GPS-RTK在矿山测量中的应用.pdf

4 东媳差 斜技 2 0 0 9 年 第1 期 G P S R T K在矿山测量中的应用 程广博 ， 赵玉兰 ， 董亚林 1 ． 枣庄矿业 集团 公司高庄煤矿， 山东 微山2 7 7 6 0 5 ； 2 ． 枣庄矿业 集团 公司地测处， 山东 枣庄2 7 7 1 0 1 摘要枣矿集 团利用 G P SR T K， 成功完成 了贵州站街煤矿立井十字线、 大方绿塘煤 矿地面控制测量 、 通晟公司地 面注浆堵水抗 灾、 快速施测 复杂地形 图、 西部 矿区找寻六十年代封 闭不 良钻孔 、 矿 区采媒地 面沉陷积水面积赔偿量测等各项紧急而复杂 的测量任务， 取得 了可喜 的经济和 社会效益。 关键词G P S R T K 测量定位放样 中图分类 号T D 1 7 8 文献标识码B Ap p l i c a t i o n o f GP SRTK i n M i I l i I l g S u r v e y C h e n g u fl n ， Z t m o y L d a ， D o n gY a l i n 2 1 ． G a o z h u a n g C o a l M i n e o f Z a o z h u a n g C o a l M i n i n g G r o u p C o ． ， L i d ． ； 2 ． G e o l o g y a n d S u r v e y S t a ti o n o f Z a o z h u a n g C o a l M i n i ng G r o u p C o ． ， hd ． Ab s t r a c t B y u s i n g GP SRT K． Za o z h u a n g mi n i n g g r o u p h a s c o mp l e t e d s u c c e s s f u l l y s e v r a l Mi n i n g s u r v e y i n g t a s k s s u c h a s Ve r ti c a l S h a f t c f 0 s s l i n e c o n t r o l s u r v e y i n g i n Gu i z on C o a l Mi n e 、 S e a l i n g w a t e r f o r d i s a s t e rr e s i s t a n c e b y s u I f g r o u ti n g i n Teng s h e n g c o mp a n y， q u ic k l y me a s u r i n g c o mp l i c a t ed t o p o g r a p h i c ma p ， l o o k in gf o r b o r e h o le s i n 1 0 6 0 s w h i c h w e re n o t p r o p e r l y s e a l e d i n t h e We s te n Mi ni n gA re a， t h e m o f g mu n d e p e r s u r v e yin gb e c a i I s e o f surf a c e s u b s id e n c ef o r c o mp e n s a t i o n， e e t ． A Ⅱ o fthe s e suc c e s s f u l a p p l i cati o n s h a v e o b ta i n ed c o mp a r a ti v e ly伊 0 d e c en o mi e a n d s o c i a l b e n e fi t s ． Ke y wo r d s G P SR TK；s u r v e y ；p o s i ti on ； l o f t i n g G P S R T K是一种定位精度比D G P S高 1 0 0 倍 的 载波相位差分 G P S 技术， 以其高精度、 全天候、 高效率、 多功 能、 操作简便 、 应用广泛 等特点著称 ， 在大地 测量 和工 程测量 中 ， 显示 出巨大的潜力和广 阔的前景 。 1 G P S R T K在矿 山测量中的应用 1 ． 1 求取 坐标 转换参数 为了使 G P S 接 收机 中原始大地经纬坐标 系统转换 为当地坐标系统， 必须先计算出坐标转换参数， 而求取 坐标转换参数必须己知至少 3 个高精度控制点的当地 坐标值 x 、 Y 、 H 。例如根据已知控制点均匀分布在测区 的原则 ， 在测 区内选择 4 个 己知的静态 G P S控制点 ， 坐 标数据如下 点号 x坐标 Y坐标 H高程 D O 8 3 8 8 2 6 8 0． 4 0 3 0 5 2 8 7 41 ． 3 9 5 0 5 2． 0 5 6 D1 3 3 8 7 2 4 8 9． 1 7 40 5 2 3 0 9 2． 7 5 5 0 2 9． 3 1 1 D1 4 3 8 8 8 9 03． 1 0 2 1 5 3 3 0 0 5． 9 8 4 9 3 0． 2 8 9 D 3 8 7 8 7 7 4． 9 6 8 0 5 3 4 2 2 0． 2 7 1 0 5 0． 0 3 0 将其中一个点 D 0 8 作为己知站， 单点定其 WG S 8 4 坐标 ， 用 R T K方式／ 静态 三角架采点 测得其余各控 制点的 WG S 8 4坐标。利用随机软件求 出坐标转换参 *收稿 日期 2 0 0 8 1 O 一0 6 作者简介 程 广博 ， 1 9 6 9年 I 1 月一 ， 男 ， 工程师 ， 1 9 8 9年毕业 于山 东矿业学 院， 大专学历 ， 现任枣矿集团高庄煤矿生产技术部地测 副主 任科员 ， 从事 矿山测绘工作。 数 比例 S --1 0 0 0 0 1 4 ， 旋转度 J R一0 ． 1 0 1 4 5 4 ， 高程 参 数 a 一 0 ．0 0 0 0 4 7 3 2 3 ， b 0 ．0 0 0 0 2 3 6 4 3 ， c1 ． 3 7 3 8 0 9 1 8 5。 1 ． 2 加密贵州大方绿塘煤矿控制点的测量 为 了使绿塘煤矿待定 位的工程设施位于测量控制 点的工作范围内， 需要将仅有 的两个控制点进行加密。 选择其 中一个 较高精度 的控制点 作为基 准站 ， 用 R T K 静态测量的方法 ， 对需加密 的控制点进行坐标定位 ， 得 到该控制点的 WG S 8 4 坐标和当地坐标 ， 再在加密控制 点所覆盖的作业范 围内进行地 面设施测量。 1 ． 3 为通晟公司地面注浆堵水提供技术支持 2 0 0 7 年 5月通晟公司邻矿袁庄煤矿井下突水通过 采空区溃入矿井， 在此情况下决定对袁庄煤矿井下巷 道实施地面注浆封堵。先排查出水点并对需要封堵的 巷道进行封堵设计， 提出地面坐标具体位置， 然后利用 G P S R T K进行坐标快速准确标定 ， 共标定钻孔位 1 2 处。通过注浆封堵， 通晟公司井下涌水量显著降低， 为 抗灾抢险工作做出了较为突出的贡献。 1 ． 4 在贵州站街煤矿复杂地形测量中的应用 贵州站街煤矿地形较为复杂， 利用 R T K在一定的 测量环境中可以进行立井十字线及地形的碎部测量。 具体的测量工作可以在数据采集的功能下进行 ， 也可 以根据现场地形的实际情况进行测量设定。采集完的 地形点坐标经过成图处理， 生成数字化地形图。因地 形点的采集可以单人作业 ， 极大地节省了人力和时间， 也使成图质量上了一个档次。 下转第6页 6 夯 晨 科技 2 0 0 9 年 第1 期 败， 一个装置工作有电流输出， 另一个不工作无电流输 出。 4 结束语 图2 装置对装置通讯接12 加。两套变流装置经过如此的小改造后 ， 输出电流达 到 了一致 ， 确保 了装置和电机运行的安全。 应用 6 R A 7 0装置的通讯功能， 还可以传递更多的 信息， 如使能信号、 故障状态、 相互闭锁信号等等， 可省 参考文献 去外部繁多 的接 线 ， 使得硬 件 电路 更 简洁 ， 可 靠性 增 [ 1 ] S I M O R E G D CM A S T E R 6 卧7 0 之版本1 1 上接第 4页 1 ． 5 用 R T K动态测量找寻六十年代封 闭不 良钻孔 枣矿集团西部矿区六十年代施工的钻孔有不少属 封 闭不 良钻孔。为保证 安全生产 ， 需要重新 启封某 些 钻孔。由于地表地形复杂， 使用经纬仪或全站仪很难 完成 ， 而利用 G P S R T K很容 易实 现 选择两矿其 中一 个控制点作为基 准站 ， 用 R T K坐标 测量的导航标定 功 能按地方坐标 系的标准对需要定位 的钻孔 坐标人工输 入进电子手簿 ， 根据电子手簿指示就可找到封闭不 良 钻孔位置。 1 ． 6 用 R T K动态测量矿区采煤地面沉陷积水 面积 高庄煤矿、 付村煤矿矿区地处湖区， 地面积水位较 浅 ， 开采后地 面沉陷为积水区， 与原湖 区连成一片， 无法 准确量测塌陷面积。用 R T K动态测量很容易采集沉陷 地坐标， 经过微机处理成图后 自动计算出塌陷地面积。 2 经济效益、 社会效益分析 2 ． 1 经济效益分析 1 大方绿塘地面控制 3 万元／ k I n } 0 ． 8 9 k r n 2 2 ． 7 万元 ； 2 通晟公司救灾测绘工程 3万元／ k r 玎 }x5． 7 8 k m2 1 7 ． 3万元 ； 3 贵州站街地形测绘 3万元／ k m 2 5 ． 7 8 k m 21 7 ． 3 万元 ； 4 高庄、 付村沉陷面积测算 2万元／ k m 25． 7 8 k m 21 1 ． 5 6万元 。 合计直接产值 4 8 ． 8 6万元。 项目实施后， 大方绿塘煤矿加快 了施工进度， 保证 了施工精度， 按年产 3 0 万 t 能力计算， 每提前 1 天增加 产值约 4 1万元 ， 提前 1个月投入生产， 则增加产值 1 2 3 3 万元。站街煤矿地形的实测， 为其设计、 施工提供 了技术保障 ， 按 年产 3 O 万 t 能力计算 ， 每提前 1 天增加 产值约 4 1万元 ， 提前 1个月投人 生产， 则增加产值 1 2 3 3 万元。两项若提前一个月投产， 增加产值 2 4 6 6 万 元 ， 效益非常大。 2 ． 2 社会效益分析 1 传统的定位和施工放样， 不仅仪器种类繁多、 需要人员多 ， 而且 精度 容易受施工作业 现场影 响。G P S R T K综合了其他测量仪器的功能， 提高了作业效率。 2 促进图形的数字化管理和使用。传统测量、 维 护最大的弊端就是图形不能统一到国家坐标系中。利 用 G P S R T K测量手段可 以得 到每一个测点 的三维坐 标 ， 以数据 、 图形 和位置等不 同的表现形式反映到不 同 的应用环境 中。 3 G r 一R T K在矿山测量中的应用， 使得代表着 当今尖端科学水平的“ 3 S ” G P s 、 G I S 、 R s 技术得以在矿 山测量中成功实现突破。 4 由于定位精度高、 全天候作业、 观测时间短 ， 可 及时消除地方与企业的用地纠纷， 减少不必要的麻烦， 其社会效益不可估量。 参考文献 [ 1 ] 徐邵强， 张华海， 杨志强， 王泽民编著． G P S 测量原理及应用． 武 汉 武汉大学 出版社 ， 2 O 0 2 ．