基于BLSS-PE空区探测系统的溜井垮塌情况分析

针对矿山溜井垮塌问题频繁发生,探测手段较难满足后期治理工作要求的现状,本文采用BLSS-PE空区探测系统对三山岛金矿2#溜井开展了现场探测工作,得到了垮塌后溜井三维点云原始数据,建立了2#溜井垮塌前后复合模型,确定了垮塌溜井的三维空间位置,垮塌区域实际边界,垮塌区域发展趋势；计算了不同高程垮塌面面积以及垮塌体总体积；分析了垮塌区域对于相邻工程的影响情况,为后期矿山开展溜井修复治理工作提供了数据支持。     

基于BLSS-PE空区探测系统的溜井垮塌分析研究

针对地下金属矿山溜井垮塌问题频繁发生,探测手段较难满足后期治理工作要求的现状,本文采用BLSS-PE空区探测系统对三山岛金矿2#溜井开展了现场探测工作,得到了垮塌后溜井三维点云原始数据,建立了2#溜井垮塌前后复合模型,确定了垮塌溜井的三维空间位置,垮塌区域实际边界,垮塌区域发展趋势;计算了不同高程垮塌面面积以及垮塌体总体积;分析了垮塌区域对于相邻工程的影响情况,为后期矿山开展溜井修复治理工作提供了数据支持。     

基于BLSS-PE与FLAC3D耦合建模技术的采区溜井稳定性分析

针对矿山溜井空间形态复杂、探测难度较大、传统测量方式无法获得准确的溜井三维模型、从而导致数值计算结果与工程实际存在较大偏差的问题,采用BLSS-PE空区探测系统对普朗铜矿N3-2溜井开展了三维扫描,得到了实测三维模型,并确定了垮塌区域;进一步耦合得到溜井数值计算模型,利用FLAC3D软件对其进行了模拟计算和分析评价。结果表明,井壁周边均存在不同大小的拉应力,井筒上方、底部以及垮塌区域之间存在较大的压应力集中,井筒内壁位移变形较大,长期放矿对井壁造成的冲撞和摩擦使井筒进一步垮塌的风险增加。数值计算结果更加接近工程实际,有利于提升其在矿山工程稳定性分析中的应用。     

基于三维激光扫描的溜井测量与分析

以具体工程为研究背景,结合某矿山实际工况条件,深入探讨了矿石溜井精确测量与安全评估问题。首先,基于C-ALS三维扫描激光系统的基本原理和测试方法,提出了符合现场实况的扫描与测量方案并进行测试,获得了较为丰富和完整的点云数据;然后,采用Cavity Scan软件对点云数据进行处理,将点云数据转化为三维矿业软件Surpac能够支持的水平线文件,并建立了溜井及周边工程的三维实体模型,实现了三维可视化;最后,通过对典型剖面图和水平断面图的技术处理,对溜井垮塌前后三维实体模型布尔运算,取得了溜井垮塌现状实测数据,科学有效地分析了溜井的具体垮塌位置与破坏特征。研究成果为矿山溜井的运行维护、使用管理和安全治理提供了基础数据和科学依据。     

溜井垮塌分析与治理方案

主溜井系统是矿山重要的转运系统，是矿山的“咽喉”所在，主溜井的垮塌破坏，严重影响矿山的安全生产。针对大屯锡矿大马芦矿段现阶段使用的主溜井系统垮塌破坏情况，通过采用SLAM三维扫描仪扫描，准确获取了溜井的三维形态、垮塌空间位置和实际边界。结合溜井实际应用情况，综合研究分析溜井系统垮塌原因，有针对性的提出了修复溜井和新建溜井系统两个方案，从方案设计的可行性、投资成本、施工过程中的安全风险等多方面对两个方案进行对比分析论证，最终确定了新建溜井为最佳的经济可行技术方案。     

某地下矿山主溜井垮塌对主井的影响分析研究

采用三维激光探测系统(CMS),对某矿山垮塌主溜井进行三维激光探测,获得垮塌空间三维坐标,利用3Dmine软件建立溜井垮塌空间三维可视化模型,及时掌握主溜井垮塌形态。运用FLAC~(3D)软件对主溜井垮塌破坏情况进行数值模拟,重点分析了主溜井垮塌对主井的影响,掌握了主溜井围岩的地压分布及垮塌破坏状况。数值模拟过程表明:主溜井正在加速垮塌,主井井壁没有出现塑性破坏,井壁最大弹性位移值达到了15 mm,主井-105~-135m区域为应力集中区,垮塌空间顶板上方区域出现了约30 m的拉伸塑性区。研究结果可为矿山应对主溜井垮塌的措施提供技术指导。     

深部溜井垮塌三维探测及其修复方案研究

针对凡口铅锌矿深部5#主溜井局部发生较大规模垮塌的工程问题,采用空区激光探测系统(CMS)对溜井垮塌区域进行三维探测,精确地建立起垮塌区的三维可视化模型,准确地掌握溜井垮塌区的三维形态、空间位置和实际边界,计算获得溜井的垮塌体积和范围,形成能准确反映垮塌区实际边界现状的横剖面和纵剖面等相关资料。在此基础上,研究提出两个对溜井实施修复的初步技术方案,对两个方案进行了对比分析后,综合考虑经济和安全等因素,建议采用方案二作为5#主溜井垮塌区修复的最终技术方案,为溜井的恢复加固提供技术支持。     

大垮塌原矿仓全景扫描及冲击破坏机制分析

为准确判断原矿仓受矿石冲击的破坏情况,研究井壁围岩的磨损破坏规律,保证原矿仓的安全连续稳定生产,需要对其井壁进行全景扫描,因此运用BLSS-PE矿用三维激光扫描仪实现了对原矿仓垮塌三维信息的准确获取及可视化,并在所建立模型的计算结果上,分析原矿仓井筒围岩垮塌失稳破坏的形态。基于原矿仓破坏的主要影响因素,构建了原矿仓受矿石冲击的损伤理论模型,揭示了原矿仓的冲击破坏机制。结果表明,实际扫描获取的原矿仓垮塌区域的形态与冲击破坏机制分析得到受冲击的位置方向相吻合。     

某矿山4~#碎矿站主溜井垮塌破坏原因分析

通过对某矿山4~#碎矿站主溜井围岩岩体工程地质特征和使用过程问题分析,认为溜井已发生井壁垮塌,随后对垮塌情况进行了三维激光扫描。溜井垮塌破坏的原因分析及以此为基础采取加固修复措施,是保障溜井安全运行的首要任务。分别从工程地质条件影响、溜井中矿石对井壁的磨蚀作用、矿石倒入溜井对井壁的冲击作用和放矿制度影响作用等多方面分析了主溜井垮塌破坏的原因,得到了各因素的影响作用规律。该分析结果可为类似溜井垮塌破坏原因分析和加固方案设计提供技术参考。     

某矿山高溜井三维可视化模型的井壁破坏特征研究

溜井是地下金属矿山最重要的采矿工程之一,井下开采的全部矿岩都由此集中贮藏和转运,它的稳定畅通与否对矿山生产影响极大。由于溜井工程环境复杂,又长期受冲击载荷作用,稳定条件恶劣,主溜井破坏,轻者需停产长时间进行返修,严重者井筒报废,影响生产,给矿山造成巨大的经济损失。为探究某矿山高溜井井壁破坏特征,针对该高溜井垮塌部位进行三维激光探测,获得高溜井破坏部位三维实体模型,进而建立溜井垮塌三维模型及垮塌结构图。并分析溜井垮塌主要原因为矿岩对溜井壁的冲击,造成溜井垮塌。垮塌方式与矿岩运动方向和井壁法向夹角有关,当夹角小于45°时,破坏形式以冲击破坏为主;大于45°时,则以剪切破坏为主。在此基础上提出治理措施。     

基于FLAC3D的大型采空区群稳定性数值模拟分析

根据采空区群分布情况,首先用高精度BLSS-PE矿用三维激光扫描测量系统进行精密探测,获得了105万m3大型采空区群,然后采用数值模拟软件FLAC3D计算分析该采空区群稳定性状况,模拟结果显示,间柱多发生塑性破坏,采空区群上下盘易发生拉破坏,存在大规模冒落危害,安全隐患突出。     

我国矿山测量领域三维激光扫描技术的应用现状及存在问题

三维激光扫描作为一种非接触式测量技术,近年来在我国矿山测量领域得到了广泛应用,涉及了矿区边坡监测、露天矿储量管理、地表沉陷监测等方面。结合近年来的相关研究成果,系统分析了我国矿山测量领域三维激光扫描技术的应用现状,并对存在的问题进行了探讨。研究表明：矿山测量工程应用及科学研究中使用的三维激光扫描设备与配套软件以国外进口为主,国产设备与软件较少;从数据采集、处理、成果应用等方面分析,主要存在的问题有采集数据质量不佳、点云数据匹配精度有待提高、点云数据滤波算法精度不高、特殊监测领域的应用成果不明显等。在上述分析的基础上,认为该领域的主要研究方向为：①高精度的空天地一体化数据采集方案,如InSAR、LiDAR、倾斜摄影测量与地面三维激光扫描技术相结合;②具有自主知识产权的点云数据处理软件开发,包括点云数据智能匹配算法、智能化高精度点云数据滤波算法等;③三维激光点云数据后期成果应用,包括面状地物变形监测理论与方法、大数据技术与人工智能技术相结合的三维激光扫描实时动态监测方法。总体来说,进一步推进三维激光扫描技术在我国矿山测量领域的应用,有助于大幅提升相关工程技术人员的空间三维数据处理能力,进而提高工作效率。     

地下空间三维激光扫描双轴同步插补算法研究

本文以BLSS-PE矿用三维激光扫描测量系统为基础,研究了一种双轴同步插补运动控制算法,该算法可以使扫描系统在地下空间扫描过程中,运行出任意轨迹,准确的获取地下空间形态。在某矿山进行的大量实验证明,对于不同的地下空间环境,双轴同步插补运动控制算法具有很强的适应性。     

罗河铁矿采空区三维激光扫描及应用分析研究

针对传统采空区探测依靠全站仪测量存在劳动强度大、测量结果不准确等问题,采用BLSS-PE矿用三维激光扫描系统对罗河铁矿45-3^#和47-3^#采空区进行了现场扫描,构建了采空区三维实体模型,并在此基础上计算了采空区体积,说明了传统统计方式存在的不足;计算了矿房的超欠挖体积,为准确量化矿房损失率和贫化率提供了基础数据;基于采空区边界进行了二步骤回采设计,说明了采空区边界对于降低矿房损失贫化的重要意义。     

基于FLAC3D软件的凝灰岩矿溜井爆破降段动应力数值模拟及稳定性分析

溜井放矿已逐渐成为砂石骨料矿山的重要出矿手段,因此对溜井的稳定性进行分析探讨有利于矿山生产工作的可持续发展。面对溜井内部结构复杂、探测难度大等问题,为更好地模拟研究溜井降段爆破方法,本文基于某凝灰岩砂石骨料矿山,采用FLAC3D软件建立溜井有限差分网格模型,以溜井爆破降段过程中的动应力变化和损伤破坏位移为评判依据,对该矿溜井的降段爆破进行研究,得到了溜井低采面持续爆破降段动应力扰动下的围岩变化规律。研究表明：凝灰岩矿溜井井筒底部大部分区域存在明显应力集中;低采面长期爆破降段对溜井内部围岩造成损伤,溜井整体稳定性减小,垮塌风险显著增加;动载源距避爆点50～60 m外,采场构筑物或者岩体的震动明显减弱;随着开采水平不断下降,溜井发生冲击破坏或疲劳损伤的主要原因是动载产生的拉应力,当降段至180 m围岩时,最大位移量可达约17.83 mm。结果表明,本文建立的凝灰岩露天矿溜井模型能很好地反映溜井爆破降段的模拟效果。     

基于逆向建模技术的金属矿山空区探测与治理研究

金属矿山空区形成因素众多，形状复杂多变，是威胁矿山安全的主要灾害源之一。为合理评估空区现状并提出有效治理措施，首要任务是精确描绘出空区三维形态要素。以三维激光扫描为核心的空区精确探测技术已经比较成熟，可为空区精细化三维建模提供数据基础。传统的正向建模技术建模过程繁琐，效率低下，且对数据质量和人员技术水平要求很高。为了提高空区三维建模效率并降低建模难度，在分析逆向建模技术原理的基础上，总结和分析了金属矿山空区激光点云数据处理及模型重构的技术要点、难点，提出了基于逆向工程的复杂空区三维建模完整工作流程，并将该方法应用于金属矿山典型空区问题分析与加固、爆破等治理方案设计。研究表明：逆向建模方法基于点云信息直接进行曲面重构，进而导出三维实体，避免了正向建模时大量重复的线—面、面—体操作，可实现金属矿山复杂空区的高效率、高精度建模，为空区现状调查、评估、灾害机理分析及治理方案优化提供了技术支撑，具有广阔的应用前景。     

三维激光扫描技术在矿山主溜井测量中的应用

溜井测量具有一定的隐蔽性和不确定性,测量时有相当的危险性,如何对溜井的空间形态特征和冒落状况等进行量化评判,是所有矿山面临的难题。本文介绍了三维激光扫描技术的作业流程,给出了点云数据处理的过程和方法,并以安徽开发矿业有限公司3#主溜井测量为例进行数据采集和处理分析,建立了主溜井的三维立体模型,计算得到了主溜井需要修复的体积,为溜井的安全治理和维修设计提供了可靠的数据依据。实践结果表明了三维激光扫描技术在溜井测量中应用的可行性和优越性。     

采场三维激光扫描探测研究

矿山在实际开采过程中采场将会遗留部分残留矿体,回收残留矿体将有效的提高矿产资源利用率并且可以创造实际的经济效益,因此探明残留矿体实际情况用于指导后续残矿开采就显得非常重要。针对上述问题,本文引入北京矿冶研究总院研制的BLSS-PE矿用三维激光扫描仪,可以快速全面地扫描采场的形态、计算采场的体积等。同时利用扫描的采场模型与矿山采场设计模型进行对比可以非常精确的了解采场残矿情况。为了验证BLSS-PE矿用三维激光扫描仪在残矿回采中的效果,选择安徽某矿进行现场测试,测试结果表明矿用三维激光扫描仪可以有效的解决残矿回采的问题。     

三维激光扫描技术在矿山主溜井测量中的应用研究

溜井测量具有一定的隐蔽性和不确定性，测量时有相当的危险性，如何对溜井的空间形态特征和冒落状况等进行量化评判，是所有矿山面临的难题。本文介绍了三维激光扫描技术的作业流程，给出了点云数据处理的过程和方法，并以安徽开发矿业有限公司3#主溜井测量为例进行数据采集和处理分析，建立了主溜井的三维立体模型，计算得到了主溜井需要修复的体积，为溜井的安全治理和维修设计提供了可靠的数据依据。实践结果表明了三维激光扫描技术在溜井测量中应用的可行性和优越性。