采空区激光探测及三维模型可视化探究.doc

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1、采空区激光探测及三维模型可视化探究摘要：传统物探法探测空区受地质地形条件影响比较大、探测精度低，难以准确的获取空区的三维形态、实际边界、体积大小等信息。采用激光三维精密探测系统C-ALS对安庆铜矿开采形成的空区进行探测，以探测数据为基础结合AutoCAD软件强大的制图功能和Surpac矿山软件优越的建模功能建立采场实际空区的三维实体模型，将其与采场设计单元三维模型进行复合对比，运用布尔运算精确地计算出空区超挖量和欠挖量，为工程技术人员评估爆破效果、后期的空区治理、开展贫损控制提供了科学、准确的依据。关键词：采空区；C-ALS；三维模型；超挖；欠挖中图分类号：TD85

2、2；TP391.9文献标识码：A文章编号:Studyonlaserdetectionofcavityandvisualizationofthree-dimensionedmodelSUCheng-zhelZHANGGou-shenlKONGJiao-jiaolPENGLin2(1.LanzhouEngineering&ResearchInstituteofNon-ferrousMetallurgyCo.Ltd.,Lanzhou730000,China2.JiangxiUniversityofScienceandTechnology,Ganzhou341000,Chi

3、na)Abstract：Thetraditionalgeophysicalmethodforcavitydetection,beingoflowaccuracyandimpactedbygeologicalandtopographicalconditions,isdifficulttoaccuratelyobtainthethree-dimensionalshapeoftheemptyarea,theactualboundary,thesizeandsoforth・3Dphysicalmodelforthecavityisbuiltthroughthecombina

4、tionofsurveydatawhichisfromthedetectionforthecavityformedbymininginanqingcopperminewithusingC~ALSandthefunctionsofsuperiormodelingsoftwareSURPACandpowerfulmappingsoftwareCAD・Throughcompositecomparingwiththree-dimensionalmodelofstopedesignunit,theestablishedmodelcanaccuratelycalculateth

5、ecapacityforover一一excavationandunder一excavationofthegobbydoingBooleanoperations,whichcanalsoprovideascientificandaccuratedataforengineeringandtechnicalpersonneltoassessthebiasteffect,togovernthelatterpartoftheemptyareaandtocarryoutthepoordamagecontroLKeywords:Cavity；C~ALS；3Dmodle；Over-

6、excavation；Under—excavation0引言金属矿床开采过程中形成的采空区受地压和围岩稳定性的影响，容易发生围岩冒落、片帮，使采空区的实际边界呈现复杂且不规则形状，与原设计的开采边界对照存在较大的差异，如何准确的测定空区的实际形状，掌握采场的超挖量和欠挖量已经成了很多矿山亟待解决的现实问题。目前，许多学者对采空区探测的方法做了许多有益的研究，车志强［1］根据铁矿开采前后磁场的变化特种，结合开采前的物探资料，利用超低频地质遥感法探查采空区的空间分布、埋深；牛超［2］采用高密度电法勘探对山东某金矿地下采空区进行探测，结果表明地下目标的实际位置、形状、埋藏

7、深度与探测成果吻合；杨义彪［3］运用瞬变电磁法对采空区进行探测，将探测成果与工程钻探的结果对比，研究表明瞬变电磁法在铁矿采空区探测工作中效果显著；传统的物探法还有氮气探测法、地震勘测法、探地雷达探测方法、综合探测法等［4-7］o采空区物探法的种类虽然很多，但实际应用时还需根据实际的地质地形条件选用合适的物探法，只能开展对空区的二维探测具有一定的局限性，难以准确获取空区的三维形态、实际边界、体积大小等信息；对人员无法进入的空区，传统的物探测方法对空区信息的编译仍处于推测和估算的阶段。随着科学技术的不断发展，三维激光探测系统（CMS）虽然可以实现空区三维探测，但扫描