三维激光扫描仪矿山测量解决方案

合集下载

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用三维激光扫描是一种新型测绘技术,其利用GPS技术和全站仪等设备进行测绘,相对于传统测绘技术而言有更高的精准性和便利性,能够快速对矿山地质情况进行测绘,极大提升了矿山测绘工作的效率和质量。

本文主要总结三维激光扫描在矿山测绘中的使用原理,并从实践应用出发,对实际测绘中使用三维激光扫描技术的应用领域与应用流程进行介绍,希望为测绘工作者提供参考。

标签:矿山测绘;三维激光扫描;矿物测定;应用1 三维激光扫描技术的原理三维激光扫描技术是运用快速激光扫描,实现对测量目标的持续性、全方位坐标侦测,利用该技术能够快速获取测量目标空间信息,由于测量过程持续且高速化,因此所获取的目标坐标信息量较高,其中使用GPS技术能够有效保证测量的精准性,利用海量的精准坐标信息,可以实现对测量目标物体三维模型的准确构建。

三维激光扫描主要使用两类核心技术实现对测量目标的三维建模:一是激光测距原理,激光测距相对于人工测距而言精准度更高,其利用连续激光器或脉冲激光器发生激光,通过反激光反射进行精准测量,连续发射的激光扫描最高测程高达40km,误差不超过2mm,而且通过该技术所获取的侧面目标点位信息多,因此能够实现对测量目标模型点位信息的精准获取,不仅消除了人工测量的误差问题,也能够突破传统单点测量信息量不足的障碍,运用该技术所获取的地形模型基本与实际模型一致,所建立的模型也有更高的分辨率;二是网络信息技术和数字建模技术,该技术主要用于激光测距信息的集中处理与整合,三维激光扫描设备所获取的点位信息通过网络进行快速传输,实现集中整理,所获取信息可以直接录入数字建模软件,实现自动化建模,这能够大幅提升矿山建模效率,同时数字建模技术能够根据数码照片等进行模型数据的形象展示,更好的判断矿藏位置、矿藏深度等信息,这能够对未来矿产采集工作的规划与安排提供了更有效的参考信息。

2 三维激光扫描技术的特点及其在矿山测绘中的应用优势三维激光扫描技术相对于传统测绘中的扫描技术而言主要有三个突出特点:其一,高效性,通过三维激光扫描技术获取单点位信息的速度极快快,耗时仅需几毫秒,而且三维激光扫描技术的实施环境要求不高、有效测量距离较长,测量前的准备工作极为简单,准备工作耗时只需几分钟,后续测量中可实现无人值守的自动化测量,即便有人值守也不会耗费较多时间,一般进行测量的时间在数小时内,另外整个测量过程测量人员不需要与测量目标进行近距离接触,可以进一步缩短前期准备时间。

三维激光扫描技术在矿山采空区测量中的应用分析

三维激光扫描技术在矿山采空区测量中的应用分析

127测绘技术M apping technology三维激光扫描技术在矿山采空区测量中的应用分析王灵梅(内蒙古地质勘查有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010011)摘 要:矿山采空区的形态与位置对于矿山的安全生产和灾害防控至关重要,采空区的合理测量对于确保矿山安全、降低环境风险具有关键性意义。

传统的测量方法在效率和准确性方面存在一定的局限性,给矿山的安全生产和规划带来困难。

因此,寻找一种高效、精准的测量技术显得尤为迫切。

近年来,三维激光扫描技术作为一种先进的测量技术,以其快速、准确、非接触性的优点,逐渐应用于矿山采空区的测量中。

本文旨在深入研究三维激光扫描技术在矿山采空区测量中的应用,以期提高采空区测量精度和提升生产效率。

关键词:三维激光扫描技术;矿山采空区;测量;应用分析中图分类号:TD325 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)23-0127-3Application analysis of three-dimensional laser scanning technology in measurement of goaf in minesWANG Ling-mei(Inner Mongolia Geological Exploration Co., Ltd., Hohhot 010011,China)Abstract: The shape and location of goaf in mines are crucial for the safety production and disaster prevention and control of mines. Reasonable measurement of goaf is crucial for ensuring mine safety and reducing environmental risks. Traditional measurement methods have certain limitations in efficiency and accuracy, which pose difficulties to the safety production and planning of mines. Therefore, it is particularly urgent to find an efficient and accurate measurement technology. In recent years, three-dimensional laser scanning technology, as an advanced measurement technology, has gradually been applied to the measurement of goaf in mines due to its advantages of speed, accuracy, and non-contact. This article aims to conduct in-depth research on the application of 3D laser scanning technology in the measurement of goaf in mines, in order to improve the accuracy of goaf measurement and enhance production efficiency.Keywords: 3D laser scanning technology; Mining goaf; Measurement; Application analysis收稿日期:2023-10作者简介:王灵梅,女,生于1970年,汉族,内蒙古呼和浩特人,本科,测绘高级工程师,研究方向:测绘工程技术与管理。

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用矿山测绘是矿山开采中非常重要的一环,而三维激光扫描技术能够为矿山测绘提供极大的帮助。

本文将介绍三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用。

一、什么是三维激光扫描技术?三维激光扫描技术是利用激光器发射出的激光束,并通过扫描仪将激光束扫描到要被测量的物体或环境表面,然后根据激光散射后反射回来的信息数据,通过计算机对被测物体或环境表面进行数字化扫描和三维重构的高精度测量技术。

1. 地形测量矿山地表的地形特征对矿山建设和工程设计非常重要,通过三维激光扫描技术能够快速获取矿山地表的数字模型,进行精确的地形测量与分析。

传统的地形测量方法需要人工进行地形勘测或者使用测量机械设备,需要耗费很多的人力和时间。

而三维激光扫描技术能够在短时间内完成高精度的地形测量,大大提高了测量效率和精度。

通过对地形进行测量和分析,能够为矿山规划和开采提供有力的支持。

2. 矿井全貌、三维信息建模在矿山开采过程中,了解矿井的全貌非常重要,特别是对于一些难以到达的矿井进行测量和建模,建立三维模型可以方便工程师进行矿山的规划及安全评价。

通过三维激光扫描技术能够获取矿井的三维点云和数字模型,包括矿井的结构、煤层厚度、煤层倾角、采煤工作面的位置等信息。

通过建立矿井的数字模型,可以为矿山设计和开采提供有力的支持和决策。

3. 矿山检测与安全评价矿山检测是保证矿山安全的基础工作之一,要及时了解矿井内部的变化情况。

通过三维激光扫描技术能够快速获取矿井内部的图像数据,包括矿坑的类型、位置、大小等信息,实现全方位对矿山进行快速、高效、精确的检测。

同时,对于一些难以观测的矿山区域,使用三维激光扫描技术进行无接触式测量,能够有效避免矿工在危险区域的风险,保证矿山工作人员的安全。

4. 安全预警及预测矿山工作存在很多安全隐患,如矿区井柱垮塌、矿井坍塌、瓦斯爆炸等。

通过三维激光扫描技术能够对矿山进行高精度、高速度的数据采集,将采集的数据进行分析,从而可以进行矿山安全预警和危险预测。

三维激光扫描仪矿山测量解决方案

三维激光扫描仪矿山测量解决方案

三维激光扫描仪矿山测量解决方案在矿山测量领域,三维激光扫描仪被广泛应用于地质勘探、矿石开采、矿山安全监测等方面。

三维激光扫描仪能够高速、高精度地获取矿山环境的三维点云数据,为地质勘探和矿石开采提供有力支持。

本文将介绍三维激光扫描仪在矿山测量中的解决方案。

首先,三维激光扫描仪在矿山测量中能够快速获取大范围的地质表面数据。

传统的测量方法需要人工测量,费时费力,并且容易出现误差。

而激光扫描仪通过发射激光束并接收反射回来的光,可以在短时间内获取大范围的点云数据。

这些数据可以被用来生成高精度的地形模型和地质剖面图,为勘探和开采提供可靠的依据。

其次,三维激光扫描仪可以精确测量矿山内部的空间结构。

在矿山开采过程中,了解矿石体的几何形态和结构分布是非常重要的。

传统的测量方法往往只能获取局部点云数据,难以全面了解矿山内部的情况。

而激光扫描仪可以通过多个角度和位置进行扫描,获取全方位的点云数据,从而准确了解矿山内部的空间结构。

此外,三维激光扫描仪还可以用于矿山安全监测。

矿山开采过程中,往往会出现地质灾害风险,如岩层塌方、地表塌陷等。

传统的地质灾害监测方法往往需要人工巡视,不仅费时费力,而且存在安全风险。

而激光扫描仪可以通过远程无人值守的方式,实时监测矿山内部的地质灾害风险。

一旦发现异常情况,可以及时采取措施,保障矿工的安全。

最后,三维激光扫描仪在矿山测量中还可以应用于矿山环境的变化监测。

矿山开采过程中,地质环境会发生变化,如岩层移动、地表塌陷等。

传统的测量方法往往需要频繁地对矿山环境进行测量,费时费力,并且无法全面获取信息。

而激光扫描仪可以周期性地对矿山进行扫描,获取点云数据,并通过比对数据的变化趋势,分析矿山环境的变化情况,为矿山管理者提供决策支持。

总之,三维激光扫描仪在矿山测量中具有快速、高精度、无人值守等优势。

它可以帮助地质勘探人员准确了解地质环境,为矿石开采提供可靠依据;可以帮助矿山管理者监测矿山的安全风险和环境变化情况。

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用

矿山测绘中三维激光扫描技术的应用近年来,随着矿业行业的快速发展,矿山测绘技术也得到了很大的提高。

而三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用更是让全行业都惊叹不已。

三维激光扫描技术是一种基于光学原理的高精度三维测量技术,它能够快速获取矿山中各个角落的精细数据,包括地面的地貌、矿洞的内部构造、岩层的纹理等。

并且,它还能够输出高精度的数字化三维模型,使得人们可以更直观地看到矿山的情况,有利于矿山管理和优化,提高工作效率和安全性。

一、矿山地质数据的快速获取矿山地质是决定矿山开采可行性和效益的重要因素。

三维激光扫描技术能够在几小时之内完成对整个矿山的快速扫描,从而获取全面而准确的地质数据,包括矿床结构、覆盖层、地下水等信息,这些数据对于矿山管理和规划决策非常重要。

二、矿山开采过程的可视化模拟三维激光扫描技术可以获取高精度的矿山三维模型,这些模型可以被用于开采过程的可视化模拟。

通过模拟,可以更生动地展示矿山开采的全过程,并且可以预测矿山开采过程中可能会遇到的问题,并及时采取措施解决。

三、矿山安全管理的实时监控三维激光扫描技术可以通过激光雷达等设备对矿山的实时监控,从而及时发现可能存在的安全隐患。

例如,矿山中可能存在崩坡、岩体滑移等危险,这些风险可以通过三维扫描技术实时监控,及时发现并尽快采取措施,保障工人的安全。

四、矿山管理的数字化升级三维激光扫描技术可以将矿山的数据数字化,使得矿山管理更变得更加精准和便捷。

例如,可以通过数字化模型对矿山进行规划和优化,优化矿山开采的效率和效益。

此外,三维激光扫描技术的数字化应用还可以改变传统的矿产勘探方式,使矿产勘探过程更加迅速、准确,节省勘探成本。

总之,三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用对于提高矿山管理的效率、安全和利用效益,都具有非常重要的作用,是必不可少的测绘技术之一。

三维激光扫描测绘技术在矿山测量中的应用

三维激光扫描测绘技术在矿山测量中的应用

三维激光扫描测绘技术在矿山测量中的应用摘要:矿山是国土资源系统的基本构成单元,为保障矿产资源安全,使矿山开采工作能有序进行,有效提升矿山资源的利用率,发挥三维激光扫描技术也是现代矿山开采的核心技术构成。

将“天、空、地”测量技术有效结合,使矿山测量任务有效推进,能够更好地满足矿产资源产业发展需要。

针对三维激光扫描技术在矿山测量中的具体应用,探索新的适合矿山开采的技术方案,是本文重点研究的内容。

关键词:三维激光扫描测绘技术;矿山测量;应用1三维激光扫描技术运行原理该技术在运用期间,主要依靠技术人员操作三维激光扫描设备,在扫描仪内部发射激光束,完成对目标对象的扫描,形成点云数据,后续配合应用其他设备,确定相关的时间差,测量扫描设备与被测对象之间的空间关系,利用激光扫描的方式,能够对被测目标进行持续性、全面性的测量,能保障技术人员及时获得被测目标空间地理信息。

现如今三维激光扫描技术,将传统测量工作中单点测量的模式进行全集成的改善,利用该技术快速完成被测对象的扫描与管理,获得被测对象表面的三维坐标,该技术应用的优势是,能够大面积提升点位的采集速率,快速扫描被测对象。

扫描的过程中无需使用反射棱镜,仍然能获得高精准度的测量成果。

完成对象目标扫描之后,应用点云数据构建三维模型,并做好虚拟重现,这一技术是实景复制技术,是现如今扫描技术之中,富有优势的技术类型,具备高精度、高效率的技术应用特质,能够给矿山测量提供新的思路以及新的技术应用方案。

2三维激光扫描技术应用2.1野外数据搜集以及内业数据处理首先根据工作任务或设计要求,做好矿山调查对象及要素的前期准备工作和工作区范围的确定,主要包括已有资料及相关技术资料的收集汇总,已有的测绘资料的收集,如控制资料和地形图资料。

收集的资料可以与三维激光扫描技术获得的测绘成果进行分析比对,从而得到地形地物变化及土方量算等成果。

其次是开展前期的控制测量,在控制网布设过程中,严格遵循“从整体到局部,分级布网”的原则,首级平面控制网利用静态全球定位系统定位法来收集国家四等以上三角点与E级以上GPS控制点,图根控制可以采用导线测量、快速静态和动态全球定位系统定位获得。

矿山激光测量与三维扫描技术的应用

矿山激光测量与三维扫描技术的应用
新技术将提高测量的精度和效率,为矿业生产提供更准确的数据支 持。
优化生产流程
通过实时的数据监测和反馈,帮助矿业企业优化生产流程,提高生 产效率。
提升安全管理水平
提供精确的三维模型,有助于企业进行安全风险评估和预防工作,提 升安全管理水平。
THANKS
对矿山的生态环境进行实时监测,包括地 形变化、土壤侵蚀、植被覆盖等。
安全生产
灾害预警
通过激光测量和三维扫描技术,对矿山的 采空区、地质构造、安全隐患等进行检测 和评估,保障矿山安全生产。
利用三维扫描技术构建矿山水文地质模型 ,对矿山水灾、泥石流等灾害进行预警和 预防。
02
矿山激光测量技术
激光测距原理
安全监控
通过实时监测矿山的边坡稳定性 、排土场安全和采场作业情况, 及时发现安全隐患,保障矿山安 全生产。
地下矿山的测量与安全监控
地下矿山的测量
利用激光扫描技术对地下巷道、采空区进行精确测量,为矿山的生产计划和采掘 作业提供数据支持。
安全监控
实时监测地下矿山的通风、排水和运输系统,确保矿山安全生产,降低事故风险 。
定义
矿山激光测量与三维扫描技术是一种 利用激光和扫描设备对矿山进行高精 度测量和数据获取的技术。
特点
具有高精度、高效率、非接触式测量 等优点,能够快速获取矿山的三维空 间信息,为矿山资源开发、环境监测 、安全生产等领域提供有力支持。
技术发展历程
初始阶段
当前阶段
20世纪80年代,激光测距技术开始应 用于矿山测量领域。
扫描数据处理
数据预处理
对原始点云数据进行滤波、去噪、拼接等处理,提高数据质量。
数据建模
将点云数据转换为三维模型,进行表面重建和纹理映射。

北科天绘UArm1500三维激光扫描仪矿山应用解决方案剖析

北科天绘UArm1500三维激光扫描仪矿山应用解决方案剖析

U-Arm1500三维激光扫描仪矿山应用解决方案矿山测量是指在矿场建设和采矿过程中进行的测绘工作,比如矿区及井下施工测量和竣工验收测量,变形监测等,可为矿山安全开采提供重要参考资料。

三维激光扫描仪作为新一代测绘利器,可以快速获取空间三维信息,用于测量场景三维重建,快速生成数字高程模型、等高线、横断面线等成果。

三维激光扫描仪还可以通过与相机集成,生成带有颜色信息的空间三维点云数据,直观、精确的对矿体变化进行监测。

U-Arm1500地面三维激光扫扫描仪是北科天绘公司自主研发生产,面向大地测量和工程测绘的大测程脉冲式激光扫描仪产品,对光照、目标反射和粗糙度等环境条件适应能力强,测量距离远,非常适合于大型矿山测绘监测工作。

U-Arm1500三维激光扫描仪一、系统特点➢超长的测距,最大测距可达3000m➢广阔的扫描视场,视场角为300°(垂直)×360°(水平)➢超高的数据采集效率,最大点频300KHz➢轻巧的设备,仅重9KG➢具有多种连接端口(LAN,WLAN,USB 2.0),操作简单➢内置数码相机,具有外置相机挂点,可搭载高像素数码相机,还原点云真实颜色➢设备本身具有数据存储能力,内置64G U盘➢可以适应复杂环境测量(包括高温工业环境)的能力二、设备性能指标设备型号UA-1500最小测距(m)10最大测距(m)ρ≥18% 1500 ρ≥60% 3000最大脉冲频率(kHz)300 激光等级Class I 回波模式多回波扫描视场(°)360*300扫描线频1800(RPM)转台速度(°/s)0.1~15水平测角分辨率(°)0.001垂直测角分辨率(°)0.001测距精度(mm)5~8 @100m系统重量(kg)~9工作温度(℃)-20~55三、U-Arm矿山测量系统U-Arm三维激光扫描仪在常规矿山测量中主要应用在矿山地形测绘、采空区测量及煤堆体积测量等方面,U-Arm通过采集矿区点云数据,并结合专业点云后处理软件,可为矿山测量提供完整的解决方案。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

三维激光扫描仪矿山测量解决方案
1.矿山测量
矿山测量,在矿山建设和采矿过程中,为矿山的规划设计、勘探建设、生产和运营管理以及矿山报废等进行的测绘工作。

其主要的工作任务就是:
①建立矿区地而控制网和测绘1: 500~ 1: 5000的地形图和矿图;
②进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工验收测量;
③进行岩层与地表移动的变形监测,为保护矿柱和安全开采提供资料
主要的工作内容就是:主要包括:建立矿区地面控制网、矿区地形图的测绘、矿山施工测量、地表移动沉降观测和矿体几何图绘制等。

其中,矿山施工测量是矿山建设和开采过程中为各种工程的施工所进行的测量工作,即地面上的土建工程测量、井下控制测量和施工测量、竖井定向测量和竖井导人高程测量、竖井贯通测量。

在施工建造过程中和运营管理阶段,还需定期进行岩层与地表移动沉降观测、巷道及井身各部位及其相关建筑物及辅助建筑物的沉降观测和位移观测,以及为矿区的复耕进行测量服务等。

2.三维激光扫描仪应用于矿山测量
采用激光扫描仪进行地形和矿山测量是目前世界上比较先进的测量技术。

由于激光扫描仪不但可以采用非常高的分辨率进行数据采集,而且能获得三维数据,因此很容易生成较其它常规测量方法更为准确的数字高程模型。

它比传统的GPS+全站仪的测量作业方式,作业效率更高,优势非常明显,外业人员的作业强度也大大降低。

2.1矿山测量解决方案
为了提高矿山的建设和开采的效率,实现精细化生产,需要基于精确的数字表面模型来进行设计和施工。

三维激光扫描仪提供了这样一种手段,可以极其准确的对于开采地区进行地形地势的数据获取。

基于高质量的激光数据,可以制作
出高精度的地面模型数据,从而指导煤矿的开采和建设工作。

除此之外,这项技术还可以应用于矿山的开发运营监测(如矿区塌陷区监测)和前期环境评价工作。

2.1.1地面控制网的建立
地面控制网的建立,可以通过GPS与三维激光扫描结合的方式进行,通过GPS静态观测完成一级控制网的建立,然后利用三维激光扫描仪进行高精度的碎步测量,完成矿区的控制网的建立。

三维激光扫描仪的精度完全满足国家《矿山流程》中的限差,满足测量要求。

2.1.2矿山模型的建立
在三维激光扫描仪进行碎步测量的过程中,获取碎步点的坐标,同时还可以对矿山进行激光扫描,获取矿山的点云数据,通过后期数据处理,可以获取矿区的DEM数据,数字点云模型,实现矿山直观的地形记录,为日后的安全生产决策提供数据。

优势:实现露天矿开采模型及空间数据的获取,数据源形象直观,数据精度
高。

露天矿开采模型(网摘)
2.1.3矿山采挖测量和矿量计算
通过点云数据生成的DEM和DTM数据,可以进行矿山的采挖测量,在矿山开采前,通过获取的DEM和DTM数据实现植被占用面积和土石方量的计算,最方便的是能实现直观的矿量计算,在矿山开采过程中,能够精确的获取采空区的空间信息,同时为安全生产通过技术依据。

优势:露天矿量的计算简单化、精确化。

植被土地占用面积的计算
2.1.4数字线划图获取
通过建立的矿山开采模型,1m分辨率的数字地面模型能够生成高精度的等高线划图,高密度、高精度的点云模型通过拼接建模生成的数字线划图,将为矿山提供从1:500-1:5000的地形线划图,实现矿山测量基础数据的获取。

优势:
1. 对于矿山的基础设施(控制点、办公楼、绞车房、井架、仓库、水塔、
井口、管线、垣栅、消防设施、电缆沟、扇风机机道等)的空间数据,一次性扫描获取多个设施的空间位置,且数据形象直观,方便建立模型,矢量化后作为地形要素加入到矿山地形图中。

2. 露天矿山测量快速测量,等高线画图分辨率高,数据质量高,如下图
网摘
2.1.4矿区及矿井设施沉降监测
矿山井下工程设施的沉降监测是衡量矿井安全的主要因素,是矿山测量中重要的一环。

其中井口设施的沉降监测尤为重要,关系井筒及井下人员安全,通过三维激光扫描仪,可以实现井口设施空间数据的整体、精确的获取,通过数据的长期积累,能够及时发现沉降变化。

优势:三为激光扫描仪获取的井口数据,相对水准测量,点位信息丰富、数据获取全面,模型形象直观。

2.1.5沉陷区测量
地下矿山开采,使得地面发生沉陷(如下图显示),通过三维激光扫描仪的数据实现沉陷区域的建模,在点云模型中,能够量算沉降区域面积大小,沉陷情
况。

实现还耕的技术评估。

网摘
2.1.5巷道测量
利用激光扫描仪在井下进行扫描作业,完成整个井下的巷道模型的建立,能够实现井下开采的管理,以及巷道变形监测、井下定向测量、井下控制测量、主巷道的定向与测量,掘进时中、腰线的给定,井下巷道贯通、井下场地开拓超欠挖测量、矿量计算等。

2.1.6横断面测量
实现井下矿山测量的同时,通过井下的点云模型,后处理生成巷道的横断面线划图,将作为重要数据提供给煤矿安全生产部门,实现巷道的变形监测,巷道应力分析。

2.2数据成果提供
1. 1:500-1:5000的矿山地形线划图和矿图;
2. 露天煤矿开采数字高程模型和数字地面模型;
3. 矿区及其基础设施的变形监测;
4.测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图;
5. 巷道横断面线划图;
6. 沉陷区的沉降监测及面积,位置等空间数据的测定;
7. 地下巷道的点云空间模型;
8. 井下开采超欠挖测量。

相关文档
最新文档