崔月华
郑州祥隆地质工程有限公司 河南省郑州市452371
摘要:煤炭地质勘探中,测量工作是走在最前面的前期工作,是先行者和排头兵,测量工作没有先前到位,就不宜开展后续地质测量工作,测量工作中每一步不能出现任何的技术差错,否则会给后续的勘探工作带来巨大的损失,所以说测量是地质勘探的眼睛,是地质勘探的导航仪,设计到哪里就能定位到哪里。地质勘探分为普查阶段和详查阶段,普查是初步查明煤炭资源规模和一定的产状,初步判断煤质和大概储量情况等;详查阶段是利用进一步的钻探和地质详细工作获得准确的储量,为建设和煤炭开采提供依据。
关键词:GPS技术在煤田地质勘探测量中的应用
前言:在对一个煤田资源进行地质勘探前,必须建立一定精度的首级控制网,作为该井田地形测量、工程勘探点、地质界线等等工程测量的基础,按照勘探区大比例地形图布设一定的工程和计算煤炭储量。随着测绘技术的不断发展更新,地质勘探测量工作由原来单一的经纬仪一统天下测测量方式完全终极了,随之而来的是全站仪。
一、GPS 技术特征分析
1.1 具有非常高的定位精度。与传统的人工测量定位技术相比,实现了自动化作业。红外技术十分先进,但很难实现大面积定位,GPS 技术在精准度上与红外技术相近,却拥有更多的优点,基础设施可以同时开展多种工作任务,在工作任务开展期间。通过卫星来进行信号传输,精准度提升了很多,符合煤田开发的使用需求,可以达到50 千米之内。这样技术人员所得到的信息会与现场情况保持一致。
1.2 具有极高的观测速度测量工作对时间误差要求也十分严格,这也是传统技术与GPS技术相比较存在的主要区别,测量速度快仍能够保持精准度,在计算机软件中形成清晰的图像,方便技术人员对煤田区域做出规划。动态观测是目前常用的技术方法,对煤田区域进行动态监管,更科学可靠。
1.3 各测站之间不允许通视与传统的信号传输方式相比,GPS 受外界干扰信号影响的几率更小,现场只需要进行简单的障碍物规避即可,为信号传递提供高效环境。技术应用期间,选择监测点的位置也十分重要,要考虑合理的建设形式,实现功能的同时将成本支出控制在合理范围内,基础设施都能够实现功能。各个测站不需要在进行通视,所接受到的信号全面性可以满足使用需求。
1.4 操作步骤更加简便快捷上述文章中提到,GPS 技术正在向自动化方向发展,由编定好的程序系统来传输控制指令,技术人员需要操作的环节减少,将人为原因造成的误差降至最低。需要人工完成的操作任务也只是导通开关,将天线角度调整好,其余的任务都会在系统内部自动调节完成。随着技术不断的发展进步,该技术系统中的基础设施体积也在逐渐减小,可以根据使用需求随时调节移动,由此可见是十分方便操控的。煤田所处环境地质情况复杂,对技术抗干扰能力要求自然十分高,GPS 技术可以达到这一标准。
二、浅谈GPS技术在煤田地质勘探测量中的应用
2.1 布设GPS 控制网采用控制网的形式来开展测量任务,可以避免出现遗漏的部分,在控制网形成前,首先需要技术人员深入现场确定控制点。处理好间距问题,避免出现基础设施浪费现象。测量工作人员在选择设备架设点时,要避让周围的障碍物,否则结果准确度很容易受到影响,尽可能的选择空旷场地,信号传递也不会受到干扰。测量结果是直接通过信号传递到系统中的,不会再出现人工录入数据误差的问题。
2.2 煤田地质勘探点放样工作一般情况下煤矿工程会结合勘探方法以及勘探区域的实际情况对勘探点开展放样工作,从勘探人员长期生产实践总结出以下两种有效措施:
2.2.1 GPS 技术与全站仪测量法结合在一起使用。GPS技术虽然定位与信息传输功能强大,但如果不与其他数字技术结合使用,难以满足煤田勘察需求。全站仪在地面距离测量方面有显著效果,因此得到了广泛应用,与GPS 结合使用,在功能上可以实现互补,将测量距离误差控制在合理范围内。基础设备架设仍然需要技术人员深入现场测量间隔距离,以及设备所在的位置,确保功能可以实现,不受周边环境因素影响。
2.2.2 GPS 实时动态测量放样法。动态测量最能够真实的反应煤田现场情况,避免所规划的开发计划与实际情况产生冲突,应用技术的开展落实。GPS 技术动态理念的落实,需要在计算机程序中编写自动化控制系统,并对数据更新时间进行计算,将结果编写在系统内,这样在定位期间,到达额定时间系统便会自动发出更新指令,测量装置依据指令对监测的区域进行扫描,并将结果反馈至总控制中心。实现动态放样目标。技术控制的要点内容是对时间的计算分析,过于频繁会增大系统运行损耗,间隔时间过长也会对结果造成影响,因此需要合理设置。
2.3 GPS 作业方式通常GPS 开展室外作业时至少会用到3 台以上的GPS 接收机,并借助以边连接大概点的连接方式实施同步观测。在开展整个同步测量工作期间,为了确保可以及时计算出同步环与异步环的坐标分量闭合差,还要建立相应的子环路所构成的闭合式大概网环路的GPS 网。一旦采集数据出现误差,便可及时在测量区域内进行补测。一般整个测量时间大概1h 左右,但是如果在已知的高等级控制点之间开展观测工作,其测量时间将会有所延长。
2.4 GPS 测量数据处理工作一般GPS 数据的处理分为五个步骤,第一个为采集数据;第二个为传输数据;第三个为预处理数据;第四个为结算基线;最后一个则为GPS 网平差。当所有的GPS 接收机启动之后正式进入测量阶段时,所观测到的数据便会自动传送到存储设备中,随后便会分流各种数据,也就是会对各种原始数据进行解码和分类,并将多余的和没用的信息剔除掉,以便可以形成各种操作性极强的数据文件,例如测站信息文件与星历文件等。等到文件形成之后,还要确保数据文件格式可以统一。如果需要修改观测数据,测量人员就要在GPS 观测值里面修改流程;如果采用单频接收机观测,若想对数据进行修改就需要参与到电离层里面才可将其改正。所谓预处理其目的是为了进一步净化观测值,使得观测值精度得以提高。最后解算基线数据时,就需采用删时间、删卫星并借助不同误差改正模型等措施人工干预基线的解算工作。术进行施测,在RTK 手簿中输入剖面起点和终点坐标,然后点击应用就生成该条剖面线在显示屏上,按提示朝着剖面线上采集各个重要的点位的坐标和高程,利用相关软件就能生成剖面资料和剖面图。剖面线上勘探工程位置在图上的精度应该准确可靠,剖面测量的各点应该按工程勘探点精度要求施测,根据地质工作的要求,相邻两剖面线上任意两点间的间距相对中误差一般不应超过1/200 的要求,使剖面法计算储量时不致产生不容许的误差。剖面测量主要是从剖面起点开始测量各地形变化点、地物点、不同地层点、地质工程勘探钻孔等等位置与剖面起点的距离和高程,然后绘制剖面图,剖面方向一般是左西右东、左北右南的原则。
结束语:
随着科学技术的不断发展,地质勘探工程测量的方法也在不断进步更新,对于静态GPS 控制整个勘探区的首级控制无疑是发挥了巨大的作用;RTK测量的方法使地质剖面测量变得非常容易实施,特别是在山区地形复杂的情况下更体现了其优越性,没有误差的累积,是一次彻底性的技术革命。将常规的全站仪测量方法和现代GPS 技术相结合,发挥各自优点,为地质勘探报告的形成提供可靠的基础测绘资料。
参考文献:
[1]山西省地质局测绘队.地质勘探工程测量[M].北京:测绘出版社,2019.
[2]张正禄.工程测量学[M].湖北:武汉大学出版社,2018.
[3]周建郑,唐保华,马文明,赵和鸣,李金生.工程测量[M].河南:黄河水利出版社,2019.