GPS定位技术在崔庙煤矿地表移动观测中的应用.pdfVIP

2010年第7期 中州煤炭 总第 175期 GPS定位技术 在崔庙煤矿地表移动观测 中的应用 路向平 ，袁泽东 (1．河南省煤 田地质局 三队，河南 新 乡 453003；2．郑煤集 团 登封分公 司，河南 登封 452470) 摘要 ：结合崔庙煤矿实际情况论述 了矿 区地表位移 GPS监测 网的构建及观测方法 ，并介绍 了观测数据 的处 理方法。认为 CPS定位在崔庙矿矿 区观测地表位移、变形 、沉 降过程 中是可行 、有效 的，该地表位移 GPS监 测 网的建立 ，为崔庙煤矿在下一步建立矿 区GPS地表观测 网提供 了依据。 关键词 ：GPS定位 ；地表位移；观测 网；崔庙煤矿 中图分类号 ：TD174．4 文献标识码 ：B 文章编号 ：1003—0506(2010)07—0031—02 崔庙煤矿位于河南省荥 阳市崔庙镇境 内，为煤 度。因此 ，地表位移观测网宜采用基于 WGS一84的 与瓦斯突出矿井 。为解决瓦斯突出问题 ，该矿采用 独立高斯平面直角坐标系统 ，即中央子午线为过观 开采一。煤及其下部软岩作为下保护层来 实现二 测区几何 中心的子午线 ，距离投影面为观测 区平均 煤层瓦斯卸压 ，进 而达到治理瓦斯的 目的。该矿周 高程面，高程则采用 GPS大地高。 边均为小煤矿 ，无工作面开采对地表影响的相关参 1．2 基准点和监测点布设要求 数可借鉴，为取得开采对地表产生位移等相关参数 ， 该矿首采工作面为 11001工作面 ，地面近井点 该矿拟在首采工作面上部地表设立具有代表性的观 位于救护大队办公楼楼顶 ，距离首采工作面上部对 测点进行多期连续观测 ，以获得 的地表沉 降时的时 应地表约 1km，为了便于阐述 问题 ，本文建立 图 1 间、空间关系来推断整个地表变形 、位移特征。 所示的监测模型。 传统的方法是采用经纬仪对观测点之间的水平 距离及高程变化进行观测。但其]二作效率低 ，工作 量大 ，且有一定的局限性 。而 GPS定位技术具有观 测周期短 、布网迅速 、自动化程度高 、测站 间无需保 持通视 、能够全天候观测 、能同时测定点的三维位移 等优点 ，故优先考虑采用 GPS建立崔庙矿矿区地表 位移 、变形监测网 ，直接测定矿 区地表的三维空间几 图1 GPS监测 网模 型 何变形情况，为矿井建设发挥更大的作用 。 1 矿区地表移动观测 GPS监测 网的建立 图 1中基准点采用矿 区近井点 ，分别编号基，、 基，、基 ，均位于该矿救护大 队办公楼顶部 ，其中将 1．1 坐标基准 的选择 基，、基 作为主基准点 ，基 为附属基准点 ，主要用于 使用 GPS直接测得的坐标属于 WGS一84全球协 监测基 、基 2个基准点 的稳定性 。图 1中 l、2点 议地心坐标系统 ，相对于高精度的地表位移 、变形 、 为位移观测区内设置的具有代表性的观测点。建立 沉降观测 ，可采用直接 比较相邻 2次观测点相对于 矿区地表位移 、变形 、沉降观测 网，首先必须设置基 各基准点 WGS一84坐标差来测定其位移的相关参数 准点及观测点 ，基准点的设置应满足基本要求 ：①远 当量。但如果将 GPS直接测得