huì)發(fā)展效率并不相符，工作效率較低，制約著采礦企業(yè)的發(fā)展。第二，當(dāng)前不少礦產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行工作時(shí)數(shù)據(jù)采集結(jié)果并不精確，礦山測(cè)量工作需要收集大量的數(shù)據(jù)工作，環(huán)節(jié)眾多，然而正是由于測(cè)量環(huán)節(jié)過(guò)多，許多環(huán)節(jié)并沒(méi)有良好的銜接在一起，這就很大程度上降低了測(cè)量信息的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，同時(shí)還會(huì)不斷延長(zhǎng)測(cè)量的時(shí)間，浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力資源。第三，當(dāng)前信息技術(shù)化水平不斷提升，礦產(chǎn)企業(yè)也要與時(shí)俱進(jìn)，然而許多礦產(chǎn)企業(yè)并沒(méi)有建立起符合自身發(fā)展實(shí)際的動(dòng)態(tài)測(cè)量信息系統(tǒng)，各個(gè)測(cè)量部門(mén)的線下溝通較為生疏，因此各個(gè)測(cè)量工序并沒(méi)有聯(lián)系在一起。同時(shí)許多礦產(chǎn)企業(yè)測(cè)量工作仍舊處于動(dòng)態(tài)測(cè)量階段，無(wú)法對(duì)外界因素做出有效的反應(yīng)。

6 GPS在礦山測(cè)量中的技術(shù)應(yīng)用

6.1 GPS在礦山地形測(cè)量以及施工中的應(yīng)用

在礦山測(cè)量工作進(jìn)行過(guò)程中，最主要的工作就是對(duì)礦山地形進(jìn)行測(cè)量。傳統(tǒng)的礦山測(cè)量工作主要是通過(guò)拍攝航空?qǐng)D片，進(jìn)一步掌握山地地形，并沒(méi)有使用高新儀器對(duì)結(jié)果進(jìn)行加密與進(jìn)一步測(cè)量。兩者相比，傳統(tǒng)的礦山地形測(cè)量工作靈活性較差，測(cè)量結(jié)果并不科學(xué)，實(shí)際更新較為困難，一旦礦山的實(shí)際情況發(fā)生改變，將會(huì)為后續(xù)工作帶來(lái)許多不必要的麻煩。GPS技術(shù)的出現(xiàn)能夠利用時(shí)差分級(jí)對(duì)礦山地形進(jìn)行測(cè)量，工作人員只需要架設(shè)靜態(tài)基站，設(shè)置少量測(cè)量控制點(diǎn)，在構(gòu)建其礦山的坐標(biāo)體系之后，便可以利用信號(hào)接收器對(duì)某些數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和收集，進(jìn)而總結(jié)所需要的信息。GPS的技術(shù)應(yīng)用不斷提高了礦山地形測(cè)量的效率與精確長(zhǎng)度，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)代功能也不斷提高著礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

6.2 GPS技術(shù)在礦山進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)中的應(yīng)用

在實(shí)際的礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中，礦山豎井是非常高效的礦產(chǎn)資源運(yùn)輸渠道，與其他巷道相比，礦山豎井需要更高的精確度。GPS技術(shù)的應(yīng)用能夠有效保障近井控制網(wǎng)的高精確程度，在施工人員使用GPS技術(shù)進(jìn)行礦山進(jìn)行控制網(wǎng)構(gòu)建時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的礦山資源運(yùn)輸渠道，這樣才能夠保證礦產(chǎn)企業(yè)的開(kāi)發(fā)效率，提高礦產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。

6.3 GPS技術(shù)在數(shù)據(jù)觀測(cè)以及采集中的應(yīng)用

GPS定位技術(shù)在具體的數(shù)據(jù)采集以及觀測(cè)方面也具有非常大的作用，通過(guò)一定的傳感設(shè)備，能夠?qū)Ω黝愋盘?hào)進(jìn)行采集，并將采集而來(lái)的信息儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器中。

6.4 GPS技術(shù)在礦山其他測(cè)量中的應(yīng)用

除了礦山地形測(cè)量之外，GPS技術(shù)還能廣泛運(yùn)用在其他各個(gè)方面的工作，比如環(huán)境監(jiān)測(cè)工作、野外調(diào)查等等。我國(guó)的礦產(chǎn)資源開(kāi)采大多以地下為主，因此應(yīng)用GPS技術(shù)能夠?qū)χ苓吷鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)，對(duì)地面塌陷現(xiàn)象做出監(jiān)測(cè)。另外在礦產(chǎn)資源開(kāi)采工作進(jìn)行之前，對(duì)礦山的地形分布以及自然地貌進(jìn)行了解和勘察，這樣才能夠根據(jù)礦山的實(shí)際情況制定出科學(xué)合理的施工計(jì)劃，與此同時(shí)必須要對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中所需要的材料和設(shè)備制定合理的路線，這樣才能夠依靠山地自然地貌因地制宜的開(kāi)展工作，這樣能夠不斷提高礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)效率，降低企業(yè)的投入成本[2-3]。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著礦山開(kāi)采工作的不斷擴(kuò)大和延伸，地質(zhì)條件會(huì)變得越來(lái)越差，為礦井測(cè)量和開(kāi)采工作帶來(lái)了很大的技術(shù)性難題。因此在實(shí)際的工程測(cè)量和開(kāi)采工作中，一定要運(yùn)用科學(xué)的管理方法，對(duì)當(dāng)前的測(cè)量?jī)x器和測(cè)量技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)作和更新，不能提高礦井測(cè)量的安全性和效率性[4]。