无人机三维激光扫描技术在地下采空区探测中的应用研究

传统采空区三维激光扫描技术受限于空区的复杂形态与探测作业环境,容易导致采空区探测数据不完整,无法精确获得采空区空间形态。为提高采空区三维激光扫描探测的可靠性,基于一种无人机平台搭载便携式三维激光扫描仪的飞行探测设备,开展无人机三维激光扫描技术在采空区探测中的应用研究。简述了无人机三维激光扫描的作业原理与优势,并在大红山铁矿进行了无人机三维激光扫描技术的空区探测应用。最后分析讨论了无人机三维扫描技术在采空区探测中的应用难点与挑战。结果表明：通过无人机三维激光扫描探测,使大红山铁矿Ⅱ1 矿体 775-1 采空区的点云数据更全面、更精确。无人机三维激光扫描技术可为采空区精确探测提供一种新手段。     

无人机三维激光扫描技术在地下采空区探测中的应用研究

传统采空区三维激光扫描技术受限于空区的复杂形态与探测作业环境,容易导致采空区探测数据不完整,无法精确获得采空区空间形态。为提高采空区三维激光扫描探测的可靠性,基于一种无人机平台搭载便携式三维激光扫描仪的飞行探测设备,开展无人机三维激光扫描技术在采空区探测中的应用研究。简述了无人机三维激光扫描的作业原理与优势,并在大红山铁矿进行了无人机三维激光扫描技术的空区探测应用。最后分析讨论了无人机三维扫描技术在采空区探测中的应用难点与挑战。结果表明：通过无人机三维激光扫描探测,使大红山铁矿Ⅱ1 矿体 775-1 采空区的点云数据更全面、更精确。无人机三维激光扫描技术可为采空区精确探测提供一种新手段。     

无人机三维激光扫描技术在大红山铁矿的应用

为精确探测大红山铁矿井下采空区的真实形貌,以大红山铁矿井下II-1头部775-1采空区为研究对象,开展无人机三维激光扫描技术在采空区探测中的工程应用研究。利用无人机三维激光扫描技术灵活测量的特点,弥补了传统采空区三维激光扫描技术获取点云数据失真的弊端。结果表明:经过无人机三维激光扫描技术测量后的点云数据能更真实地展现采空区三维形貌,构建出更精确、更可靠的采空区实测模型。     

三维激光扫描技术在地下采空区探测中的应用

地下采空区具有隐覆性、高危险性等特点,传统物探方法难以取得理想的效果。为有效解决采空区探测的难题,将三维激光扫描技术应用到某矿山采空区探测中,探测结果表明:三维激光扫描技术不仅可以直观测绘出采空区空间位置信息和空间形态参数,而且获取的点云数据经过处理还可建立三维数值模型,便于采空区的稳定性计算分析,为采空区后期治理提供了科学、准确的依据。     

“天空地深”综合勘查方法在华兵铁矿采空区勘查中的应用

2019年7月滦平县华兵铁矿发生采空区塌陷事件。采用遥感监测、瞬变电磁探测、微动勘探、TRT超前地质预报、工程地质钻探、三维激光扫描等“天空地深”一体化勘查技术方法对矿区进行了采空区精准探测,结合多尺度监测关键技术方法,建立数据模型,精准圈定了华兵铁矿矿区采空区位置、形态、体积等三维空间数据,为采空区充填治理提供了良好基础。创新点：该综合勘查方法开创性地整合应用了多种技术手段,具有工作高效、数据精确、成果直观等优点,对采空盲区的勘查具有极大的推广意义。     

露天矿采空区激光三维探测应用研究

阐述了C-ALS钻孔式三维激光扫描系统的工作原理、操作步骤、数据处理方式,并以国内某露天煤矿采空区激光三维探测项目为背景,举例说明三维激光扫描技术在露天矿安全生产中的作用。实践表明,激光三维探测方法是目前比较有效的采空区探测方法,通过扫描可以准确实现隐蔽采空区的可视化,为露天矿采空区治理提供了可靠的基础数据。     

基于C-ALS的三维激光扫描技术在采空区探测中的应用

进行精确的采空区探测是进行采空区稳定性分析和治理的前提。基于三维激光扫描探测技术,采用采空区探测系统C-ALS对雅满苏地下矿采空区形态进行精确探测,建立了可视化采空区三维实测模型,获取了采空区三维形态、空间位置、空区体积、顶板暴露面积等关键信息。根据三维激光探测结果,结合3DMine矿业软件耦合建立了完整矿区现状三维模型。实践表明该探测系统能够对地下空区进行精确的全方位扫描,操作简单、安全,探测结果可为下一步采空区稳定性分析和处理方案的确定提供重要依据。     

某铁矿山隐伏采空区精准探测方法

为消除采空区给铁矿山人员和生产带来的巨大安全隐患,对采空区精准探测方法进行了研究。在深入分析高密度电阻率法采空区探测工作原理的基础上,建立了采空区探测模型,据此总结出采空区在电阻率剖面图中所具有的高阻异常和电阻率突变的识别特征。以五台-吕梁地区某大型铁矿山采空区为例,进行了精准探测。根据采空区识别标志圈定了采空区异常的分布范围,采空区在探测成果图中有较明显的反映,电阻率异常特征与解译标志基本符合;钻探验证表明,通过高密度电阻率法可有效识别出采空区;结合采空区三维激光扫描成果,建立了采空区三维模型,精确地获取了采空区的空间特征信息。研究结果表明：采用高密度电阻率法圈定异常、钻探验证和三维激光扫描建模的综合探测方法可对铁矿山采空区进行高效、经济、精准探测。     

基于C-ALS三维激光扫描的深埋隐蔽采空区空间形态探测与治理

深埋隐蔽采空区严重制约大宝山矿业公司安全生产.采用C-ALS空区自动激光扫描系统对大宝山矿隐蔽采空区进行探测,并根据所获得的采空区三维参数对采空区矿体开采进行指导.C-ALS空区自动激光扫描系统有效解决此类空区空间形态探测的难题,精确获取隐蔽采空区三维参数,该系统自2012年运行以来,共探测空区161个,空区体积10.86万m3.最后,利用崩落顶板处理技术对采空区进行处理,消除安全事故.     

采空区三维激光扫描探测及爆破处理

采空区治理是所有地下转露天开采矿山面临的首要安全问题,安全、准确的探测出采空区的形态是采空区治理的重要环节。基于金堆城钼业汝阳公司采空区探测处理的具体实例,介绍了空腔三维激光扫描仪系统在采空区探测中的运用,通过对比,体现了采空区探测在采空区处理中的重要性,三维激光扫描仪系统在采空区探测中发挥了重要作用。     

基于三维激光扫描空区精细化稳定性分析

地下回采空区探查与稳定性评价是目前众多矿山亟待解决的安全难题之一。以某旅游平硐为工程案例,采用BLSF移动式三维激光扫描测量系统现场探测并构建了平硐与空区三维点云模型,并据此建立了三维精细化数值分析模型,评估了基于真实形态的空区稳定性。研究结果表明,基于三维激光扫描的精细化数值模拟方法,能够更加准确地刻画空区形态,更加真实地反映空区稳定性特征。典型工程隔离矿柱稳定性良好,但平硐局部区域存在安全隐患。研究为同类矿山的空区稳定性安全评价提供了有益借鉴。     

五龙沟金矿采空区探测及处理方案研究

五龙沟矿区3555m平硐以上中段已回采完毕,采用空场法形成了较大的采空区,部分离地表靠近的空区造成地表塌陷,为避免冲击地压隐患以及对后续正常开采产生不必要的麻烦,现对已形成的采空区和塌陷区域进行处理。利用采空区三维激光扫描仪对采空区基本情况进行扫描,对形成的采空区研究处理。三维激光扫描技术获取数据的快速性、高效性、高精度和高分辨率特性是传统测量方法无法比拟的,该技术的应用有着广泛的前景。通过对采空区的安全性能、对后续采矿作业的影响、经济效益以及地表实际现状的探讨,最终决定采用崩落法和封闭法处理采空区。     

金属矿山重点安全隐患区域实时监测技术系统

基于采空区三维激光扫描方法的井下三维建模技术,是近年来新兴的矿山井下监测新技术。该技术对于井下工程结构数字化、井下构筑物变形量计算及稳定性分析、矿山辅助设计、采矿损失贫化分析等具有重要意义。矿山应用实践证明,采空区三维激光扫描系统,不受作业环境的限制,能够克服传统监测方法的观测数据少、效率低等问题,实现非接触式远距离高精度测量,从而快速建立井下构筑物的三维模型。尾矿库在线智能监测系统,利用遍布尾矿库各监测点的传感器实时,获取尾矿库的各项运行数据;再采用多信息融合技术将数据进行整合重组,送入尾矿库安全性分析模块进行计算,从而在线监控尾矿库的运行状态。当尾矿库出现安全隐患时,系统能及时判断并发出预警信号,提示相关部门进行处理,从而有效杜绝尾矿库溃坝及人员伤亡事故的发生。同时,系统将尾矿库的运行数据进行互联网发布,相关矿山监管人员可以通过互联网方便、直观地了解尾矿库的运行状态。当发生尾矿库灾害事件时,相关部门也可以通过该系统进行事件跟踪、辅助决策和应急指挥调度。     

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。     

井下空区安全监测三维激光扫描仪高精度运动控制技术

矿山井下常用空区监测方法存在仅能进行点监测、需人工安装、实时性差等问题。提出通过三维激光扫描获取空区形态进行空区稳定性分析的方案,重点讨论通过机械优化、姿态补偿、自适应控制等技术手段来实现三维激光扫描仪的高精度控制问题。该方案大幅提高了空区三维激光扫描系统的性能,能够满足矿山实际应用需求。同时,在路桥监测、文物保护等领域也具有借鉴和应用价值。     

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。     

基于微震监测多方法的采空区群稳定性分析

精准分析采空区群的稳定性对于矿山安全生产有着重要的意义。以内蒙古白音诺尔铅锌矿地下采空区群为研究背景,首先采用三维激光扫描技术,建立地下复杂的采空区三维可视化模型;在此模型基础上应用Mathews图解法对空区顶板及上盘稳定性进行评价;并通过数值模拟方法,分别从采空区的位移场、应力场及塑性区分布,分析空区的稳定性状态;由前述工作指导设计了微震系统的传感器空间布置,最后从微震事件空间分布规律角度分析了采空区群的稳定状态。研究结果表明：3-5#和3-6#空区稳定性较差,3-2#、3-4#及3-7#空区稳定性一般,其他空区稳定性较好。研究成果可帮助矿山生产规避风险,同时也为后续采空区处理提供技术支撑。