三維激光掃描儀礦山測量解決方案

1、三維激光掃描儀礦山測量解決方案1 .礦山測量礦山測量，在礦山建設和采礦過程中，為礦山的規(guī)劃設計、勘探建設、生產(chǎn) 和運營管理以及礦山報廢等進行的測繪工作。其主要的工作任務就是： 建立礦區(qū)地而控制網(wǎng)和測繪1: 500 1: 5000的地形圖和礦圖；進行礦區(qū)地面與井下各種工程的施工測量和竣工驗收測量 ；進行巖層與地表移動的變形監(jiān)測，為保護礦柱和安全開采提供資料主要的工作內(nèi)容就是：主要包括：建立礦區(qū)地面控制網(wǎng)、礦區(qū)地形圖的測繪、 礦山施工測量、地表移動沉降觀測和礦停幾何圖繪制等。其中，礦山施工測量是 礦山建設和開采過程中為各種工程的施工所進行的測量工作，即地面上的土建工程測量、井下控制測量和施工測量、

2、豎井定向測量和豎井導人高程測量、豎井貫 通測量。在施工建造過程中和運營管理階段，還需定期進行巖層與地表移動沉降 觀測、巷道及井身各部位及其相關建筑物及輔助建筑物的沉降觀測和位移觀測， 以及為礦區(qū)的復耕進行測量服務等。2 .三維激光掃描儀應用于礦山測量采用激光掃描儀進行地形和礦山測量是目前世界上比較先進的測量技術。由于激光掃描儀不但可以采用非常高的分辨率進行數(shù)據(jù)采集，而且能獲得三維數(shù) 據(jù)，因此很容易生成較其它常規(guī)測量方法更為準確的數(shù)字高程模型。它比傳統(tǒng)的GPS金站儀的測量作業(yè)方式，作業(yè)效率更高，優(yōu)勢非常明顯，外業(yè)人員的作業(yè)強 度也大大降低。2.1 礦山測量解決方案為了提高礦山的建設和開采的效率，

3、實現(xiàn)精細化生產(chǎn)，需要基于精確的數(shù)字 表面模型來進行設計和施工。三維激光掃描儀提供了這樣一種手段， 可以極其準 確的對于開采地區(qū)進行地形地勢的數(shù)據(jù)獲取?；诟哔|(zhì)量的激光數(shù)據(jù)，可以制作出高精度的地面模型數(shù)據(jù)，從而指導煤礦的開采和建設工作。 除此之外，這項技 術還可以應用于礦山的開發(fā)運營監(jiān)測（如礦區(qū)塌陷區(qū)監(jiān)測）和前期環(huán)境評價工作。點云數(shù)據(jù)處理流程矢量成果的輸出及評價-維建模一數(shù)據(jù)拼接匹配數(shù)據(jù)預處理數(shù)據(jù)獲取2.1.1 地面控制網(wǎng)的建立地面控制網(wǎng)的建立，可以通過 GPS與三維激光掃描結合的方式進行，通過GPS 靜態(tài)觀測完成一級控制網(wǎng)的建立，然后利用三維激光掃描儀進行高精度的碎 步測量，完成礦區(qū)的控制網(wǎng)的

4、建立。三維激光掃描儀的精度完全滿足國家礦山 流程中的限差，滿足測量要求。2.1.2 礦山模型的建立在三維激光掃描儀進行碎步測量的過程中， 獲取碎步點的坐標，同時還可以 對礦山進行激光掃描，獲取礦山的點云數(shù)據(jù)，通過后期數(shù)據(jù)處理，可以獲取礦區(qū) 的DEM數(shù)據(jù)，數(shù)字點云模型，實現(xiàn)礦山直觀的地形記錄，為日后的安全生產(chǎn)決 策提供數(shù)據(jù)。優(yōu)勢：實現(xiàn)露天礦開采模型及空間數(shù)據(jù)的獲取， 數(shù)據(jù)源形象直觀，數(shù)據(jù)精度露天礦開采模型（網(wǎng)摘）2.1.3 礦山采挖測量和礦量計算通過點云數(shù)據(jù)生成的DEM和DTM數(shù)據(jù)，可以進行礦山的采挖測量，在礦山 開采前，通過獲取的DEM和DTM數(shù)據(jù)實現(xiàn)植被占用面積和土石方量的計算， 最 方便的

5、是能實現(xiàn)直觀的礦量計算，在礦山開采過程中，能夠精確的獲取采空區(qū)的 空間信息，同時為安全生產(chǎn)通過技術依據(jù)。優(yōu)勢：露天礦量的計算簡單化、精確化。植被土地占用面積的計算2.1.4 數(shù)字線劃圖獲取通過建立的礦山開采模型，1m分辨率的數(shù)字地面模型能夠生成高精度的等 高線劃圖，高密度、高精度的點云模型通過拼接建模生成的數(shù)字線劃圖，將為礦山提供從1:500-1:5000的地形線戈U圖，實現(xiàn)礦山測量基礎數(shù)據(jù)的獲取。優(yōu)勢：1 .對于礦山的基礎設施（控制點、辦公樓、絞車房、井架、倉庫、水塔、井口、管線、垣柵、消防設施、電纜溝、扇風機機道等）的空間數(shù)據(jù)，一次性掃 描獲取多個設施的空間位置，且數(shù)據(jù)形象直觀，方便建立模

6、型，矢量化后作為地 形要素加入到礦山地形圖中。2.露天礦山測量快速測量，等高線畫圖分辨率高，數(shù)據(jù)質(zhì)量高，如下圖網(wǎng)摘2.1.4 礦區(qū)及礦井設施沉降監(jiān)測礦山井下工程設施的沉降監(jiān)測是衡量礦井安全的主要因素， 是礦山測量中重 要的一環(huán)。其中井口設施的沉降監(jiān)測尤為重要， 關系井筒及井下人員安全，通過 三維激光掃描儀，可以實現(xiàn)井口設施空間數(shù)據(jù)的整體、 精確的獲取，通過數(shù)據(jù)的 長期積累，能夠及時發(fā)現(xiàn)沉降變化。優(yōu)勢：三為激光掃描儀獲取的井口數(shù)據(jù)，相對水準測量，點位信息豐富、數(shù) 據(jù)獲取全面，模型形象直觀。2.1.5 沉陷區(qū)測量地下礦山開采，使得地面發(fā)生沉陷（如下圖顯示），通過三維激光掃描儀的 數(shù)據(jù)實現(xiàn)沉陷區(qū)域的

7、建模，在點云模型中，能夠量算沉降區(qū)域面積大小，沉陷情況。實現(xiàn)還耕的技術評估。網(wǎng)摘2.1.5巷道測量利用激光掃描儀在井下進行掃描作業(yè)， 完成整個井下的巷道模型的建立，能 夠?qū)崿F(xiàn)井下開采的管理，以及巷道變形監(jiān)測、井下定向測量、井下控制測量、主 巷道的定向與測量，掘進時中、腰線的給定，井下巷道貫通、井下場地開拓超欠 挖測量、礦量計算等。2.1.6 橫斷面測量實現(xiàn)井下礦山測量的同時，通過井下的點云模型，后處理生成巷道的橫斷面 線劃圖，將作為重要數(shù)據(jù)提供給煤礦安全生產(chǎn)部門， 實現(xiàn)巷道的變形監(jiān)測，巷道 應力分析。2.2數(shù)據(jù)成果提供1 . 1:500-1:5000的礦山地形線劃圖和礦圖;2 .露天煤礦開采數(shù)字高程模型和數(shù)