三維激光掃描儀礦山測量解決方法

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(shè)和采礦過程中，為礦山的規(guī)劃設(shè)計(jì)、勘探建設(shè)、 生產(chǎn)和運(yùn)營管理以及礦山報(bào)廢等進(jìn)行的測繪工作。其主要的工作任務(wù)就是： 建立礦區(qū)地而控制網(wǎng)和測繪1:5001:5000的地形圖和礦圖 ; 進(jìn)行礦區(qū)地面與井下各種工程的施工測量和竣工驗(yàn)收測量; 進(jìn)行巖層與地表移動(dòng)的變形監(jiān)測，為保護(hù)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(dòng)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(shè)和開采過程中為各種工程的施工所進(jìn)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(dǎo)人高程測量、 豎井貫通測量。 在施工建造過程中和運(yùn)營管理階段， 還需定期進(jìn)行巖層與地表移動(dòng)沉降觀測、 巷道及井身各部位及其相關(guān)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(fù)耕進(jìn)行測量服務(wù)等。2. 三維激光掃描儀應(yīng)用于礦山測量采用激光掃描儀進(jìn)行地形和礦山測量是目前世界上比較先進(jìn)的測量技術(shù)。 由于激光掃描儀不但可以采用非常高的分辨率進(jìn)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(zhǔn)確的數(shù)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(qiáng)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(shè)和

3、開采的效率， 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)， 需要基于精確的數(shù)字表面模型來進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。三維激光掃描儀提供了這樣一種手段， 可以極其準(zhǔn)確的對(duì)于開采地區(qū)進(jìn)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(dǎo)煤礦的開采和建設(shè)工作。除此之外， 這項(xiàng)技術(shù)還可以應(yīng)用于礦山的開發(fā)運(yùn)營監(jiān)測（如礦區(qū)塌陷區(qū)監(jiān)測）和前期環(huán)境評(píng)價(jià)工作。地面控制網(wǎng)的建立，可以通過 GPS 與三維激光掃描結(jié)合的方式進(jìn)行，通過 GPS 靜態(tài)觀測完成一級(jí)控制網(wǎng)的建立，然后利用三維激光掃描儀進(jìn)行高精度的碎步測量，完成礦區(qū)的控制網(wǎng)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。在三維激光掃描儀進(jìn)

4、行碎步測量的過程中，獲取碎步點(diǎn)的坐標(biāo)， 同時(shí)還可以對(duì)礦山進(jìn)行激光掃描，獲取礦山的點(diǎn)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(diǎn)云模型，實(shí)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(shí)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)精度高。露天礦開采模型（ 網(wǎng)摘）通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成的 DEM 和 DTM 數(shù)據(jù)，可以進(jìn)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(shí)現(xiàn)植被占用面積和土石方量的計(jì)算， 最方便的是能實(shí)現(xiàn)直觀的礦量計(jì)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(shí)為安全生產(chǎn)通過技術(shù)依據(jù)。優(yōu)勢：露天礦量的計(jì)算簡單化、精確化

5、。植被土地占用面積的計(jì)算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(diǎn)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 的地形線劃圖，實(shí)現(xiàn)礦山測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取。優(yōu)勢：1.對(duì)于礦山的基礎(chǔ)設(shè)施（控制點(diǎn)、辦公樓、絞車房、井架、倉庫、水塔、井口、管線、垣柵、消防設(shè)施、電纜溝、扇風(fēng)機(jī)機(jī)道等）的空間數(shù)據(jù)，一次性掃描獲取多個(gè)設(shè)施的空間位置，且數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)質(zhì)量高，如下圖網(wǎng)摘礦山井下工程設(shè)施的沉降監(jiān)測是衡量礦井安全的主要因素，

6、 是礦山測量中重要的一環(huán)。 其中井口設(shè)施的沉降監(jiān)測尤為重要， 關(guān)系井筒及井下人員安全， 通過三維激光掃描儀， 可以實(shí)現(xiàn)井口設(shè)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(shí)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(duì)水準(zhǔn)測量，點(diǎn)位信息豐富、數(shù)據(jù)獲取全面，模型形象直觀。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(shí)現(xiàn)沉陷區(qū)域的建模，在點(diǎn)云模型中，能夠量算沉降區(qū)域面積大小，沉陷情況。實(shí)現(xiàn)還耕的技術(shù)評(píng)估。網(wǎng)摘利用激光掃描儀在井下進(jìn)行掃描作業(yè)， 完成整個(gè)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(jìn)時(shí)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(jì)算等。實(shí)現(xiàn)井下礦山測量的同時(shí)， 通過井下的點(diǎn)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(shí)現(xiàn)巷道的變形監(jiān)測，巷道應(yīng)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)字