基于SLAM的井筒倾斜变形监测方法研究

针对传统矿山井筒安全监测方法中存在效率低（需停产监测）、数据量少、误差大等问题，提出利用激光SLAM(Simultaneous Localization and Mapping实时定位与建图)技术监测井筒倾斜变形的方法。以峰峰集团牛儿庄矿主井为研究对象，设计监测方案并利用激光SLAM技术感知井筒的内部信息，采用K′-means算法提取井筒边界点云，建立马尔可夫数学模型得到点云切片的中心，进而建立井筒中心基准线，根据整体和分段的方法分析了井筒倾斜变形。结果表明：井筒整体竖向倾斜1.99‰，上部井筒（距井口0～100 m）竖向倾斜3.06‰，下部井筒（距井口150～205 m）竖向倾斜1.85‰；相对于传统监测方法，激光SLAM工作时长由1 d甚至更长时间缩短至1 h，在井筒罐笼检修时间内即可完成监测工作，不需要停产的同时工作效率显著提高。