GPS―RTK测量技术在矿山的应用

【摘要】随着测绘技术的进步和矿山测绘装备的更新换代。实时动态测量技术（RTK）在矿山测量方面的作用得到了很好的利用。本文就RTK技术在我矿地表调查、地形测绘、岩移观测和煤场盘煤测量中优势进行论述。

【关键词】实时动态测量技术；传统测量方法

1.前言

随着全球定位技术（GPS）的快速发展，实时动态测量技术（RTK）在矿山测量工程中得到了很好的应用。在地表测绘中提高了测量精度、降低了测量人员劳动强度、节省了时间、简化了计算环节等，和传统的测量方式相比有着无法比拟的优势。

2.在我矿的应用

2.1在采空区及边界内地表调查中的应用

首先将绘制有采区边界的采掘工程平面图（如文件过大可只绘制边界及采掘工作面单线条）作为底图保存在RTK手簿所要调查的文件中。这样在地表裂隙调查中可以在流动站手簿屏幕上实时直观确定流动站在采掘工程平面图中所处位置，避免了传统地表调查的盲目性。如图1所示A点为地表裂隙位置。

与传统测量方法相比的优点：

⑴实时直观、准确的体现流动站所处位置与调查区域的相对位置之间的关系；避免了传统地表调查工作的盲目性。

⑵在地表调查中发现的一些建筑物、裂隙、水域等是否在井田边界影响范围内以及相对位置也可以实时直观的体现，并可随时测量其三维坐标；这些都是传统测量方法无法做到的。

2.2在地形测绘中的应用

矿区井田范围大多在山区，地势较为复杂。山区树木比较茂密，传统测量方法因无法两点通视而无法进行。GPS-RTK技术恰恰解决了传统测量两点间无法通视的弊端。

与传统测量方法相比的优点：

⑴克服了传统测量两点间无法通视的弊端。

⑵将测区范围较大或地形复杂时。将测区边界坐标或图形输入RTK手簿作为底图。可以实时发现是否超出测量范围，是否存在漏测区域，是否存在某个区域测点密度不够等，便于及时进行纠正。如图1所示A区域内没有测点，显然为漏测区域。

⑶缩短了测量时间，降低了劳动强度，减少了测区控制点的密度。传统的测量方法外业至少需要两个人完成，在山区、林地不通视的情况下需要多次转站，甚至需要砍伐树木才能完成。而利用RTK技术进行测量，期间无需转站，一个人手持RTK流动站即可完成全部外业工作。根据以往山区林地测量实践，一个流动站一天采集1000个数据以上，是传统测量方法的四倍以上。

2.3在岩移观测中的应用

为准确掌握回采工作面地表岩层移动规律，我矿在13区和15区两个回采工作面建立了地面岩移观测站，定期对地表沉降情况进行观测。由于两个回采工作面都在山区，树木植被比较茂密。传统测量方法需要砍伐一定的树木才能保证监测点的通视，劳动强度很大，受环境影响监测精度较低。

我矿自2014年7月开始采用RTK技术进行地表岩移观测，有效的克服了传统测量方法的弊端，无需通视，可以全天候作业，有效的降低了劳动强度，节约了时间，保证了测量精度。

2.4在煤场盘煤中的应用

为准确掌握煤场库存煤量，煤矿企业测量人员需要通过测量技术将煤堆的堆存量盘算出来，统计后上报企业，以便企业实时了解煤炭产量，并制定下一步的生产计划。

传统的测量方法是用全站仪沿煤堆周边和煤堆顶部至少测设5个控制点，然后在5个控制点上分别架设全站仪对煤堆碎部进行测量，由于煤堆的不规则性，低洼处往往测量不到，就造成了费时费力，测量成果与实际煤量差别较大，不能保证测量成果的可靠性。

用RTK测量技术相比传统测量方法有以下优势：

⑴作业效率显著提高，并降低了劳动强度。外业使用RTK测量技术，只需要将RTK基站架设在已知点上，不用转站就能够对整个煤场存煤量的位置、面积、煤堆高度和存煤量的外业数据采集完成。

以我矿煤堆测量为例。库存十几万吨的煤场传统测量方法仅外业测量就需要三人五个小时以上，中间要进行8次转站才能完成外业碎部测量工作，劳动强度非常大。用RTK技术测量由于基准站架设完成后无需转站，一人手持流动站一个多小时即可完成测量的全部外业工作。

⑵提高了测量精度。在实地测量中，由于受到个别地方不能通视的客观影响和因为转站劳动强度增大从而不愿意多转站的主观影响，会造成复杂地段测点密度较低的情况，造成计算库存煤量和实际库存煤量的不符。RTK测量技术由于中间无需转站，降低了劳动强度，测点密度相应就会较高，提高了测量计算成果的可靠性。

2.5在特殊工程中的应用

我矿是水文地质条件极复杂矿井，地表受小浪底库区影响，地下受奥灰水威胁，加之浅部小煤矿较多，RTK测量技术的优势将会得到很好地体现。譬如：地表封闭不良钻孔的查找，地板加固底边钻孔放样，小浪底库区水位及影响范围检测等。

结语

GPS-RTK在我矿的实际使用中，由于其在矿山测量中实用、高效、精度高和极大的降低劳动强度的特点，工作效率方面有着明显的优势，使测量工作变得更加容易。是测量技术的一次飞跃，深受测量人员的欢迎。