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容就是：主要包括：建立礦區(qū)地面控制網、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體幾何圖繪制等。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、豎井

2、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據采集，而且能獲得三維數據，因此很容易生成較其它常規(guī)測量方法更為準確的數字高程模型。它比傳統(tǒng)的GPS+全站儀的測量作業(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，實現(xiàn)精細化生

3、產，需要基于精確的數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)進行地形地勢的數據獲取?；诟哔|量的激光數據，可以制作出高精度的地面模型數據，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。2.1.1地面控制網的建立地面控制網的建立，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)的控制網的建立。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

4、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，獲取礦山的點云數據，通過后期數據處理，可以獲取礦區(qū)的DEM數據，數字點云模型，實現(xiàn)礦山直觀的地形記錄，為日后的安全生產決策提供數據。優(yōu)勢：實現(xiàn)露天礦開采模型及空間數據的獲取，數據源形象直觀，數據精度高。 露天礦開采模型（網摘）2.1.3礦山采挖測量和礦量計算通過點云數據生成的DEM和DTM數據，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數據實現(xiàn)植被占用面積和土石方量的計算，最方便的是能實現(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，同時為安全生產通過技術依據。優(yōu)勢：露天礦量的計算

5、簡單化、精確化。植被土地占用面積的計算2.1.4數字線劃圖獲取通過建立的礦山開采模型，1m分辨率的數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字線劃圖，將為礦山提供從1:500-1:5000的地形線劃圖，實現(xiàn)礦山測量基礎數據的獲取。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）的空間數據，一次性掃描獲取多個設施的空間位置，且數據形象直觀，方便建立模型，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，數據質量高，如下圖網摘2.1.4礦區(qū)及礦

6、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)井口設施空間數據的整體、精確的獲取，通過數據的長期積累，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據，相對水準測量，點位信息豐富、數據獲取全面，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據實現(xiàn)沉陷區(qū)域的建模，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，能夠實現(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，將作為重要數據提供給煤礦安全生產部門，實現(xiàn)巷道的變形監(jiān)測，巷道應力分析。2.2數據成果提供1. 1:500-1:5000的礦山地形線劃圖和礦圖；2. 露天煤礦開采數字高程模型和數字地面模