探测扫描与监测系统在洛钼集团露天矿的应用

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1、ISSN1671—2900采矿技术第l0卷第5期2010年9月CN43—1347／TDMiningTechnology，Vo1．10，No．5Sep．2010探测扫描与监测系统在洛钼集团露天矿的应用徐荣军，穆永庆，张承涛(洛阳栾川钼业集团股份有限公司矿山公司，河南洛阳市471542)摘要：空区的存在严重制约着矿山的建设与发展，给安全生产造成了很大的隐患。为解决该问题，洛钼集团矿山公司先后研制、购置安装了三维激光扫描系统与多通道声发射监测系统等设备，组成了安全探测监测系统，保障了矿山的安全生产。关键词：三维激光扫描；

2、空区探测；空区监测洛钼集团矿山公司由地采转为露采以来，空区三维实体信息，显示扫描空区向东南方向延伸部分造成的安全隐患严重制约着矿山的发展。地下开采顶底板变化较大，底板为1349，顶板为1356，面积所形成的上千个空区错综复杂、分布杂乱，形状各400m左右，为下部1350空区，其余底板为1356，异，其中有100多个空区暴露面积超过1000m，空顶板为1365，两层空区相互采透。区高度5～50m不等。为使矿山安全正常生产，洛表11360水平空区扫描结果钼集团矿山公司先后研制、购置并安装了探测监测钻孔口坐标(X’Y'z

3、)钻度空高空积设备，形成了对地下空区的探测扫描与监测系统，该4949．40，5819．50，1402．3037．87～1014960系统的应用与正常运行对矿山的安全生产起到了保障作用。1探测系统结合原有的采空区资料，根据生产安排和空区处理计划，在保证人员和设备安全的基础上，按25m×25m采用牙轮钻机或潜孔钻机向下施工探测孔，对打透空区的孔采用空区三维自动激光扫描系统(CALS)进行扫描，建立三维模型，从而确定出空区的位置、大小。扫描系统由三维激光扫描仪和数据采集处理软件两部分组成。扫描仪由探头、钻孔跟踪杆、电缆、

4、图11360水平空区买体模型地面装置组成，探头装有激光模块和激光摄像头，直径仅为50mm，可通过地面钻孔延伸至地下空区进对扫描获取的1360水平空区进行水平投影，并行勘测，可确保全方位360。扫描，覆盖高达150rn置于CAD各阶段平面图中。从图2可以看出该空范围内的整个空间，然后经电缆将数据传输到地表区与原有空区资料在位置和高程上都有很大变化。便携式pc机中，形成钻孔跟踪的rhd文件和三维点则本次扫描外围原空区资料范围内继续施工探测云的fsc文件。将形成的rhd和fsc导人c—ALs孔，进一步探清该空区空间分布，

5、为下一步空区处理Voidworks软件便可建立模型、进行切片和体积计提供依据。算，也可将建立的模型以dxf文件导出。以1360水2监测系统平空区为例，该空区为常规开采留下的采高为6．0m，面积约14000m的大型采空区。其扫描结果见近年矿山公司与武汉安全环保院合作，联合开表1。该空区在编辑软件中所建立的实体模型见图发岩体声发射多通道无线监测系统，该系统能够做1。根据三维激光扫描仪获取的点云数据所构建的到对16个测点同时进行24h连续监测，自身具有皋矽枝朱报警功能，人员只需到现场进行前期的安装工作和以时间顺序给出大事

6、件、总事件、能率数据。监测人后续的更换电源、拆卸工作。员24h不问断观测数据，发现异常时要结合现场作业情况分析原因，如果不是由于穿孔、铲装、运输、爆破等引起的，则要将该情况及时向生产调度室反映，必要时停止该区域的生产施工，待地压活动稳定后方可恢复生产。3结论三维探测扫描系统投入使用后，不但可以查明采空区的分布、大小情况和贯通关系，修正原有采空区赋存情况，而且为制定与采空区赋存状况相适应的合理生产作业计划提供了数据支持和技术指导，图21360水平空区水平投影保证了人员设备以及生产的安全。首先由技术人员研究原始采空区资

7、料及空区三同时，监测系统的投入使用，大大降低了现场监维激光扫描系统扫描数据，确定出危险区域。之后测人员的劳动强度，保证了监测人员自身的安全，并按40m×40m布监听孔，在孔内安装传感探头并与提高了监测水平，为矿山的生产和决策提供了科学孔外的发射天线连接，以便与室内的接收天线进行依据，保障了矿山安全生产和空区处理工作的顺利联系，从而达到室内无线监测的效果。在岩体岩性进行。较好(原岩且不受结构面影响)的情况下，探头监测参考文献：范围为一个以探头为中心半径约50m的球体，测点[1]程文龙，于遇建．岩体测试与探测[M]．北

8、京：地震出版社，2000．布置方式见图3。[2]秦四清，李造鼎，等．岩石声发射技术概论[M]．成都：西南交通大学出版社，1993．[3]文兴，唐绍辉，闭理楚．多通道声发射监测系统在矿山安全监开采中的应用[J]．矿业研究与开发，2009，(3)．[4]石志纯，赵国彦，李发本．地下复杂采空区的探测[J]．采矿技术，2005，5(4)：103～104，120．[5