地下空区激光三维探测应用研究

安全准确地探测地下空区形状,尤其是一些由于安全原因不可进入的或无法进入的空区,对空区的详查、处理以及矿山安全生产有着及其重要的作用。由于常规空区探测方法的局限,运用空区激光三维探测仪从地表对地下不可进入采空区进行了三维探测,探测结果很直观地显示了所测空区的形状。根据探测数据分析了各所测空区的基本情况,详查各开采台阶下空区的分布情况。数据经过处理后导入SURPAC和矿山各阶段CAD现状图,并用空区平面图中的网格交点顶底板标高来代替设计中需要的剖面图,为台阶爆破和空区处理提供可靠的数据。比较了通过各钻孔实测的空区高度和扫描数据中对应点的空区高度,比较结果显示,激光扫描能够满足对空区精确的三维探测。

基于CMS空区探测的贫损控制技术

运用空区激光探测系统(CMS)和大型矿床三维软件Surpac等数字化工具,结合我国大爆破采场分段爆破实际,研究形成了一种基于CMS空区探测的贫损控制技术。采用CMS对采场首爆区进行三维探测,运用Surpac构建空区三维可视化模型,准确获取采场空区三维形态和实际边界,并与设计边界进行对比,利用对比结果优化下步骤回采爆破参数设计,从而达到控制矿石贫化、损失的目的。实践应用表明,该方法获得的采场空区信息可靠,采场边界准确,可有效指导采场下步骤回采,有效降低采场贫化和损失,提高资源回收率。

基于三维激光扫描仪在充填体混入量计算中的运用

本文以马坑铁矿首个二步矿房0-4P为研究对象,采用GeoSLAM公司ZEB-HORIZON三维激光扫描仪自动对一步、二步矿房空区进行扫描,获得了高精度空区点云数据,得到空区三维模型,借助Demine三维建模软件计算出二步采矿房充填体混入量。此方法很好地解决了二步采矿房充填体混入量精确计算的难题,防止将充填体当做矿石计量结算,为矿房结算提供了准确的数据支撑,降低了采矿成本。

空区激光自动扫描系统在采空区探测中的应用

空区激光自动扫描系统(CALS)是先进的空区探测设备,在大宝山矿业有限公司采空区探测中得到了成功应用。通过CALS可以准确探测采空区的范围、顶板厚度等参数,可为空区上部露天台阶面作业人员和设备的安全提供保障,同时也可为采空区的处理提供详实的数据。

基于CMS的隐患空区三维特征信息获取

在三维激光扫描原理基础上,针对井下不同作业环境提出了相适应的隐患空区激光探测系统(CMS)现场探测方法,即空区底部探测、封闭空区探测和通过空区上部通道探测。针对探测原始数据格式及其特点,研究了CMS空区探测点云数据过滤与探测数据拼接的原理,提出了多点扫描数据的拼接方法,实现了空区探测原始点云数据格式的转换,为建立空区三维实体模型提供了数据基础。结合Delaunay三角网剖分法,提出采用矿业软件Surpac构建可视化程度更高、可编辑性更强和实用性更好的空区三维模型方法,并将该技术成功应用于广西高峰矿复杂隐患空区三维特征信息获取及其可视化中。研究表明,采用该方法获取的空区三维特征信息为矿山实施空区评价与治理、开采质量控制、资源有效回收方案制定提供了技术支持。

Surpac及全站仪测量技术在矿山损贫指标分析中的应用

在进行上向分层充填采矿法损失贫化计算过程中,必须得到采空区的实际体积,因此对采空区进行测量非常重要。以山后金矿矿区+10m中段3、4试验采场为研究对象,应用全站仪探测技术对试验采场采空区进行边界点测量,并利用Surpac三维矿业软件进行数据处理,最终计算得出试验采场的采矿损失率为23.2%,矿石贫化率为14.02%,并得到采出矿石品位为1.2g/t,与选矿厂提供的入选矿石品位较为接近。研究结果对以后矿山采矿设计提供了一定的指导。