符可兴

摘要：露天煤矿的开采是比较常见的开采场景，在开采的过程中，边坡的稳定性对开采的工作有着非常大的影响。利用好GPS-RTK技术，能对露天煤矿开采起到帮助作用。本文就GPS-RTK测量技术如何应用进行讨论。

关键词：GPS-RTK;测量技术;露天煤矿

煤矿资源是当前我国能源供应的重要能源之一，随着经济的发展，社会各行各业对于能源的依赖程度越来越高。在这种情形下，如何做好煤矿的开采有着非常重要的意义。GPT-RTK的使用，对于露天煤矿起到了非常好的保障。

一、什么是RTK

RKT的全称是载波相位差分技术，结合GPS进行测量，能够根据载波定位对检测目标进行非常准确的测量，其测量精度精确到厘米级。通过RTK进行测量后，再由GPS进行传输，将测量的结果及时反馈到相关系统中，为工作人员的判断提供及时的数据支撑。

二、RTK由哪些部分构成

其主要的组成部分有GPS信号接收系统、软件操作系统和数据传输系统。

（一）GPS信号接收系统

在常规的露天煤矿开采的过程中，一般是对基准站和流动站同时进行检测，以提高检测的准确性。这种双频率接收的装置，能够提高其测量的精度和运行的速度。如果遇到多个用户同时进行访问的时候，需要对其频率和接收器进行相同频率保障。

（二）软件操作系统

软件操作系统，是通过对信号结果进行解析，数据展示的工具。软件系统可以代替人工进行数据解读，在相应标准接口的情况下，对数据进行解析，从而将正确的数据进行直观的展示，并进行相应的分析[1]。工作人员通过软件系统可以直接对数据进行解读、判断。另外，软件系统还可以支撑工作人员下达相应的指令，将指令转化为终端设备运行的语言，让终端设备做出相应的动作调整，使设备按照工作人员的要求进行工作。

（三）数据传输系统

数据传输系统是保障数据终端和后台的重要组成部分，它是对终端设备信号进行接收后，通过GPS将数据传输到后台的过程。其组成一般是GPS信号接收器和无线信号发射台两个部分。之所以应用广是因为它的适应性能强，能够在复杂的天气情况及地形情况下，对信号频率进行调整，保障数据传输稳定性。

三、GPS-RTK在边坡测量中的应用

进行露天煤矿开采的过程中，通过对边坡进行检测，确保边坡的稳定性，是保障安全作业的重要内容。在开采的过程中，影响边坡安全的因素比较多，有开采的影响、边坡的角度、运输的扰动、山体的地质结构等。这些因素在相应的环境条件下，会反映出不同的状态。对于这些状态，一般都有相应的阀值进行控制，一旦超出这个阀值，就需要对边坡进行加固处理，以确保生产作业的安全性。

（一）如何进行监测点的设置

监测点的设置需要从三个方面进行考虑，一方面是基础监测站的设置，二是校验基站的设置，三是边坡测点的设置。在这是基础监测站和校验站的时候，需要注意两者与矿场的直线距离需大于4.5KM。进行基础监测站设置需要考虑以下方面：一是要注意该位置的视野情况，确保在一定的高度基础上，能够有良好的视野。二是没有大型障碍物。对障碍物的判断根据是一定范围内障碍物的高度角需小于95度。三是对于周边地质环境的考察。由于基础监测站的设置需求，其周边的土层需是坚硬的土地，整体地质情况较好。四是需要对附近的磁场进行判断。在150米范围之内，基站周边需要各类强电磁的干扰。

校验站主要的作用是对基站的状态进行确定。如果基站出现问题，可以通过校验站进行逆推确认出现问题的基站所处的位置。

边坡检测包含三个方面，分别是外边坡的监测点、开采层边坡监测点和运输道上的监测点。这三者的设置需要严格按照相应的距离范围进行设置，并且所有点的分布需要形成网格。两者之间的距离需要进行控制，确保监测的范围和监测的有效距离。

（二）基准系统

对于基准系统的选择，需要选用合适的系统[2]。当基准系统选择为平面直角坐标系统和GPS大地高程测量系统的时候，需要将子午线设置为中央子午线以确保内部投用的基准面。

四、如何进行信息采集

（一）基站的坐标

RTK的信号接收器需要安装在基站上，然后按照信号确定基站所处的位置，通过对照经纬度，明确坐标。

（二）边坡监测点的位置

边坡监测点的位置确认与基站的坐标确认一致，需要先进行信号接收器安装，然后根据子午线判断，确定其所处的坐标。将参数设置完成之后，对流动监测站分别在不同的点上进行监测，点数约为100，从而确认其合理的坐标及运行路线。

（三）变形量的测量

对于变形量的测量，是在一段时间之内的测量计算结果，分别指单个时间点的结果。只有通过不同的时间进行对比判断，才能确认边坡的状态及是否处于高风险的情况下。

边坡变形的检测一般情况下是通过三种方式，分别是静态测量，快速静态测量和GPS-RTK测量。在这三者之中，RTK的静态测量精度是最高的，具有较强的控制能力。在进行静态布网的情况下，通过RTK进行动态检测。这种同时兼顾动态和静态，能够确保测量的数据真实反馈实际的情况。通过RTK的原理和精度测量的时候，需要对三个方面加以重视，分别是基准站、流动站以及通讯设备。正常情况下，基准站的布设位置能够将数据传输给流动站，起到中转的作用。而流动站是对卫星信号和基准站信号进行吸收的没通过软件系统进行分析判断，确认其坐标[3]。在检测的过程中，对于基准站，也需要位置之间的距离，能够符合相应的标准，同時兼顾准确性和精度。

（四）边坡监测位置的选择

进行边坡监测的时候，要考虑到信号的传输稳定性。只有信号能够进行稳定的传输，才能确保监测的数值能够达到后台系统上进行分析判断。因此，在进行位置选择时，要考虑整体的视野，标准范围内没有大型的建筑物阻挡和无线电波的干扰。对于场地的选择，要尽可能选择视野相对开阔的地方，并且需要结合监测对象的情况，以便能够及时进行监测。进行埋石的时候，要达到冻土层以下，避免因温度的变化使得土层的状态受到影响，从而影响设备的稳定性。;另外，埋石的时候要注意标志的投放，以确保远距离观察能够观察到相应的点位。

（五）边坡稳定性控制

边坡的稳定性主要由采矿、自然环境、地质和人为影响组成。采矿的影响下，如果坡角度数较大，即可能出现边坡的危险事故发生。而自然环境的影响，主要是台风、暴雨、泥石流、地震等影响[4]。当出现暴雨的时候，雨水的冲刷使得边坡表面受到极大的力，而雨水渗透到土层内部，使得土层出现松动。这种情况下，滑坡的现象极有可能出现。人为的影响主要是进行开采的设计不够合理，或是开采的过程中没有按照最初的设计进行开采，从而导致滑坡情况的出现。

（六）设定好预警数值

边坡安全监测的时候需要对相应的阀值进行设定。当数值超出阀值，则出现声光、信号报警，从而让开采单位能够及时采取相应的处置方案，以应对即将出现的滑坡等情况。如果没有设置好预警数值，当危险即将发生的时候，没有应对措施，极有可能对工作人员的生命安全造成影响。

五、结语：

RTK在露天矿开采的过程中有着非常重要的作用，能够及时对潜在的危险发出预警，减少危险事故的发生。在进行监测设备布设的时候，需要根据监测的需求，严格按照布设方案进行布设，从而确保监测的有效性。

参考文献：

[1]刘志飞.露天煤矿边坡稳定关键影响因素研究[J].中国化工贸易，2017（34）.

[2]殷振华.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].建筑工程技术与设计，2017（17）.

[3]赵智明.GPS快速静态法在地质工程测量中的应用研究[J].价值工程2012（10）.