应用背景

安全生产是各大矿山企业的首要目标,而采空区的存在对矿山的生产造成了安全隐患,同时也严重影响后续的矿体开采规划。

如何准确掌握采空区资料,科学地揭示井下空区的几何特性及相互的空间关系对矿山安全和生产有着非常重要的意义。然而,空区测量存在人员、设备进入难,精度差、危险高等特点,而三维激光扫描技术恰恰克服了以上困难。

项目介绍
某地金属矿地下开采形成了大量的采空区,且没有得到有效的填充,原有的应力平衡被打破,容易引发矿压、坍塌等现象,影响矿山的安全开采。且地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律差、采空区顶板具有冒落塌陷情况难以预测等特点,因此该金属矿需要对地下采空区的分布、空间形态特征和采空区的体积进行量化评估工作。原计划采用全站仪进行,但在实施过程中遇到以下问题。
难点
  • 采空区内禁止人员进入,而全站仪需要有人操作。

  • 地下采空区环境危险,全站仪单点测量速度慢。

  • 测量结果不直观,无法真实反映采空区面貌。

  • 对作业人员要求高,需要专业测量人员进行操作。

为解决所遇难点该金属矿采用三维激光扫描仪进行作业,下面请看徕卡RTC360采空区方案。
方案组成

作业流程
本次作业流程图如下:

图1:控制点分布情况  

图2:现场作业

图3:采空区整体点云
成果展示

使用徕卡RTC360进行数据采集,徕卡Cyclone坐标转换后,通过徕卡Cloudworx插件进行采空区标高轮廓绘制,然后使用徕卡Cyclone 3DR进行采空区体积计算得到回填量。

图4:标高轮廓图绘制

  图5:采空区体积计算
总 结

采空区是矿山企业的潜在地质灾害之一,如何确定采空区几何特征、相互的空间关系及体积,及时治理空区和合理回收周边残留资源加以利用是所有矿山面临的难题。

徕卡RTC360采空区解决方案不但可以精确获取采空区的空间几何参数、而且大大提高了空区数据采集的效率和安全性,为空区安全评估、治理及资源回采设计提供了准确的数据依据和保障。
徕卡RTC360在此项目应用优势体现
  • 可远程操作,作业人员无需进入采空区内部

  • 每秒200万点,单站时间26秒,1:1真实还原采空区内部

  • 无需专业测量人员,操作简单

  • 配套徕卡Cloudworx插件,无缝衔接CAD软件,绘制轮廓图

  • 徕卡Cyclone 3DR一键生成mesh模型并计算采空区体积