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GPS技術(shù)在礦區(qū)井筒變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2009年04月22日 14:33北京中興藍(lán)鼎科技有限公司點(diǎn)擊量：1834

 作為煤礦生產(chǎn)主要通道的井筒，其正常地運(yùn)行是保證礦井安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)之一。由于礦區(qū)生的快速發(fā)展，特別是目前普遍采用的放頂煤開(kāi)采技術(shù)，使礦區(qū)地表變形加劇，速度加快；加之礦區(qū)水文地質(zhì)條件極其復(fù)雜，地下水的抽放導(dǎo)致地下水位大幅下降，引起礦區(qū)井筒發(fā)生斷裂變形，影響了礦山企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)。為掌握井筒變形量的大小、分析變形規(guī)律以及變形對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響程度，采用GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)井筒的變形在礦區(qū)有已有了廣范的應(yīng)用。變形監(jiān)測(cè)的目的，不僅在于了解被監(jiān)測(cè)對(duì)象的現(xiàn)狀，而更重要的在于預(yù)測(cè)其未來(lái)的變化趨勢(shì)，為科學(xué)決策服務(wù)，以便采取相應(yīng)措施，做到防患于未然。
    項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)方面：
    監(jiān)測(cè)網(wǎng)的設(shè)計(jì)
監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在能靈敏地反映井筒變形的位置上，其數(shù)量和點(diǎn)間距根據(jù)實(shí)際情況確定。一般至少應(yīng)布設(shè)三點(diǎn)，其中一點(diǎn)基本位于絞車軸方向上；另兩點(diǎn)與絞車軸方向垂直，但應(yīng)考慮監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境。三點(diǎn)的點(diǎn)間距離在１５米左右。在離井筒較遠(yuǎn)的穩(wěn)定處選擇監(jiān)測(cè)網(wǎng)的基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量不少于３個(gè)，以便對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)間基線長(zhǎng)度不超過(guò)２公里，以減少由于儀器固有誤差對(duì)基線測(cè)量的誤差?；鶞?zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的基線長(zhǎng)度限制在１公里以內(nèi)，以削弱觀測(cè)誤差對(duì)變形信息的影響。至少一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)具有的WGS-84坐標(biāo)，以提高基線向量的解算精度。為減小儀器的安置誤差，基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)具有強(qiáng)制對(duì)中裝置，對(duì)天線高的丈量應(yīng)采取特殊措施，采用固定天線高。為保證觀測(cè)精度，要求平差后監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平面位置中誤差不大于３毫米，高程中誤差不大于５毫米。
    觀測(cè)方案
在進(jìn)行首期觀測(cè)時(shí)，為建立可靠的變形分析基準(zhǔn)，要求觀測(cè)時(shí)段較長(zhǎng)，不小于３小時(shí)；以后各期觀測(cè)可采用１．５小時(shí)的時(shí)段長(zhǎng)度．?dāng)?shù)據(jù)采樣率為１５秒，截止高度角設(shè)置為15度。在進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，應(yīng)保證每一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)至少?gòu)膬蓚€(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)上進(jìn)行了同步觀測(cè)，據(jù)此設(shè)計(jì)觀測(cè)方案，并使監(jiān)測(cè)網(wǎng)具有足夠的多余觀測(cè)及較好的圖形結(jié)構(gòu)，以便在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，能對(duì)觀測(cè)粗差進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。觀測(cè)方案制定后，各期觀測(cè)工作均按設(shè)計(jì)方案組織執(zhí)行，不應(yīng)隨意變動(dòng)。
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