基于三维激光扫描系统的芒硝矿采空区边坡变形监测单点误差模型建立及精度分析

该文主要探究三维激光扫描系统在某采空区边坡变形监测中的应用,并对边坡模型的点位精度进行计算和分析。使用Maptek I-Site三维激光扫描仪完成边坡点云数据的采集,并使用配套的Maptek I-Site Studio软件对点云数据进行拼接、滤波、精简等一系列处理,使用精简后的点云数据构建边坡曲面模型。以全站仪获取的标靶坐标数据为标准值,以三维激光扫描仪获取的标靶坐标数据为测量值,求出两者之间的真误差,进而求出观测值的点位中误差。结果表明,三维激光扫描系统测量的点位精度为IV级,仅能满足土质边坡对于水平位移监测的精度要求。

空区激光自动扫描系统(CALS)的研究与应用

地下采空区的存在严重威胁着露天开采作业安全。分析了采空区带来的安全隐患和主要危害,总结了当前采空区探测中使用的主要方法和手段。并以河南栾川三道庄钼矿为例,运用空区激光自动扫描系统(CALS)对以前地采留下的采空区进行了详细、系统的探测,基本查明了采空区的分布、大小和贯通关系,为该矿由地下生产转入露天开采的空区处理提供了相对可靠的决策依据。

采空区三维激光扫描系统地理坐标定位方法

针对现有的三维激光扫描系统采空区地理坐标定位方法存在的设备移动困难,测量环境要求高,安装拆卸工序繁琐等问题,对三维激光扫描系统在地下采空区环境下的地理坐标定位原理和定位方法进行了研究,提出了一种基于三脚架支撑的轻便、简捷、高效的坐标定位方法。设计了一种现场试验方案,对该方法的数据处理精度进行验证,并采用该方法对采空区进行实地精准探测。结果表明:1基于该方法获得的数据模型与基于现有方法获得数据模型在空间位置上具有很高的吻合度,2种模型间的体积差在工程精度范围内可忽略不计,基于三角架坐标定位法具有与现有的坐标定位方法具有基本一致的工程精度;2采用该方法获得的探测数据构建了采空区精确三维模型,能够为采空区治理提供有价值的参考数据。上述研究结果进一步表明,基于三脚架地理坐标定位法具有设备搬运、组装和拆卸简便等优点,有助于解决现有坐标定位方法所存在的问题,对于提高采空区三维激光扫描的工作效率具有一定的效果。

三维空区自动扫描系统在露天矿山中的应用

以广东大宝山矿为例,在利用地质钻和潜孔钻对采空区进行钻探的基础上,通过在钻孔中下放三维激光扫描仪对空区进行扫描,获得矿山空区形状、方位、埋深等参数,为后续空区处理提供准确资料。实践证明,该方法无论对矿山现有规模的正常生产,还是对后续铜硫大开发项目的基建工程和正式运营均大有裨益,创造了巨大的社会经济效益。

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CALS及Surpac-FLAC^3D耦合技术的复杂空区稳定性分析

由于受地质条件和探测技术的限制,传统探测方法很难获得复杂空区精确的实际空间分布形状,由此得到的空区用于建立数值分析模型显得过于粗糙,在此基础上进行空区稳定性分析的可靠性程度不高。采用空区激光自动扫描系统(CALS)对复杂空区进行激光扫描,在获得精准三维点云数据的基础上,运用Surpac软件模拟出空区的三维地质模型,通过耦合方法可以在FLAC3D中生成与实际空区空间分布一致的数值模型,提高复杂空区稳定性计算的准确性和可靠性。选取三道庄露天矿的地下空区作为工程实例,利用CALS获得不规则空区的实际空间边界。在此基础上,运用Surpac进行三维块体模拟,研究Surpac与FLAC3D模型耦合技术,成功地将三维模型数据导入FLAC3D中,结合现场实际勘测的围岩力学参数,对空区进行静力计算,分析空区的稳定性。

C-ALS采空区三维激光扫描系统

由MDL激光公司生产的采空区三维激光扫描系统(C-ALS)是一款高度集成化、小型化的产品,该系统能够快速、安全、精确地对地下空间进行扫描,在矿山、测量和地质工程中具有十分广泛的应用。C-ALS的探头直径仅有50mm,可以沿钻孔进入采空区、地下孔穴和空腔。

三维激光扫描技术在冬瓜山铜矿采空区探测中的应用

在对CMS系统和C-ALS系统进行技术参数对比的基础上,总结了两探测系统的各自优势。建立冬瓜山铜矿某采空区和某溜井三维模型后,进行了初步分析,可为矿山安全生产等提供技术支撑。

三维动态空区监测系统CMS在矿山的应用

空区监测系统（CMS）主要适用于井下采场及空区的动态监测和精密测量，在北美和澳大利亚地区现已成为井下采空区测量和监测的主要手段。并且对于危险或人员无法进入的矿山地下空间，CMS是目前唯一有效的测试手段。CMS除用于井下空区监测以外，还可在矿山日常生产中发挥作用，如改善爆破效果，降低损失贫化等。

矿用三维激光扫描测量系统的研制

研制出具有自主知识产权的矿用三维激光扫描测量系统。分析了激光测距的工作原理,设计了系统结构与镜头防护方法;研究了系统综合通讯方法,开发了系统控制软件,实现了运动控制、数据通讯、上位机显示、三维重建等功能。现场试验表明,系统可准确测量空区三维形态,计算空区相关参数,为采空区安全评价与综合治理提供可靠技术手段。

采空区自燃“三带”自动化分析技术

为了解决人工自燃"三带"测点布置的空间和时间局限性,依托KJ428矿用分布式激光火情监测系统、束管维护技术、测点位置标记技术和"三带"可视化曲线绘制技术,实现自燃"三带"的动态和自动化分析。利用KJ428矿用分布式激光火情监测系统,得到31202采空区回风侧各测点的温度及各种气体浓度大小,根据其中氧气浓度大小可自动得出31202采空区回风侧散热带、氧化带和窒息带范围分别为:采面后方0~60 m、采面后方60~130 m和采面后方130 m至采空区深部,同时随着各测点监测数据的变化,可观测采空区自燃"三带"范围的变化规律。

矿山采空区空天地一体化精确探测系统

矿山采空区空天地一体化精确探测系统是中国安全生产科学研究院(矿山采空区灾害防治应急管理部重点实验室)针对“采空区”灾害防治,综合卫星遥感、地表和井下无人机三维激光扫描与倾斜摄影、隐伏空区地表电磁地震波高精度探测和井下危险源超前探测等技术,全面系统建成的采空区灾害精确探测技术体系。

三维激光扫描仪井下安全监测技术

阐述三维激光扫描技术的原理及其在矿山井下安全监测中的应用情况,介绍国内外针对矿山安全监测领域推出的三维激光扫描产品及其特点,分析并展望三维激光扫描仪在矿山安全监测领域的发展趋势,指出三维激光扫描技术是井下空区安全监测的技术创新和重要手段。随着矿山信息化的快速发展,三维激光扫描仪必将在矿山井下安全监测中发挥重要作用。

采空区C-ALS探测及稳定性分析

在分析地下矿开采形成的采空区稳定性时,对采空区的精密探测是有效手段之一.本文论述了在不同时段下,运用空区三维激光自动扫描系统(C-ALS)对某采空区进行了多次扫描探测,构建了基于实测的采空区可视化模型,通过模型剖面边界线对比分析,获取了采空区垮塌的重要信息;在此基础上建立FLAC3D力学计算模型,模拟该采场回采过程,并对采空区进行了稳定性分析,揭示了该采空区失稳模式,提出了采空区处理的建议.

极限跨度法与PLAXIS^(3D)在采空区稳定性分析中的应用

针对某矿山采空区发生局部顶板冒落的问题,首先运用激光自动扫描系统(VS150)对复杂空区进行探测,得到精确的空区顶板暴露面积,最终探测得出采空区最大暴露面积23306 m^2;采用当量暴露面积法求得围岩极限暴露面积为1069 m^2。其次采用Barton(当量尺寸)极限跨度分析法计算顶板允许的最大跨度,计算得出顶板最大无支护跨度为19.5 m,小于探测得到的真实跨度30 m。最后利用三维有限元软件Plaxis3 DTunnel模拟分析原始采空区的应力与位移分布,计算结果表明采空区处于不稳定状态。3种方法均证明采空区处于危险状态,并且提出了充填治理采空区同时兼顾回收水平矿柱的方案。

基于C-ALS采空区探测及三维建模技术研究

由于传统的采空区探测方法只能局限于二维探测,难以精确获得采空区的三维空间形态.运用C-ALS空区精密探测系统对某矿采空区进行现场探测,在此基础上,用Surpac三维建模软件构建采空区的三维可视化模型,准确得到该采空区的三维空间信息,精确计算出该空区的体积和暴露面积,为矿山技术人员对空区的后续分析和处理提供了可靠的理论依据。