采空区三维激光扫描变形监测试验研究.pdf

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1、第64卷第5期有色金属(矿山部分)2012年9月doi：10．3969l／j．issn．1671-4172．2012．05．001采空区三维激光扫描变形监测试验研究陈凯，杨小聪，张达(北京矿冶研究总院，北京100160)摘要：在成功研制采空区三维激光扫描变形监测系统的基础上，为了验证该系统的量程、精度、变形监测效果，选择中矿金业阜山矿1661采空区作为工业试验场地进行试验。试验结果表明，该系统的测距量程达到83m，测量精度达到±2cm，对采空区变形监测效果良好，为采空区稳定性评价、提高采空区的变形监测效果提供新方法。关键词：变形监测；三维激光

2、扫描；采空区中图分类号：TD76文献标识码：A文章编号：1671—4172(2012)05—0001—05Studyoncavity3DlaserscanningdeformationmonitoringtestCHENKai，YANGXiaocong，ZHANGDa(BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy，Beijing100160，China)Abstract：The1661cavityofFushanMineischosenasindustrytestsitetoverify

3、themeasurementrange，pre—cisionanddeformationmonitoringeffectsofthecavity3Dlaserscanningdeformationmonitoringsystem，whichhasbeendevelopedsuccessfully．Theresultofexperimentshowsthatthesystemmeasurementrangecanreach83mwithaprecisionof±2cm，whichhasagoodeffectoncavitydeformation

4、monitoring．Thetestresultshowsthatthe3Dlaserscanningdeformationmonitoringsystemprovidesanewmethodtoestimatethecavitystabilityandimprovetheeffectsonmonitoringcavity．Keywords：deformationmonitoring；3Dlaserscanning；cavity地下采空区存在高地压、高应力。除岩爆之外，测量精度、变形监测效果等进行试验。试验结果表采空区及巷道的大面积冒顶、片帮

5、和严重的闭合变明，所研制的采空区三维激光扫描变形监测系统可形等均是重要的地压灾害。以快速而全面地扫描采空区的形态，计算采空区的2O世纪9O年代中期，国际上出现了一项高新体积，并对变形区域进行标示。同时该系统实现了技术——三维激光扫描测量技术。这项技术利用三远程控制，可以避免人员进人井下现场操作。维激光扫描测量仪对观测对象表面进行非接触式三1工业试验场地概况维扫描，形成观测对象表面精确三维点云[1]。这项技术的应用和发展为实现采空区的变形监测提供工业试验场地为中矿金业阜山矿16中段1661了一种先进手段。采空区，沿走向长8Om，高度40m，平均

6、厚度8m。针对矿山现场高温、潮湿、粉尘多的特点，结合脉外巷、出矿巷拉底均已施工结束。1661采场对三维激光扫描测量技术，研制了一套采空区三维激应上、下中段及东、西部均无采场。采场围岩较稳光扫描变形监测系统，为采空区变形监测提供了一固，但节理发育，局部反倾，易发生冒顶片帮现象，种非常直观、有效的监测方式。为了验证所研制系且此处民采活动频繁，回采时要及时采取支护措统的变形监测效果，选择中矿金业阜山矿1661采空施。区作为工业试验场地，分别对监测系统的测量量程、2三维激光扫描变形监测系统安装基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目三维

7、激光扫描变形监测系统[3(如图1)主要(2008AA0621O1)包括三维激光扫描仪、直线导轨、三脚架、储藏室、高作者简介：陈凯(1984一)，男，硕士，助理工程师，机械电子工程专业，主要研究方向为矿山监控系统及矿山三维可视化精度步进电机、自动门、电源、控制箱，通讯电缆、限位开关、工控机。这些设备经过组装将构成三维激