三维激光扫描技术在矿山主溜井测量中的应用研究

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1、三维激光扫描技术在矿山主溜井测量中的应用研究石晓雨，庞长保，崔凯，肖丽娟（五矿邯邢矿业邯郸地质勘查有限公司，河北邯郸056107）摘要：溜井测量具有一定的隐蔽性和不确定性，测量时有相当的危险性，如何对溜井的空间形态特征和冒落状况等进行量化评判，是所有矿山面临的难题。本文介绍了三维激光扫描技术的作业流程，给出了点云数据处理的过程和方法，并以安徽开发矿业有限公司3#主溜井测量为例进行数据采集和处理分析，建立了主溜井的三维立体模型，计算得到了主溜井需要修复的体积，为溜井的安全治理和维修设计提供了可靠的数据依据。实践结果表明了三维

2、激光扫描技术在溜井测量中应用的可行性和优越性。关键词：三维激光扫描技术；溜井；测量ApplicationResearchon3DLaserScanningTechnologyintheMeasurementoftheMineMainChuteSHIXiaoyu,PANGChangbao,CUIKai,XIAOLijuan（MinmetalsHanxingMiningHandanGeologicalExplorationCo.,Ltd,Handan056107,Hebei,China）Abstract：Therearecer

3、tainconcealmentanduncertaintyinthemeasurementofthechute.Itisquitedangeroustomeasure.Howtoquantitativelyevaluatethespatialmorphologicalfeaturesandcavingconditionsofthechuteisachallengeforallmines.Thispaperintroducestheoperationprocessof3Dlaserscanningtechnologyandg

4、ivestheprocessandmethodsofpointclouddataprocessing.Takingthe3#mainchutemeasurementofAnHuiDevelopmentMiningCo.,Ltd.asanexamplefordataacquisitionandprocessinganalysis,establishedathree-dimensionalmodelofthemainchute,calculatedthevolumeofthemainchuteneededtoberepaire

5、dandprovidedareliabledatabasisforthesafetymanagementandmaintenancedesignofthechute.Thepracticalresultsshowthefeasibilityandsuperiorityoftheapplicationof3Dlaserscanninginthemeasurementofthechute.KeyWords:3Dlaserscanningtechnology;chute;measurement5引言矿山主溜井在长期的使用过程中，

6、不断的受到矿石的冲击作用以及自然的侵蚀作用，必然的会在一些地质构造区域发生破损垮塌，一个位置的垮塌，很有可能造成整体的“多米诺骨牌效应”，使整个溜井发生大面积的垮塌，严重时可能会影响到整个矿山的生产。而溜井的内部，人员是难以靠近的，传统的测量设备不可能全面的测量溜井的内部情况，因此必须采用特殊的方式才能获得溜井内部的垮塌情况。如果不能获得内部的垮塌情况，就无法针对性的对溜井进行很好的维护，因此，在对溜井维护保养以前一定要获得其内部的准确数据。而三维激光扫描技术作为当今时代的先进测量技术，很好的解决了这一难题，它通过一种特殊

7、的方式对这种特殊环境的区域进行勘察和测量。5安徽开发矿业有限公司3#主溜井设计断面为直径4米圆形，溜井上部接溜槽通向卸矿坑，溜井离旁边主井距离约为25米[1]。经多年使用，溜井井壁发生不同程度垮冒变形。本文以安徽开发矿业有限公司3#主溜井测量为例，介绍三维激光扫描技术在主溜井测量中的应用。实践结果表明了三维激光扫描技术在主溜井测量中应用的可行性和优越性。1仪器简介本项目采用Z+FIMAGER5010三维激光扫描仪，如图1所示。图1Z+FIMAGER5010三维激光扫描仪Fig.1Z+FIMAGER50103DLaserSc

8、annerZ+FIMAGER5010三维激光扫描仪是德国Zoller+Frohlich公司生产的一款三维激光扫描测量设备，采用的是相位式激光测距的原理，其部分技术参数如表1所示。表1Z+FIMAGER5010三维激光扫描仪技术参数表Table1TechnicalparametertableofZ+FIM