《GPS在煤矿测量中的应用》
GPS(全球定位系统)在现代煤矿测量中扮演着至关重要的角色,尤其在新建矿井的建设过程中。当矿井地面没有矿区控制网时,为了确保主副辩井的精确贯通,通常采用两头对向掘进的方式。通过运用GPS进行矿区平面控制和建立地面近井控制网,可以将误差降到最低程度,提高矿井建设的安全性和效率。
在煤矿测量中,GPS定位原理基于测量已知位置的卫星与用户接收机之间的距离。卫星的位置由其星载时钟记录的时间和卫星星历数据确定。用户接收机与卫星的距离通过计算信号传播时间乘以光速得出,但由于大气层电离层的干扰,实际距离表现为伪距。GPS系统使用两种伪码:民用的C/A码和军用的P(Y)码,提供不同的精度水平。C/A码用于一般用户,而P码和Y码则用于更高级别的定位需求。
在煤矿的具体应用中,例如某煤矿的主斜井和副斜井,需要精确测量其倾斜角度、长度、掘进断面和中心线坐标方位角。GPS系统可以帮助确定井筒的精确位置,确保井筒的准确贯通,误差控制在极小范围内,如10和18毫米,从而保证了井下作业的安全和高效。
数据处理是GPS应用的关键环节。用户接收机接收到的导航电文包含了卫星时间、位置和其他重要信息。通过对这些数据的处理,可以计算出接收机的三维位置、速度等信息。时间差Δt(卫星与接收机之间的时间差)作为未知参数,通过解算系统方程得到。
此外,建立GPS控制网时需考虑网形布设,选择合适的观测方案,确保数据的完整性、可靠性和精度。在煤矿测量中,可能需要结合其他传统测量方法,如导线测量、水准测量等,形成综合性的测量系统,以满足高精度的工程要求。
综上所述,GPS技术在煤矿测量中的应用显著提升了测量的精确性和效率,减少了人为误差,确保了矿井建设的安全。随着GPS技术的不断发展和完善,其在矿业领域的应用将更加广泛和深入。