三维扫描仪在南泥湖露天矿采空区探测中的应用.pdf

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1、露天采矿技术2012年第5期·69·三维扫描仪在南泥湖露天矿采空区探测中的应用陈东东，张银格，秦国邦，田彬(栾川龙宇钼业有限公司，河南栾川471500)摘要：三维激光扫描仪具有全自动扫描、操作方便、数据处理简便等特点，可以在地面对地下采空区的形状、大小、走向等进行探测。通过三维激光扫描系统在南泥湖露天矿采空区探测中的应用，成功实现了采空区隐蔽工程可视化和对采空区顶板有效安全厚度进行量化测试和定量评价，为露天矿采空区处理提供了可靠技术依据，具有一定的推广价值。关键词：扫描仪；采空区；露天矿；测量中图分类号：P62文献标识

2、码：B文章编号：1671—9816(2012)05—0069—031前言和垂直扫描两种功能，适应于不同环境条件下的采空区扫描。扫描原理如图1所示。仪器探头直径仅为南泥湖露天钼矿从上世纪80年代由乡镇企业50mm，可通过最小65mm的钻孔，进入采空区内部实行井下开采，矿区内留下大量形态各异、错综复杂进行扫描，最远探测距离1501TI，精度5cm，最小角的多层地下采空区，且存留下来的采空区资料极不度分辨率0．1。，扫描速度为240点／s。完整，对露天开采构成重大安全隐患。为了消除此重大安全隐患，保证露天开采生产安全，实施采

3、空区安全治理工程势在必行。为了探测地下采空区的三维形态，给采空区安全治理和资源回收提供准确的设计依据，经考察论证，南泥湖露天钼矿于2010年5月引进英国MDL公司生产的C—ALS三维激光扫描仪。通过三维激光扫描系统在露天矿山采空区探测中的应用，实现了采空区隐蔽工程可视化和对采空(a)水平扫描方式(b)垂直扫描方式区顶板有效安全厚度进行量化测试及定量评价，为图1C—A扫描原理示意图采空区安全预警及治理工程提供了准确可靠的基础数据。3三维激光扫描仪作业流程(见图2、图3)2三维激光扫描仪简介测前准备：确定待探测孔的孔口坐标

4、及方位角。三维激光扫描仪是通过激光测距原理(包括脉探头下放：探头下放时，由控制软件观测并记录数据冲激光和相位激光)，瞬时测得空间三维坐标值的测采空区扫描：扫描仪根据设定的扫描步长自动进行数据扫描并记录量仪器。利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据，可快速建立结构复杂、不规则场景的三维可视化I数据分析处理：由”CavityScan”软件对扫描数据进行处理成图模型，既省时又省力。这种能力是现行的三维建模软图2三维激光扫描仪作业流程图件所不可比拟的。．鳆—C—ALS三维激光扫描仪主要由：探头、折叠提升杆、线缆和地面单元组成。

5、该扫描仪具有水平扫描控制台连接杆／l收稿日期：2012—05—20糈作者简介：陈东~,(1986-)，男，河南永城人，助理工程师，2007年毕业于河南理工大学测绘工程专业，主要从事露天矿山测量及技术指导工作。图3现场扫描示意图