gps技术在两井贯通中的应用

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1、GPS技术在两井贯通中的应用【摘要】在两井贯通工作中利用GPS技术高精度的优势，布设平面控制网，降低测量误差的累积传播，提高贯通精度。【关键词】两井贯通；GPS技术应用分类号：TD1文献标识码A文章编号W06-0278(2015)12-155-01一、引言在煤矿开采过程中，贯通测量是矿井建设发展的重要一环。由于贯通测量工作涉及地面及井下，不但要为矿山生产建设服务，也要为安全生产提供信息，以提供管理者做出安全生产决策。GPS技术具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位等功能，现已成功应用于工程测

2、量等诸多领域。利用GPS技术高精度及远距离无误差传播的优势，布设井上平面控制网，可以极大地提高近井点的平面精度，避免了误差的累积，从而优化井下导线的精度，保证了贯通测量的顺利实施，提高了贯通的精度。二、GPS技术特点GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。当卫星信号传播到观测站时，与地球相固联的协议地球坐标系相对卫星的瞬时位置已产生旋转(绕Z轴)。若取为地球的自转速度，则旋转的角度为=:1」。ij为卫星信号传播到观测站的时间延迟。由此引起卫星在上述坐标系中坐标的变化为：因GPS卫星钟的标准频率为10.

3、23MHz，可得f=0.00455Hzo说明GPS卫星钟比其安设在地面上走的快，每秒约差0.45ms。一般将卫星钟的标准频率减小约4.510-3HZ。1.定位精度高，应用实践已经证明静态GPS技术在控制网布设中可以达到毫米级的精度，其解算的控制网边长与测距仪测量的边长误差也控制在毫米级。2.观测时间短，随着GPS系统的不断完善软件的不断更新目前20KM以内相对静态定位仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时当每个流动站与基准站相距在15KM以内时流动站观测时间只需1_2分钟然后可随时定位每站观测只需几秒钟。3.测

4、站间无须通视，GPS测量不要求测站之间互相通视只需测站上空开阔即可因此可节省大量的造标费用。由于无需点间通视点位位置可根据需要可稀可密使选点工作甚为灵活也可省去经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作。4.可提供三维坐标，经典大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS可同时精确测定测站点的三维坐标。目前GPS水准可满足四等水准测量的精度。1.操作简便，随着GPS接收机不断改进自动化程度越来越高有的已达“傻瓜化”的程度；接收机的体积越来越小重量越来越轻极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。使野外工作变得轻

5、松愉快。2.全天候作业，目前GPS观测可在一天24小时内的任何时间进行不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响功能多、应用广。GPS技术现已广泛应用于军事、民用交通（船舶、飞机、汽车等）导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活（人员跟踪、休闲娱乐）等不同领域。此外由于GPS测量技术对测点间地通视和几何形等方面的要求比常规测量方法更加灵活、方便，已完全可以用来施测各种等级的控制网。GPS技术的发展在地形和土地测量以及各种工程、变形、地表沉陷监测中已经得到广泛应用，在精度、效率、成

6、本等方面显示出巨大的优越性三、在两井贯通中布设GPS控制网的方法及优势利用GPS技术布设控制网时，为了保证外业观测数据的质量，选择有效观测卫星数目不低于5颗、空间几何图形强度因子PD0P<5的时段进行外业数据采集。在近井点及控制点安置GPS接收机，严格对中整平，对中误差控制在1mm，水平气泡中心旋转到各位置偏离整置中心不超过一格，量取天线高，精确至1mm。开机初始化后进行仪器设置：输入测站点名、卫星限制角（15°）、数据采集间隔（10s）、观测时段、天线高等信息。各站点的同步观测时段长不得低于60分钟。在每一观测时

7、段的开始、结束，均检查仪器的对中、整平情况，仪器的对中误差不得超过1mm;观测结束时再次量取仪器高，两次量取仪器高的互差不得超过1mm。GPS控制网数据处理和平差计算采用专用的数据处理软件，全面检查整理外业数据，进行基线处理解算，采用双差固定解结果，分别对GPS控制网中同步环、异步环坐标分量闭合差进行检查，发现超限要重测或补测，直至完全满足各等级精度指标。利用静态GPS技术在地面近井点布设D级、E级GPS控制网，通过解算，统一平面坐标系统，避免了误差的累积，提高了测量精度。1.观测距离长，普通的导线测量，一般在几百

8、米范围内，即使是条件好的情况下，测程也只能达到几公里。GPS测量是利用接收机接收卫星的电波信息，GPS卫星在约两万里的高空运行，一颗卫星覆盖的接收机地区范围非常宽，在此地区内都能观测这颗卫星。当然，根据量原理需要，同时观测4颗以上的卫星才能得到测站的定位解。另外，为了提高精度还要顾及卫星的空中分布，所以实际能够测量的范围要小。即使如此，在部分工程中，测区无已