| 基于三维激光扫描的矿区建筑物变形监测与采动损害评估 |
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| 引用本文： | 王磊,朱尚军,蒋创,江克贵,郭庆彪.基于三维激光扫描的矿区建筑物变形监测与采动损害评估[J].煤炭科学技术,2022,50(4):213-222. |
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| 作者姓名： | 王磊 朱尚军 蒋创 江克贵 郭庆彪 |
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| 作者单位： | 安徽理工大学 空间信息与测绘工程学院,安徽 淮南 232001,安徽理工大学 空间信息与测绘工程学院,安徽 淮南 232001;安徽省地质测绘技术院,安徽 合肥 230000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(52074010,41602357,51904008)； |
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| 摘 要： | 针对传统测量方法提取矿区地表形变存在获取数据是离散、低密度，不能完整有效地对建筑物损坏等级进行评价等问题。拟提出基于三维激光扫描技术(3DLS)的矿区建筑物形变监测及采动损害评估方法研究。首先介绍了基于三维激光的建筑物变形监测精度设计方法及建筑物采动损害评估方法。其次构建了基于量子粒子群(QPSO)的三维激光标靶球拟合方法，并进行了精度分析。随后对淮南某矿区地表建筑物进行了多时段实时观测，并对矿区开采沉陷盆地建筑物的特征点进行形变信息提取。最后依据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设现压煤开采规程》对房屋的损坏等级进行了评价。结果表明：(1)QPSO算法应用于标靶球拟合具有一定的稳定性且其结果精度较高。(2)矿区地表建筑物的损坏等级与距开切眼的距离成正比，离开切眼越近，建筑物的损坏等级越高，同时其与工作面的掘进进度有关，随着工作面开采强度的提高，地表建筑物的损坏程度也随之提高。综上，应用三维激光扫描技术监测矿区地表建筑物的采动损害对矿区安全生产及评估有着指导性的意义，研究成果对附近矿区的地质环境灾害评估与防治具有重要的参考价值。
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| 关 键 词： | 开采沉陷 三维激光扫描技术 量子粒子群算法 采动损害 形变提取 安全评价 |
Research on deformation monitoring and mining damage evaluation of buildings in mining area based on 3D laser scanning technology |
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| WANG Lei,ZHU Shangjun,JIANG Chuang,JIANG Kegui,GUO Qingbiao.Research on deformation monitoring and mining damage evaluation of buildings in mining area based on 3D laser scanning technology[J].Coal Science and Technology,2022,50(4):213-222. |
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| Authors: | WANG Lei ZHU Shangjun JIANG Chuang JIANG Kegui GUO Qingbiao |
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