三维激光扫描技术在地下巷道岩体结构面识别的应用

为了精确获取地下巷道的结构面信息,基于三维激光扫描技术,开展地下矿山巷道岩体结构面探测及识别研究.阐述了三维激光扫描系统及其原理、点云数据收集与处理、结构面信息提取的工作流程,并在云南锡业股份有限公司卡房分公司大白岩区域Ⅰ-51#矿群的1430 m、1440 m和1450 m水平主巷道开展了三维激光扫描与结构面信息提取...     

基于三维激光扫描点云数据的地下巷道岩体结构面识别及稳定性分析

巷道围岩中发育的结构面对巷道稳定性有很大的影响,开展地下巷道的工程地质调查,精确获取地下巷道围岩结构面信息是巷道稳定性分析的关键。以云南大红山铁矿775 m 中段运输巷道为研究对象,采用三维激光扫描仪获取围岩结构面点云数据,并利用点云数据处理软件进行误差处理、坐标校正、结构面数据提取、点云拼接和过滤抽稀等内业数据处理工作,基于处理结果开展了统计分析;利用离散元软件3DEC建立了离散结构网络模型与地下巷道合成岩体模型,并对该巷道在自重及爆破振动作用下的失稳概率进行了数值模拟。结果表明：三维激光扫描技术可较好地获取巷道围岩的结构面信息,结合离散块体单元计算软件对巷道岩石块体的稳定性进行进一步分析,所分析区域的围岩自稳能力较好,但在爆破振动影响下失稳概率大幅增加,研究结果可为巷道的支护设计提供理论指导。     

地面三维激光扫描技术在工程测绘中的应用

介绍了三维激光扫描技术的原理,数据的采集和相关数据的处理方法,给出了三维激光扫描技术和控制测量相结合的坐标转换,从而获得扫描目标的当地坐标,并结合实例说明了应用三维激光扫描技术实现地形测绘的方法及流程。     

激光扫描识别技术在智能钢卷库中的研究及应用

随着冶金行业行车无人化技术的迅速崛起,以行车无人驾驶为核心的智能重载仓储系统成为钢铁企业智能化转型升级的发展趋势。然而,钢卷库存在物流运输车辆类型众多、鞍座形式各异、钢卷堆放模型多等情况,导致仓库装卸、吊运过程目标识别率低、精度差,无人化作业安全风险大。基于三维模型重建、点云标定、目标分类、特征提取、数据拟合等方法,提出并研发了适应非规范化车型、复合式鞍座、多层钢卷的激光扫描识别技术。该技术具有识别率高、精度高、实用性好等特点,可广泛应用于钢铁企业热轧钢卷库、冷轧钢卷库等冶金中间库和成品库。     

三维激光扫描测量技术在矿山精矿盘点中的应用

采用三维激光扫描非接触倾斜测量法,可以高效获取矿仓中精矿产品的物料堆积形态。通过优化精矿盘点扫描测量流程,精准计算出矿仓库存量,提高了精矿盘点数据的准确性、测量的高效性和操作的安全性。     

蚕庄金矿上庄矿区岩体结构面分析及应用

岩体结构特征研究是采场稳定性分析及评价的基础。根据蚕庄金矿上庄矿区岩体结构面调查分析结果,对矿区岩体潜在滑塌块体的识别和在矿块回采中的应用作了论述,能为矿山安全采矿提供一定的依据。     

三维激光扫描在隧洞围岩结构信息获取中的应用研究

针对接触式测量方法无法满足深部高陡岩体结构信息采集的要求,以金川二矿+650 m水平卸载站硐室掌子面为研究对象,采用三维激光扫描仪获取其表面点云数据集,并对点云数据进行处理提取岩体结构信息参数,并利用校核算法与地质测量结果验证数据的可靠性。结果表明：（1）通过对高精度获取的扫描数据进行快速处理,在控制点已知和未知的情况下,均可获取结构面的产状信息,降低了人员获取结构面信息的危险性;（2）利用最小二乘法计算产状、近似平行结构面组间距算法计算间距,以及将实测结构面产状与提取出来的结构面信息做差比较,可知倾向和倾角误差均在±6°范围以内,间距误差在±0.03 m以内,验证了提取数据的可靠性;（3）在金川二矿+650 m卸载站硐室掌子面结构面产状等信息的提取中应用了本文方法,有效识别了结构面产状信息。该项研究工作不仅避免了危险性,而且提高了精度与效率。     

凌源日兴金矿岩体结构面调查及特征分析

随着凌源日兴金矿采深不断增大,工程地质和矿体赋存条件越来越复杂,开展岩体结构面调查等地质工作十分必要。介绍了凌源日兴金矿地质条件和结构面调查方法,对不同中段岩体结构面进行了调查及统计,采用直方图及Dips软件生成的极点图、等密图、玫瑰图等方法对结构面调查数据进行了特征分析,确定了优势结构面的产状,并分析了岩体结构面对岩体质量的影响,为岩体工程稳定性分析评价及采矿方案设计提供了依据。     

基于常时微动的单结构面危岩体损伤识别实验

危岩体的动力学参数能够表征危岩体与基岩之间结构面的损伤,实际工程中人工激励危岩体较为困难,因此,如何根据场地常时微动特征识别危岩体动力学参数仍是亟需解决的问题.本文将常时微动激励下的危岩体振动问题归为欠阻尼条件单自由度结构受迫振动问题,将危岩体频谱幅值与基岩频谱幅值之比作为相对幅值谱,通过相对幅值K>1的最大峰值点对应的频率得到危岩体的一阶固有频率.以宏观裂缝控制型危岩体（悬臂式和错断式危岩体）及微观裂隙控制型危岩体（滑移式危岩体）为研究对象,通过模型实验验证了常时微动条件下测量危岩体一阶固有频率的可行性,通过切割裂缝模拟悬臂式危岩体和错断式危岩体结构面损伤弱化,发现随着损伤程度加剧,一阶固有频率呈明显下降趋势;通过水溶胶冻结融化模拟滑移式危岩体结构面损伤弱化,随着损伤程度加剧,其一阶固有频率无明显变化,高频段的重心频率发生明显变化.实验结果表明对于宏观裂缝控制型危岩体结构面损伤可通过危岩体的一阶固有频率进行识别,对于微观裂隙控制型危岩体结构面损伤可通过危岩体高频段的重心频率变化进行识别,将两者综合起来对危岩体结构面损伤进行识别将更加有效.     

庙沟铁矿边坡结构面调查与岩体质量评价研究

应用奥地利结构面数字识别系统Shape MetriX3D对庙沟铁矿边坡进行结构面调查分析,获得了结构面的详细信息,为边坡稳定性研究提供数据支持。     

节理发育岩体巷道掘进爆破数值模拟与应用研究

节理面、软弱夹层和断层等地质不连续面是影响巷道掘进爆破效果的重要因素。根据岩体中应力波的传播理论,以某煤矿轨道下山为工程背景,利用LS-DYNA软件对倾角为68°、宽度为3 cm的节理岩体巷道掘进掏槽爆破进行模拟分析,验证了理论分析中节理面对爆炸应力波传播的影响。结果表明：节理面破坏了岩体的整体性,其背爆侧岩石破碎较弱,而迎爆侧由于节理的反射作用岩体破碎加剧。提出了掏槽孔中心直眼采用孔内间隔延期装药结构和?35 mm的炸药以增加掏槽爆破能量,合理布置炮孔、减少节理面附近炮孔装药量,并辅以增加炮孔深度、提高堵塞长度和质量等措施,延长了爆炸能量作用时间,提高了爆破效率。现场应用取得了良好的效果。     

金川矿区不良岩体中大断面巷道掘进技术研究及应用

叙述了金川矿区不良岩体的特点和危害,提出了应采用把设计、施工和监测为一体的巷道施工方法;介绍了以光面爆破为前导,以"先柔后刚,刚柔相济;先让后抗,抗让结合"为支护原则,以喷锚网支护为基础的不良岩层中大断面巷道掘进的一些技术问题。     

大冶露天矿岩体结构面分布及端帮稳定性分析

通过边坡工程地质测绘及节理调查分析,认为该矿扩帮区岩体结构面分布有明显规律,它服从本矿区域地质构造,用区域应力场可以得到明确的解释。
对该矿的端帮,即平面凹形边坡的稳定性用滑坡模型试验及有限元法进行了分析。同时,还初步探讨了一种新的计算方法-三维条柱法,用它可以计算复杂形态的边坡或滑体的稳定性,分析了滑体侧阻力效应及平面曲率对边坡稳定性影响。分析结果表明,平面曲率半径与边坡稳定系数的关系为F=a+b/(R₀/H₀),当R₀/H₀<2,而且滑面一般不通过坡脚,而是在其上部。     

基于数字钻孔影像的深部结构面类型识别及发育特征研究

深部岩体中不同类型的结构面对地下水封洞库的稳定性和水封条件产生不同的影响效应,开展深部岩体中结构面类型识别与发育特征研究具有非常重要的意义.结合黄岛地下水封洞库工程,基于数字钻孔影像技术,从曲线的形状、宽度、颜色、交错关系以及曲线周围岩石岩性等方面分析了洞库区深部发育的4类结构面的钻孔影像特征,并以ZK8中120m～-60m段为例进行了深部结构面类型识别和发育特征研究.结果表明:(1)洞库区各类结构面具有不同的钻孔影像特征,可以借此开展深部结构面发育特征的分类研究;(2)洞库区构造节理和变质分异面发育数量沿纵深方向呈现逐渐减小的特征,且变质分异面仅发育在30m高程以上区域,岩脉侵入节理主要发育于局部较小范围,对洞室群的影响视其发育位置而异.因此应注重对深部结构面发育特征的研究,为工程建设提供翔实可靠的依据.     

滥泥坪铜矿三维地应力测量及巷道布置优化研究

随着矿山开采深度的持续增加,深部高地应力作用下矿区的地压灾害发生率逐渐增长。为使矿区能够安全合理地开展生产工作,准确测量区域内的地应力分布情况,并在此基础上进行巷道布置优化研究很有必要。采用套孔应力解除法对滥泥坪深部3个中段进行三维地应力测试,并对三维应力场分布特征进行分析。测量结果表明：滥泥坪矿区应力随深度基本呈线性增长,实测的各中段最大主应力值在28.62~43.10 MPa之间,原岩应力场以水平构造应力为主,总体表现为NNW-SSE向,根据测量结果调整巷道布置方向并建立三维地质模型对巷道稳定性进行分析,研究结果对巷道布置和矿山安全生产具有重要的指导意义。