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三维激光技术应用于空区测量

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2019-09-25
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摘要 : 三维激光扫描测量技术是最近迅速发展起来的一项新技术,已成为空间数据获取的一种重要技术手段。三维激光扫描测量技术具有快速性、不接触性、实时性、动态性、主动性、全数字性、高精度、高密度、高效率等许多传统的常规测量技术所不具有的优点。
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采空区及其危害

人为挖掘或者天然地质运动,会造成地表下面产生“空洞”,这被称作“采空区”。采空区往往会威胁到矿山的安全生产,人员与机械设备都可能掉入采空区内部,造成人员伤亡和经济损失。


由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点,因此,如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的冒落状况等进行量化评判,一直是困扰工程技术人员进行采空区潜在危害性评价及合理确定采空区处治对策的关键技术难题。


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解决方案

目前,世界上最先进的采空区解决方案,是采用物探方法确定采空区,再使用三维激光技术对采空区进行测量。


三维激光扫描测量技术是最近迅速发展起来的一项新技术,已成为空间数据获取的一种重要技术手段。三维激光扫描测量技术具有快速性、不接触性、实时性、动态性、主动性、全数字性、高精度、高密度、高效率等许多传统的常规测量技术所不具有的优点。


该项技术应用于采空区测量,从数据采集到数据处理,已经形成一套成熟完善的体系,并且拥有大量成功案例。


下面,以Maptek三维激光扫描仪为例,看看三维激光技术如何成功应用于空区测量。


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成功案例


1、内蒙古东升庙矿业


2018年6月,天河道云(北京)科技有限公司与内蒙古东升庙矿业有限公司成功签订合同,达成合作。东升庙矿业有限公司购入一台Maptek三维激光扫描仪。


东升庙矿业位于边境小城巴音宝力格镇(内蒙乌拉特后旗),境内矿产资源丰富,已探明许多大型矿藏,目前已进入大规模开采阶段。

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因为矿山历史悠久,随着矿山开采生产规模的扩大,再加上生产现场环境复杂,矿山管理上有诸多需要重视的事项。


在空区治理方面,矿山需要准确掌握矿山采空区分布情况,以便于精准治理不留隐患;在爆破工作优化中,需要精确评估过爆、欠爆情况,从而优化爆破设计与施工;在矿山二步骤回采、残矿回收时,矿山需要根据空区精确形态和位置,优化设计方案;在项目验收时,矿山需要依靠先进设备,提升测量效率和质量,同时保障测量人员安全。 


通过先进技术和装备,不断提升矿山安全生产管理水平,一直是国城控股集团和东升庙矿业人不断追求的目标。因此,矿山决定采购新一代测量工具——三维激光扫描仪

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▲地下矿扫描

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▲点云图与东矿850平面图符合

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▲空区巷道模型         ▲空区巷道点云图


2、紫金矿业


2018.8.7日,天河道云(北京)科技有限公司完成紫金矿业某矿山井下空区选址以及中段空区巷道扫描。下面是现场扫描及数据成果:

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▲空区现场扫描

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▲巷道/空区点云及模型

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▲中段实测对比图

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▲空区方量

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▲中段空区方量及地形图


3、肃北博伦矿业


2019年7月22日-8月1日,天河道云(北京)科技有限公司在肃北县博伦矿业开发有限责任公司圆满完成Maptek三维激光扫描仪交货培训。

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次培训内容包括了内业及外业培训,Maptek三维激光扫描仪运行良好,凭借其轻巧便携、露天地下两用、快速扫描、数据精准等优势,为博伦矿业的矿山地下溜井测量、露天空区测量、尾矿库测量等提供了设备保障及技术支持。

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▲测量现场

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▲点云数据成果图


4、西部矿业股份有限公司锡铁山



2019年8月,天河道云(北京)科技有限公司于青海省顺利完成Maptek三维激光扫描仪交货培训,培训内容包括内业培训、外业培训。期间使用Maptek三维激光扫描仪,对西部矿业股份有限公司锡铁山分公司的露天采场、地下空区、溜井扫描等不同场景进行了扫描,设备在露天及地下均能良好运行,数据成果精准。

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▲地下空区扫描成果



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