ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ GPS ТЕХНОЛОГИИ В

Сборник трудов Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии и проекты в
горно-металлургическом комплексе, их научное и кадровое сопровождение». Алматы. – 2014. – С. 399 - 401
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ GPS ТЕХНОЛОГИИ
В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Земцова А.В. , Е.Е. Конурбаев
КазНТУ имени К.И. Сатпаева, г. Алматы, Республика Казахстан
Технологии спутниковых навигационных систем и в первую очередь глобальной
спутниковой системы определения местоположения (GPS) – это революционный метод
решения огромного ряда задач в различных сферах народного хозяйства и в науке. GPS
технология имеет существенные преимущества перед наземными методами в части
точности, площадного охвата, возможности автоматизации измерений и комплексирования с
другими измерительными средствами. Система является глобальной, всепогодной и
обеспечивает возможность получения точных координат и времени 24 часа в сутки.
Горнодобывающая промышленность - это сложное производство, в котором
участвуют многие отрасли хозяйства, подчас различные, представляющие собой наиболее
передовые технологии и достижения науки и техники. Потенциальные возможности системы
GPS позволяют в настоящее время широко использовать ее и в решении задач горной
промышленности.
Основными составными частями всего комплекса работ по разведке и добыче
полезных ископаемых, являются разведка перспективных площадей под месторождения,
строительство карьеров, горных выработок, мониторинговые наблюдения за
деформационными процессами.
На наш взгляд, главные возможности для использования GPS технологии в горной
промышленности (рис.1) наиболее ярко проявляются
в маркшейдерии, геологии,
геотехнике, в усовершенствовании процесса работ.
Картографическая и геодезическая обеспеченность района работ является одним из
важнейших вопросом разведки месторождений. Множество других видов геодезических
работ приходится выполнять при строительстве месторождений, а также на протяжении
всего срока их разработки.
Технология GPS может быть использована при оконтуривание и вычисление
площадей предполагаемых месторождений, создании опорных геодезических и планововысотных съемочных сетей, при геодезическом обеспечении процесса строительства, в
высокоточных измерениях подвижек пластов, бортов карьеров, сооружений. Точность,
получаемая с помощью GPS несравнимо выше, чем при традиционных измерениях (порядка
10 7 и точнее). Поэтому применение совершенно новой революционной технологии в
геодезическом производстве может коренным образом повлиять на задачи, решаемые в
горной промышленности.
Точность геодезических работ в горной и горнодобывающей промышленности
достаточно высока, и для ее достижения необходимо использовать наиболее точную и
совершенную геодезическую GPS-аппаратуру. В настоящее время несколько десятков фирм
производят GPS-приемники различной конфигурации и разнообразного назначения с
точностью определения координат от 50 м, до сверхточных, применяемых при определении
деформаций земной поверхности и имеющих точность в доли миллиметра.
Основная часть маркшейдерских работ представляют собой комбинацию
классических и современных маркшейдерско-геодезических измерений. Главной и
кардинальной их особенностью является только требования, предъявляемые к точности
полученных результатов. Современные геодезические технологии базируются на
использовании электронных геодезических приборов и программного обеспечения для
обработки результатов измерений.
Возможности использования GPS в горной промышленности
Маркшейдерия
Создание геодезической
сети
Создание планововысотного съемочного
обоснования
Оконтуривание и
вычисление плошадей
предполагаемых
месторождений
Геология
Полевые топографогеодезические работы
на гравиметрической
съемке
Геотехника
Контролирование
стабильности наклонов
Планировка поверхности
Геофизическая
разведка
Топографические съемки
местности
Усовершенствование
процесса работ
Управление горнотранспортным
оборудованием
Вычисление объемов добытых
материалов в реальном
времени
Учет объемов горных
работ
Контроль плана движения
экскаватора
Создание цифровой
модели местности
Наблюдения за просадками,
сдвижением бортов карьеров
Создание обоснования
для детальных съемок
Мониторинг и исследование
деформаций на
подрабатываемых территориях
Управление запасами руд
Рисунок 1. Возможности использования GPS в горной промышленности
Технология GPS прекрасно рекомендует себя при решении геодезических задач с
использованием электронных тахеометров. В особую группу можно выделить электронные
тахеометры с интегрированными GPS приемниками, например Leica SmartStation. При
работе координаты станции определяются с помощью RTK технологии за несколько секунд
с сантиметровой точностью на удалении до 50 км от базовой GPS станции. Методика
измерений с Leica SmartStation показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Методика измерений с Leica SmartStation
Система позиционирования является фундаментальной частью компьютерных
программ по горно-технологическим условиям ведения работ с размещением
технологических объектов в пространстве с использованием средств компьютерной графики
на всех стадиях проектных работ и плановых расчетов, программ по созданию цифровых
моделей местности.
Главные преимущества GPS по сравнению с традиционными методами: не требуется
взаимной видимости между пунктами, работает в любых погодных условиях, в любое время
суток в любой точке Земли; обладает высокой точностью определения координат; имеет
гораздо более высокое быстродействие; предоставляет трехмерные координаты (в плане и по
высоте); сокращение затрат на производство работ в 3-3,5 раза; сокращение сроков работ в 510 раз. Все это, несомненно, указывает на необходимость использования технологии GPS в
горном производстве.
Литература
1. Мартин Врубель, Дана Сладкова, Милан Таласко Новые возможности технологии
GPS в маркшейдерском деле // XIII Международный Конгресс Будапешт, Венгрия. 2007.
2. Zemtcova A., Omarov E. GPS Antenna Calibration in High Precision Measurements on
the Technogenic Geodinamics Site // Proceedings jf the FIG Commissions 5, 6 Workshop
«Innovative Technologies of Efficient Geospatial Management of Earth Resources». - Almaty. –
2012. – С.122- 127
3. Рудакова Ю., Земцова А. Выполнение съемки в режиме RTK GPRS каналам//
Материалы Международной конференции «Инновационные технологии сбора и обработки
геопространственных данных для управления природными ресурсами». - Алматы. – 2012. –
С.182 - 187
4. Земцова А.В., Байгурин Ж.Д. Вопросы практического использования системы
спутниковой радионавигации GPS в горной промышленности// Труды научной конференции
«Наука и образование – ведущий фактор стратегии «Казахстан – 2030», Караганда, 2009, с
43-45
 А. Земцова, Е. Конурбаев