三维激光扫描技术在平朔露天矿采空区探测中的应用.pdf

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1、·62·露天采矿技术2015年第7期曩墨雪冒瑶蟊组DOh10．13235~．enki．Item．2015．07．020三维激光扫描技术在平朔露天矿采空区探测中的应用胡国新，苏建军，赵楠(中煤平朔集团有限公司，山西朔州036006)摘要：通过三维激光扫描技术在平朔东露天矿采空区探测中的应用，成功实现了可视化描述地下采空区(空洞)的分布范围、空间形态、顶板状态等，为露天矿采空区划定警戒区域、爆破崩塌等工作提供了可靠技术依据。关键词：三维激光扫描；采空区；露天矿中图分类号：TD676文献标志码：B文章编号：1671—

2、9816(2015)07—0062—03ApplicationofthreedimensionallaserscanningtechnologyinPingshuoOpen-pitMinegoaldetectionHUGuoxin，SUJianjun，ZHAONan(Chh~aCoalPingshuoGroupCo．，Ltd．，Shuozhou036006,China)Abstract：Throughtheapplicationofthreedimensionallaserscanningtechnologyi

3、nPingshuoOpen-pitMinegoafdetection，theminesuccessfullyimplerIlentsthevisualizationofundergroundgoafdistributionrange，spatialshape，roofcondition，whichprovidesthereliabletechnicalbasisfordelineationofwarningareasandblastingcollapseinopen-pitminegoaf．Keywords：t

4、hroedimensionallaserscanning；goaf；open-pitmine目前，煤炭资源的地下开采留下了大量的采空不能获得准确的空间形态、体积等定量参数【2】。三维区，已经成为制约矿山发展的一个重要难题，特别激光扫描仪作为一种快速立体测量设备，可以进行是一些历久、非法、无规划开采形成的采空区，由于空间形态的精确测量，进而生成采空区三维数字模其采矿空间的不确定性、信息的不完备性等特点加型，因其测量速度快、精度高、非接触、使用方便等优大了采空区处理与控制难度，随着矿山向深部开采，点而得到越来越多的

5、应用【。地压增大，地下空区在强大的地压下，容易发生坍塌1平朔矿区露天矿采空区介绍事故，尤其对地下转露天开采的矿山影响很大。地下开采残留大量的采场、硐室、巷道没有进行及时处平朔矿区煤炭资源丰富，埋藏相对较浅，开采历理，给露天开采带来了严重的隐患，同时给矿山工作史悠久。矿区内大规模的开采主要始于上世纪80年人员和设备带来严重的威胁【1]。代，大部分为斜井开拓，采煤方法主要为串珠式或房目前国内外采空区探测的方法主要是钻孔探测柱式不同，畜力或绞车提升运输。2006年资源整合法、地球物理探测法以及新发展起来的三维激光扫了

6、部分煤矿，至2009年开始所有矿井必须由大集团描测量法。钻孔探测法具有作业量大、需多次钻孔兼并重组，目前保留的矿井大部分由大集团控股管探测、对无资料的空区探测盲目性大等缺点。地球物理，开采工艺优化、生产规模扩大。受各时期的经济、理探测法的种类较多，目前已达到成熟运用阶段的技术条件特别是设备的制约，各阶段的采掘方式和空区测量方法有地质雷达法、瞬变电磁法[2]、浅震反规模是不同的，形成的采空区也各不相同。射波法、瞬态瑞雷波法、高密度电阻率法等，但探测2三维激光扫描工作介绍精度很低，而且受地质地形条件影响极大，探测结

7、果只能定性判断采空区是否存在，不能形成三维模型，三维激光扫描仪有探头、定向杆、电缆线及地面单元等零部件组成。三维激光扫描工作采用自动化收稿日期：2015—02～03作者简介：胡国新(1986一)，山西朔州人，硕士，毕业于机器人探头通过钻孔进入到空区内部进行快速而安中国地震局地震研究所防灾减灾及防护工程专业，从事煤全的扫描，利用前部微型激光扫描探头，扫描采空区矿地质工作。的三维形状以及表面反射性。扫描仪内含3D导航·64·露天采矿技术2015-f-g7期下采空区分布范围空间形态(采空区面积、高度、体积等)。2)根

8、据三维激光扫描对空区的准确定位，提前采取措施，划定警戒区域及指导生产爆破钻爆破穿孔，优化回采爆破设计，节省企业成本。3)三维激光扫描技术在矿山生产实践中还可应用于建立矿体模型数据库(采空区)、矿山储量损失图6三维模型俯视图(水平投影视图)率计算、井工矿采空区探测、钻孔测斜等工作。处所采煤层层位、厚度及空洞体顶底板情况。再通过参考文献：多次扫描成果，亦可有效验证收集小窑资料是否准郑怀昌，