三维激光扫描用于开采沉陷监测研究

三维激光扫描是一种新型测量技术,具有高效、实时、高密度等优点。将三维激光扫描用于开采沉陷监测,提出了获取下沉盆地的数据处理方法,并对其精度进行了讨论。通过实例应用,得到了沉陷区的下沉盆地DEM,直观全面地反映了开采沉陷盆地的形态。     

GIS在开采沉陷中的应用探讨

阐述了将地理信息系统 (GIS)引入矿山开采沉陷的重要性。提出了GIS在矿山开采沉陷中应用的总体思路 ;对基于GIS的“三下”采煤方案设计、开采沉陷的环境影响评价以及矿山开采沉陷的预测预报的基本思路和数据结构的组织方式进行了分析 ;分析了GIS在开采沉陷领域应用的关键技术问题。     

三维激光扫描技术在开采沉陷监测中的应用

文中介绍了三维激光扫描系统的工作原理及在沉陷监测中的数据处理方法。针对三维激光扫描技术在沉陷监测中应用的精度问题,运用三维激光扫描技术对沉陷区进行监测,并将提取的下沉值与同期部分水准测量数据作比较分析。结果表明:三维激光监测所得到的沉陷情况与实地情况基本相符,能反映开采沉陷量及矿区沉陷趋势。文中还分析讨论了三维激光扫描技术在沉陷监测中技术优势和存在问题,对三维激光扫描技术在沉陷区监测中的实际应用具有参考辅助作用。     

煤矿开采沉陷预测模型的三维虚拟仿真

煤矿开采沉陷预测受多参数影响下,沉陷预测效果可视性较差,引入三维虚拟仿真技术进行煤矿开采沉陷预测。构建煤矿开采沉陷复杂模型,计算沉降区域的三维关键点坐标,再选取煤矿开采沉陷约束指标,通过模糊权重方法计算沉陷指标权重数值,并判断开采沉陷预测等级,实现了煤矿开采沉陷预测。运用MATLAB仿真软件,模型进行三维模拟应用。仿真实验数据显示：模型对煤矿开采沉陷预测等级误差为0.63%,煤矿开采沉陷预测效果值高于最低限值,充分证实了方法的可行性。     

矿区开采沉陷预计的Geomagic法

利用三维激光扫描技术监测矿区开采沉陷,效率较高,但观测点云数量大、处理困难,目前缺乏成熟的软件进行矿区点云数据分析。为有效处理沉陷区的点云数据并实现沉陷区3D比较、剖面分析和开采沉陷预计参数求取,提出了一种矿区开采沉陷预计的Geomagic法。以某矿为例,首先利用Geomagic Studio软件建立了矿区数字地面模型(Digital terrain model,DTM);其次研究了开采沉陷发生前后的矿区数字地面模型3D对比方法,利用Geomagic Qualify软件分析得到沉陷区地表下沉三维视图;然后对地表下沉三维视图进行了剖面分析,提取走向方向与倾向方向的剖面点下沉值;最后利用剖面点下沉值求取了开采沉陷预计参数,并计算了剖面点的下沉预计值,将下沉预计值与提取的下沉值进行了对比分析,可知下沉拟合准确度达到92%,表明计算出的开采沉陷预计参数具有较高的精度,对于进一步推动三维激光扫描技术在矿区开采沉陷监测预计方面的应用有一定的参考价值。     

基于DIMINE软件的某锑矿开采沉陷预计

针对矿山开采沉陷问题,提出了在矿山三维模型基础上,运用概率积分法来进行地表开采沉陷预测的方法。该方法已在三维数字矿山软件DIMINE中实现。简述了矿山三维模型构建过程,详细介绍了开采沉陷计算步骤,并将其应用于某锑矿区的开采沉陷预测。应用实践证明,该方法可以作为矿山地质环境监测方面的全新工具。     

三维激光扫描监测开采沉陷的精度分析

为了克服传统地表沉陷观测时间长、工作量大、观测费用高、测点难以保护等缺点,采用三维激光扫描现代化测绘新技术,对高强度长壁综采放顶煤开采引起的地表沉陷盆地进行了现场三维激光扫描观测。通过对三维激光扫描观测数据的处理,并与传统地表移动观测站的结果进行对比分析,建立了高强度开采地表下沉陷盆地的三维数字高程模型。结果表明:三维激光扫描技术能够快速高效地获取整个下沉盆地的沉陷数据,所测的中误差为0.012 7 m,应用于煤矿地表沉陷的观测是可行的。同时在开采沉陷数据采集效率、速度等方面具有明显的优势,具有较好的推广应用前景。     

开采沉陷可视化工程分析设计系统

开采沉陷可视化工程分析设计系统（MSVEADS2001），是采用三维数据场可视化与GIS技术开发的集沉陷预测，GIS工程分析与方案优化设计于一体的矿山开采决策支持系统，文中介绍了系统的总体结构。主要功能及关键技术研究，通过实例计算结果，论述了开采沉陷三维数据场可视化实现途径及应用。     

用三维激光扫描技术监测矿山开采沉陷

经典地表沉陷监测方法具有工作量大、监测点保护困难、监测时间长、监测成本高等缺点,难以适应实时化矿山开采沉陷监测的需要。为此,以某矿山为例,结合三维激光扫描技术,提出了一种矿山开采沉陷高精度监测方法。在分析三维激光扫描技术工作原理的基础上,首先对矿区生产概况、监测方案、地表移动监测站设置方案进行了分析;然后结合MATLAB软件,利用分离非地面点和地面点、去除孤立点、拼接点云数据等方法处理经三维激光扫描得到的沉陷数据,并基于矿区2014年10月、2016年10月两期三维激光扫描数据,利用Kriging算法分别建立了矿区地表下沉盆地数字高程模型(Digital elevation model,DEM),对矿区地表沉陷进行分析;最后选取了矿区若干有代表性的监测点的开采沉陷监测值与对应的水准测量结果进行了对比分析。研究表明:监测结果与实测值的误差达到毫米级,反应出利用三维激光扫描技术不仅可快速获取矿区开采沉陷监测数据,而且可对开采沉陷进行高精度监测,对于进一步研究矿区开采沉陷规律、提高矿区开采沉陷监测效率有一定的参考价值。     

开采与地表沉陷分析的可视化软件系统

煤矿开采影响范围内建筑规划、设计、维护等均离不开对井下开采方案与地表沉陷的分析。文章介绍了一个系统解决开采与沉陷预测的软件,阐述了应用概率积分法进行开采与地表沉陷分析、坐标系统变换,以及应用VB与CAD二次开发技术进行沉陷图形绘制的理论、方法,说明了软件设计框图与系统特点,以及系统输出的三维立体图、二维等值线图。     

矿区开采沉陷地理信息系统研究

为了突出GIS在矿区开采沉陷中进行实时观测、预计分析和三维空间的可视化显示的巨大优势,提出了以面向对象技术来设计矿区开采沉陷地理信息系统的整体思路和方法。对设计过程中所涉及的关键技术如图形文件的转换、三维模型的构造及平面和剖面图形的自动绘制、数据结构设计、数据库设计进行了阐述。     

采煤塌陷区动态监测系统的研制及应用

以采煤塌陷区生态破坏动态监测为研究对象,以遥感、地理信息系统基本理论为工具,研制并开发了采煤塌陷区动态监测系统,并以唐山市南部采煤塌陷为例进行了实例分析,结果表明:利用该系统进行采煤塌陷动态监测是科学合理的,可使塌陷区的管理更准确及时。     

地理信息系统在矿区开采沉陷中的应用探讨

结合地理信息系统技术应用的发展现状，根据矿区开采沉陷的特点，提出了地理信息系统在矿区开采沉陷中应用的一些方法及技术路线。     

基于VB的某铁矿山地表沉陷预警信息系统开发

为减少矿山地表开采沉陷对矿区居民生活及生态环境的影响,采用VB语言开发了矿山地表沉陷预警信息系统。针对GIS软件的使用兼容性,以MapX为开发平台、VB为开发环境,采用ID编码关联技术建立了逻辑数据库,结合沉陷理论模型、概率积分模型、预警模型以及集成二次开发技术,采用可视化开发工具 Visual Studio 2008开发并实现了数据可视化入库。详细分析了该系统的数据库设计、系统结构及功能设计流程,并结合安徽某铁矿山实测数据,绘制了该矿区走向和倾向的地表下沉、水平移动、曲率、倾斜、水平变形曲线图。研究表明：该系统能够准确计算各监测周期的地表沉陷最大值,并与预警极限值进行对比计算,通过曲线图直观地显示出地表沉陷监测点的下沉情况,初步判断是否超过预警值,最终实现地表沉陷预警,对于确保该矿山安全生产有一定的参考价值。     

MSDFVS系统在开采沉陷预测中的应用

为准确预计煤矿回采工作面的开采沉陷值,合理布置采区,减小由地下煤炭开采引起的地表移动破坏,对基于MapInfo的MSDFVS(矿区地表变形预测预计与可视化系统)在预计原理、预计模型编程、算法方面做了详细介绍。通过实例验证了该系统的正确性及合理性,结果表明,该系统不仅实现了单个工作面、多个工作面的静态和动态沉陷预计,还实现了预计结果的二维、三维以及动态可视化,其预计结果更是在地表沉陷预测及控制、"三下"采煤等方面具有一定的指导意义。     

矿区开采沉陷预计系统与计算机仿真

针对蒲白矿务局西固镇下煤层开采复杂的采矿、地质条件和建筑物布置情况,运用FLAC3D数值模拟预计和YHL-12预计开采沉陷软件系统,分别对地表移动和变形进行计算与仿真,结果吻合较好,从而确定采用倾向变条带开采方案,为矿井实施有效、可靠和经济的控制开采方法提供了相关参数与理论依据。     

基于LiDAR DEM不确定性分析的矿区沉陷信息提取

机载LiDAR系统能够快速获取大面积地表高分辨率、高精度的三维点云数据,可用于矿区沉陷信息提取,但LiDAR数据本身的误差、地表覆被和数据处理等会导致生成DEM中存在一定的不确定性。基于研究区2009、2012年2期机载LiDAR点云数据,在LiDAR DEM精度与不确定性分析的基础上,利用模糊推理方法建立了基于坡度、点云密度和地表粗糙度的误差相关表面,用于差值DEM不确定性的量化与DEM最小变化阈值的探测,采用基于权重滤波窗口的贝叶斯估计判定与修正,较精确地获取了研究区地表形变信息;针对地表侵蚀等导致的地形变化信息,在坡度相关性分析的基础上,通过掩膜去除了非开采沉陷导致的地形变化信息,获取了较为精确的沉陷盆地信息。实验表明该方法适用于大面积开采沉陷监测,能够快速确定沉陷区位置,较准确获取沉陷区的分布范围、面积及体积等信息,为开采沉陷监测提供了一种新的技术手段。     

RTK技术在矿区开采沉陷监测中的应用

本文阐述了RTK在矿区监测开采沉陷工程中应用的可行性,对RTK定位精度进行了探讨,通过与常规测量精度比较,制定满足监测精度要求的RTK定位具体操作方法.     

矿区开采沉降监测中GPS的应用研究

我国不少地区由于过度开采地下水或石油天燃气,造成了极为严重的地面沉降问题。随着GPS技术的日益成熟,将其应用在矿区开采沉降监测中具有重要现实意义。本文首先对沉降观测网布置及数据处理进行介绍,通过分析沉降监测结果,得出在矿区开采沉降监测中应用GPS符合现实变形监测要求的结论。