摄影测量技术在巷道迎头面地质编录中的应用.pdf

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1、煤矿现代化2012年第4期总第109期摄影测量技术在巷道迎头面地质编录中的应用杨建华，张广学，毛羽丰，李浩z(1．兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿，山东济宁272069；2．河海大学地球科学与工程学院，江苏南京210098)摘要煤矿巷道开挖出的迎头面形状不规则，且由于个别地点较危险，地质人员无法进行近距离的量测，因而难以对迎头面进行准确的编录。迎头面摄影测量方法的研究正是为了当开挖过程中遇到特殊的地质构造时，能够采用影像地质编录方法准确快速地完成地质编录。本文着重研究了拍摄巷道迎头面立体像对时使用的特殊控制手段，使其能够满足模型定向定位的需要，并研究了此种方式下立体像对的处理方法

2、，使其能够满足影像地质编录的需要。关键词摄影测量；煤矿；迎头面；地质编录中图分类号：TD175~．7文献标志码：B文章编号：1009—0797(2012)04—0059—041引言的摄影测量方法来克服以上问题。2影像获取方法煤矿井下地质编录是煤矿的一项基础性技术工作，也是煤矿生产最重要的技术工作之一，对煤矿的安迎头面影像地质编录以立体像对为工作方式。全生产和煤矿资源回收具有重要的影响。目前普遍采立体像对的拍摄采用手持相机徒手拍摄，像对满足用的地质编录技术手段落后，工作效率低，有必要以摄影测量立体像对的空间关系。像对控制采用特殊新技术、新方法、新装备来改变矿井地质编录工作状的物方控

3、制，新的控制方法既能减少现场工作量，况，寻求新的地质信息记录、处理、管理和分析应用方又能满足像对定向的控制要求。法，满足煤矿现代化安全生产与技术管理的需要。2．1拍摄准备影像地质编录是一种新的地质编录技术，是以在迎头面前设立一个可移动可伸缩的轻便支摄影测量理论为基础，以数字近景摄影测量、数字图架，支架上设立一个半透明的材料，并将其竖立在像处理和GIS技术为手段，以地质编录数据的采集、挖掘指向激光与迎头面之间，让激光穿越半透明材管理、分析处理和图表输出为基本功能，以多技术集料，这样既能在迎头面上留下一个激光点，也能在成应用为特色，构建的摄影地质编录的技术方法体半透明材料上留下一个激

4、光点(见图1)；半透明材系。影像地质编录技术具有明显的优势：全数字化的料与迎头面需保持一定的距离，使得两个激光点构数据采集方式和高自动化的处理过程；与空间信息管成的有向线段具有一定的长度。再在迎头面附近设理系统结合，具备图像处理、地质编录及成果管理一立一个铅垂线，铅垂线长度固定且已知。立体摄影体化的特点；影像编录具有全面性、准确性、快捷性，时需将半透明板上的激光点与迎头面上激光点以以及编录成果多样化、可视化等特点；数字摄影测量及铅垂线同时拍摄进去。及图像处理技术的应用使工作及成果具有严格的精度控制；地质编录工作及其成果的数字化、规范化，便于成果应用和工程地质相关技术的信息化发展。

5、但是要将摄影测量技术引入煤矿巷道迎头面地质编录会遇到如下问题：(1)因其工作环境光照不足及煤矿石颜色较黑，煤矿数字影像质量较差。(2)巷道接近迎头面地段地形起伏大，有时还会放置采掘、运输器械，难以在洞轴处铺设卷尺、架图1迎头面拍摄示意图设相机。为了满足迎头面立体像对的定向需求，自行设(3)迎头面个别地点难以接近，无法布设控制计了迎头面摄影测量控制架(见图2)。使用时，设置点。好半透明片及悬吊垂球，将控制杆立于底板，伸缩本文介绍一种基于现场施工条件的一种特殊控制架的顶端使洞顶激光能够通过半透明方板并兖州煤业股份有限公司2010年科技项目，项目名称：矿井地质数字编录系统。合同编号：兖

6、煤科技合字(2010)第42号。·59-煤矿现代化2012年第4期总第109期R为3行3列的旋转矩阵，其中包含有3个绝对定线名、线型、构造性质等信息，将其存入构造线属性向元素：两坐标系之间的三个旋转角，Q，K。数据库[41。由两激光点连线方向、铅垂线方向定出旋转矩阵R：jl=arctan上(L2)J‘2=arctan=(3)j，=arctan且二(4)前一后fcosj2cosj3一(cosj1sinj3+sinjlsinj2eosj3)图4迎头面影像地质编录流程R=cosj2sinj3c0sj1c0sj3一sinj1sinj2sinj33．6成果输出lsinj2sl~nJ-1c0

7、sJo2编录完成之后，自动生成CAD图形，并自动生sinjlsinj3一sinj2cosjlcosj31成迎头面报表。一(sinj】(_-I)sj3+cosj1sinj2sinj3)l(5)尊道#1日部辅遥普I璃号IF~'107l断屠描述．．1390523~．474I3YcosjlcosJ2J，'f,~．【270l!§曼岩I!塑：l【8742l：)【I箱；箱；菇；：磊毳式中，角标“上”“下”分别代表垂线上下端点；“前”sl。r景J2“后”分别代表前后两个激光点；U，V，W为模型点