矿山井下巷道实体测量方法的应用与探索

数字化矿山建设对井下巷道实体测量提出了更高的要求,为了提高井下巷道实体测量的精度和效率,对几种实体测量方法进行了应用分析,重点介绍了Surpac 软件断面法和三维激光扫描技术,对其关键点进行了着重描述,比较它们在井下巷道实体测量中的优缺点。通过比较分析,认为三维激光扫描技术的应用可以提高井下巷道三维建模的精度和效率,为其它矿山井下巷道实体测量方法的选择提供了参考。     

三维激光扫描技术在矿山巷道变形监测中的应用

文中介绍了近年来被称为实景复制技术的三维激光扫描技术,三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据.因此,可用于获取高精度、高分辨率的数字地形模型.基于其独特的特点,分析了将三维激光扫描技术用在巷道快速变形监测中的可能性,探讨了将该技术应用在山东金岭铁矿召口矿巷道快速变形监测中的作业方法,并对可能出现的问题提出了一些初步的解决办法.     

三维激光扫描技术在矿山超深越界治理中的应用

文章主要阐述了在环境恶劣、地势危险的矿山测量中,利用三维激光扫描技术对矿山巷道和基坑进行三维建模,然后通过导入矿山许可证上的拐点坐标,发现矿山超深越界现象并快速、准确的计算出超深越界体积的方法.实践证明,该方法可为矿山执法提供可靠、有力的证据,由此降低违法开采的可能性.     

基于三维激光扫描技术井下巷道围岩变形监测应用

为了提高巷道围岩变形监测效率,将三维激光扫描技术应用到巷道围岩变形监测中,并具体对监测技术方案以及现场监测结果进行分析与研究.结果表明,采用三维激光扫描技术获取的巷道围岩变形量与常规测量方法获取到的巷道围岩变形量差值在5％以内,三维激光扫描技术围岩变形监测精度较高.     

基于三维激光扫描技术的某金矿采场体积测量与计算

为提高黄金矿山采场验收测量精度与工作效率,以山东某黄金矿为例,应用三维激光扫描技术代替传统测量方法对该矿地下采场体积进行测量和计算。根据三维激光扫描测量模式,分析了激光扫描数据处理流程,构建了测量误差分析模型,研究了测量误差、采样间隔对采场体积计算的影响以及三维激光扫描数据格式转换与数据共享机制,探讨了三维激光扫描数据在SURPAC软件中的应用以及不同等高线间距、抽稀间距对采场体积计算精度的影响。研究表明:利用三维激光扫描技术能够快速精确获取采场三维空间数据,构建采场三维精细模型;为进一步提高采场体积的计算精度,可将三维激光扫描数据采样间隔设置为50~200 mm,等高线间距应小于0.5 m,抽稀间距不宜大于1.5 m。     

基于点云数据特征点拼接的建筑物三维重构

随着数字测图的迅速发展,三维激光扫描技术已经应用到更多的领域。文中以中国矿业大学(北京)某办公楼为研究对象,通过三维激光扫描技术获取建筑物点云数据,采用建筑物点云数据特征点拼接方法,运用RISCAN PRO软件和三维建模软件进行了办公楼的三维重构。分析表明:通过建筑物点云数据特征点拼接方法能够提高外业工作效率,拼接精度较高,符合建筑物建模要求。     

基于近景摄影测量技术的地下巷道三维建模

对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现,是数字矿山建设的重要内容,矿山地下巷道的三维建模及可视化又是数字化再现的核心内容。针对传统巷道三维建模方法效率低下、成本高昂的不足,提出了基于近景摄影测量技术的地下巷道三维建模方法。该方法主要采用近景摄影测量立体像对的前方交会原理,使用相机在不同空间位置获得一组同一目标的图像,通过计算图像间的几何约束关系来得到目标表面的三维坐标信息,从而构建拍摄目标的三维模型。该方法首先利用低成本的智能手机照相机对巷道进行多视角近景照片采集;然后利用数字图像建模Context Capture软件对图像数据进行空中三角测量解算,并生成地下巷道点云数据;最后对获取的像片进行特征提取和影像匹配,完成地下巷道三维模型构建。以河南理工大学地下防空洞巷道为试验对象,拍摄了566张像片,像片间的旁向重叠度约80%。试验结果显示,所拍摄目标物的三维模型结构完整,纹理清晰,表明利用近景摄影测量技术构建巷道三维模型具有可行性。     

三维激光扫描技术及其相关软件在建模方面的应用

根据徕卡C10三维激光扫描仪在中石化输油场站的应用,结合Cyclone、Photoshop、3dsMax、Geomagic等软件,对如何正确使用扫描仪进行外业数据采集和有效利用点云数据建模等问题展开论述。为三维激光扫描技术内外业各项工作提供了基本的技术支持,对未来三维激光扫描行业的软件开发提供目标和思路,从而促进三维激光扫描技术的应用和发展。     

一种新的3D巷道建模方法——对称建模法

巷道是矿山工程的核心,巷道三维建模是数字矿山建设的重要组成部分。根据二维巷道沿巷道中心线对称的特性及三维巷道在剖面上呈对称的特性,提出一种新的巷道三维建模方法--巷道对称建模法,该方法实现了巷道相交等复杂情况的正确建模,解决了常规巷道三维建模方法存在的问题。基于对称建模方法,设计了3D巷道数据结构,以三叉形和十字形巷道的构建为例,采用VC++,结合OpenGL实现了巷道三维模型的构建和可视化。     

基于BIM与GIS的矿山巷道参数化三维建模技术研究

巷道三维BIM建模具有数据结构复杂、细节信息量大等特点,在几何和语义上与GIS巷道三维模型相差很大,因此难以进行直接数据集成。为更好地利用GIS的空间分析功能和BIM的精细化建模功能,提出了基于BIM与GIS的矿山巷道参数化三维建模技术。首先设计了考虑BIM层次细节和GIS空间拓扑的巷道三维数据模型和数据结构,包括了结点、中间点、巷道弧段、巷道中线和三角网等多类型几何数据,能够管理巷道相关的地质素描、巷道设计、通风网络、避灾线路的各类专业参数;其次,提出了三维巷道网络拓扑关系处理方法,通过GIS的空间拓扑编辑功能构建标准化巷道中线网络数据集;最后,提出了参数化BIM巷道三维建模流程,即读取巷道中线数据集及参数,构建基本巷道BIM模型,利用布尔运算技术处理巷道硐室、拐弯和交岔点等复杂情况,生成的BIM模型可以充分展现巷道形态、支护等细节,也保留了GIS巷道网络拓扑关系,提高了数据的可集成性。采用布尔运算算法与常见的线框建模算法进行比对后,发现布尔方法在不同断面类型的巷道交岔点处理效果更佳。研究成果已经在大海则煤矿透明地质保障系统中得到应用,支持udatasmith、obj、fbx等多类型...     

普朗铜矿采区溜井精细化扫描及建模技术

针对目前溜井使用过程中频繁出现垮塌、处置较为困难的现状,开展了基于BLSS-PE矿用三维激光扫描系统的溜井精细扫描及高精度建模技术研究,确定了采用分高程垂直下放扫描、实时数据分析以及高精度距离控制相结合的精细化扫描方式以及以BLSS-PE数据处理软件和Geomagic逆向工程软件为核心的高精度建模手段,得到了溜井的高精度三维模型,为其体积计算、垮塌边界分析以及稳定性评价提供了基础数据,从而为矿山安全生产奠定了基础。     

三维激光扫描仪井下安全监测技术

阐述三维激光扫描技术的原理及其在矿山井下安全监测中的应用情况,介绍国内外针对矿山安全监测领域推出的三维激光扫描产品及其特点,分析并展望三维激光扫描仪在矿山安全监测领域的发展趋势,指出三维激光扫描技术是井下空区安全监测的技术创新和重要手段。随着矿山信息化的快速发展,三维激光扫描仪必将在矿山井下安全监测中发挥重要作用。     

三维激光扫描仪点云数据在AutoCAD中的处理方法研究

介绍了Cyra三维激光扫描系统获取的点云数据在AutoCAD中的处理过程,坐标纠正和进行三维建模方法与技巧,总结了AutoCAD在三维建模方面的优点,并针对一些处理中的问题提出了一些解决的办法。     

三维激光扫描技术在矿山测量中的应用与研究

随着社会及科学技术的发展,建设绿色矿山在全国范围内开展得如火如荼,实现矿山数字化是绿色矿山的重要组成部分,新形势下构建矿山三维可视化模型依然成为矿山技术人员迫切需要完成的任务.通过对搭载三维激光扫描技术的移动式三维激光扫描仪和全站式三维激光扫描仪在某中型铜矿井下的应用,阐述了两种方法的优缺点及适用范围,为矿山井巷工程构...     

激光扫描技术在数字化矿山建设中的应用

介绍了三维激光扫描技术具有快捷、方便、准确、动态、全数字化、高精度等优点,并通过三维激光扫描技术在山东金岭铁矿的实际应用,建立了山东金岭铁矿三维巷道模型,并和井下人员定位系统相配合,可以更加直观地掌握井下人员分布,也有利于进行在线监控和用于灾害应急疏散救援工作。     

3DGIS构模与FLAC-3D建模网格数据融合技术研究

3DGIS构模与FLAC-3D建模中网格数据的融合技术能更好的发挥3DGIS可视化模型在建模方面的优势和解决FLAC-3D数值计算技术在前、后处理方面的劣势。本文初步探索3DGIS可视化构模与FLAC-3D建模中网格数据融合技术研究现状和关键技术。     

基于三维激光扫描技术的地铁隧道结构变形监测应用研究

本文将三维激光扫描监测技术应用于地铁区间隧道结构变形监测,取得了较好的效果。该方法首先采用三维激光扫描仪获取的高密度点云信息提取隧道结构信息;然后通过自动化处理软件实现点云数据的快速处理,自动提取环片的点云;最后利用提取的环片点云对环片错台、水平收敛等结构变形进行分析。本文通过对武汉某地铁项目施工中三维激光扫描应用案例介绍,说明了三维激激光扫描对隧道结构监测的优势。     

金属矿床地下开采方法三维建模技术研究

三维建模技术在各领域应用广泛。矿业领域中,采矿方法三维建模技术是矿山数字化的基础。一个兼容性良好的采矿方法三维模型能够满足教学演示、三维仿真场景搭建及物理模型输出等多方面要求。工业领域建模技术发展较为完善,矿业领域复杂地质体等矿业领域的建模技术也早有学者涉略,但完整的采矿方法三维建模却缺少一套系统的方法。本文依托三维建模软件,基于工程实践二维图纸,结合工业领域建模经验,就采矿方法三维建模技术进行研究,提出基于三视图的三维模型重构法,采用B-Rep模型和CSG模型组合的方式,实现采矿方法三维模型的快速构建。重构的三维模型能够满足教学演示、三维仿真场景搭建与物理模型输出要求。     

基于C-ALS的特大溶洞三维探测及其安全分析

在研究三维激光扫描原理的基础上, 对溶洞的激光探测方法进行了研究。针对复杂溶洞激光扫描点云数据, 研究了点云数据最小距离准则与最大张角准则的精简算法、三维点云数据坐标变换与数据拼接原理。以张家界向家包2号铁路隧道溶洞为例, 采用C-ALS探测系统对溶洞进行了三维激光探测, 对获取的溶洞点云数据经过精简、转换坐标和拼接处理后, 运用三维矿业软件Dimine建立了溶洞三维模型, 在此基础上完成体积计算、关键位置平剖面输出, 并重点研究了平行隧道、垂直隧道及沿溶洞延伸三个主要方向上溶洞与隧道工程的三维空间位置关系, 得出了不同剖面上溶洞与隧道的直线距离。研究结果对指导隧道路线规划、安全施工具有重要工程意义。     

地面型三维激光扫描系统在露天煤矿中的选型研究

简要分析了三维激光扫描系统的工作原理与分类,结合多种品牌型号的三维激光扫描仪的技术参数对比分析,及对准东地区某露天煤矿的实际情况描述,得出三维激光扫描系统在露天煤矿使用中的应用优势和选型考虑的因素。针对目前三维激光扫描系统存在的不足之处,提出提高有效扫描半径、实现仪器的全球视角、软件统一化、数据共享的发展趋势。