GNSS技术在矿山采空区动态监测中的应用

GNSS技术在矿山采空区动态监测中的应用

王兴亮

黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司峻德煤矿 黑龙江鹤岗 154100

摘要：随着科学技术不断的发展，现代科学技术在导航定位系统中的应用，促使导航系统定位更加精准。GNSS 定位技术在矿山采空区动态监测中的应用，有效的提高了矿山采空区工程动态监测数据的精准性，使矿山工程安全生产管理得到有效的保障。

关键词：结束语：GNSS；矿山采空区；动态监测；应用分析

GNSS定位技术是指全球导航定位卫星系统，主要是通过卫星导航和定位，并结合卫星系统做出精准的检测和导航的安全性警告。在矿山采空区充分利用GNSS定位技术能够实现对矿山沿进行准确的观测和设计，保证监测数据的准确性，并且对矿山沿的岩移参数实施拟合，对矿山地面沉降信息实施动态监测，从而提高矿山工程的监测的效率。

1.GNSS定位技术在矿山采空区监测中的应用

在矿山动态的岩移监测中，首先需要对开采沉陷的观察地点进行准确的选择，这样对开采地表和岩层内部结构能够进行更加精准的观测，同时也有利于对其他观测对象实施有效的观测活动，因此，建立科学合理的观测站地点尤为重要。在采动时，矿山监测需要按照实际的观测位置和相对位置的变化程度进行调整，来确定观测点和相对观测点的位移，这样可以保证矿山沉降监测的实时性和有效性。GNSS定位技术具有监测精度高、监测速度快以及实时动态监测的优点，相比于其他监测技术具有显著优势，成为当前矿山动态沉降的重要监测方式。在监测活动开展前，观测人员需要根据矿山区位图设置合理的岩移动的观测站点，并通过GNSS定位技术，有效的提高工程测量数据的精准度。

2.1坐标的基本转换

GNSS 精密定位主要相对于 WGS － 84 的大地坐标来说，当前我国使用的坐标系是西安80坐标或北京54坐标，无论哪个坐标都需要对GNSS 精密度定位测量的数据信息进行科学的转换。在直接坐标系的转换时，要利用7个转换参数的不尔沙函数模型。当前我国的坐标系统都能够实现利用二维技术进行观测得出坐标系，因此，大地高差相对较高，就只能利用三维坐标，剩余点利用经纬度坐标做出有效的转换，实现对具体坐标信息数据的转换。在平面坐标的转换和大地水准面拟合时的平叉转换，需要分开实施。对西安80坐标控制点上设置GNSS 定位技术后，在WGS － 84 的大地坐标系中做出三维无约束平差，并且对两个公共点求解函数模型参数，对监测的精准度进行核对，同时还可以利用公共点的求解对监测数据的准确性进行对比。

2.2精密度定位高程拟合

在高程拟合阶段，需要利用削高补低的方法来实现对矿山区内的水准重合点进行拟合，并充分利用平滑多项式曲面拟合大地水准面，在特定区域的GNSS 的定位网络中，利用高程异常表示的函数值来测定大地水准面的具体数据和形状，并且算出剩余的高程异常情况，最后将数据模型和曲面的表达式进行精准的拟合。利用GNSS 定位技术测量的矿山采空区范围的监测数值异常情况都能够有效的满足实际测量的需求，通过对矿山区观测结果的数据参考，为矿山区沿移活动做好数据参考，从而达到矿山动态沉降监测的目的，为矿山监测工程提供准确的数据支持。

3.在矿山采空区动态监测工程实例分析

3.1测区概况和观测线的设置

利用GNSS 定位技术实施监测时，首先要布置观测线，观测线的布置要根据矿区图进行科学合理的设计和布置。观测站的观测线通常情况下设置为两条，一条与矿层走向相同，一条根据煤层的倾斜方向确定，这两个观测线要保证垂直相交，通过盆地底部的移动能够对两条观测线的位置进行改动和设置，但是前提是要保证地表采动处在良好的条件下。在实施观测时，在采动的区域内选择两条倾斜观测线，且要保证这两个观测线的之间距离为50-70。观测线的长度设置要根据矿区工程监测的实际需要，进行合理的规划，并且要严格按照矿山图的实际需要控制好超采动的影响距离，同时还要注意控制点的建立要符合实际需求，处理好采动区域的影响边缘工作。工作点要设立在有效的观测点范围内，并且保证采动时可以实现地表和测点能够在同一时间移动，这样才能对地表移动的情况进行准确的反应，保证监测数据的有效性和实时性。在观测线的布置过程中，要利用五条监测布线的方式，在主断面方向上布置一条，其他四个方向上各布置一条。

3.2精度分析和概率积分法求岩移参数

利用GNSS 定位技术对监测精度进行分析时，要充分利用参数模型，并将其作为主要的平面坐标的转换模型，使GNSS 定位数据进行准确的转换，并将监测数据与传统监测数据的信息准确性进行对比，保证相差的误差在合理的范围之内，GNSS 定位技术能够通过多种模型将测量的大地高度科学的转化为实际高度，并且能够有效的保证监测数据值与传统测量方式保持在合理的误差范围之内。通过对数据信息的验证，GNSS 定位技术在矿山采空区中的应用具有非常重要的作用，能够有效的满足矿山工程监测的实际需求，实现监测数据的准确性，同时还能够将矿山沉降的动态变化情况准确的展现在监测人员面前，因此，在矿区岩层移动监测中，应充分利用GNSS 定位技术，在矿山工程监测过程中能够将实际测量数据和下沉曲线进行准确的分析，并利用概率积分的方式对矿区岩层的移动参数进行求解。在对求解结果进行验证时，还需使用地表的移动变形情况进行计算，并通过与实际测量的值进行对比，从而实现监测的时效性。

结束语：

总之，GNSS 定位技术在矿区采空区的应用具有非常重要的意义，通过GNSS 定位技术能够实现采空区的动态监测，有效的提高了监测数据的准确性，有效的节省了人力资源成本，同时也降低了矿区工程的生产成本，更重要的是能够为矿区岩层移动参数提供可靠的数据保障，使矿区采空区动态监测测量数据精准度提高，有效的满足了矿山采空区的实际需求，提高了我国矿山行业动态监测工作的质量和效率。

参考文献：

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