基于C-ALS采空区探测及三维建模技术研究-有色金属科学与工程.DOCVIP

基于C-ALS采空区探测及三维建模技术研究 黄彬1，刘波1，彭林2，田留峰1 （1. 江西理工大学 资源与环境工程学院 江西 赣州 341000； 2. 安徽工业职业技术学院 安徽 铜陵 244000） 摘要：由于传统的采空区探测方法只能局限于二维探测，难以精确获得采空区的三维空间形态.运用C-ALS空区精密探测系统对陕西某矿采空区进行现场探测,在此基础上，用Surpac三维建模软件构建采空区的三维可视化模型，准确得到该采空区的三维空间信息，精确计算出该空区的体积和暴露面积，为矿山技术人员对空区的后续分析和处理提供了可靠的理论依据. 关键词：空区精密探测系统；采空区；三维可视化模型 Study on Gob detection and 3D Modeling Technology Based On C-ALS Huang Bin1，Liu Bo1，Peng Lin12，Tian Liu Feng1 (1. Faculty of Resource And Environmental Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou, Jiangxi 341000； 2. Anhui Vocational Technical College,Tonglin, Anhui 244000) Abstract: Traditional goaf detection method can only be limited in two-dimensional detection, it is difficult to accurately obtain the three-dimensional morphology of the goaf.The Cavity-Autoscanning Laser System(C-ALS) was used to make the goaf detection of field situation in Shaanxi,based on the survey data a visualization of 3D model was established by using Surpac which is a 3D modeling software,accurately get the goaf of three dimensional space information,calculate the air volume and the exposed area, In order to provide a reliable theoretical basis of the follow-up analysis and disposal for mining technical personnel in the goaf. Key words: Cavity-Autoscanning Laser System；；3D visualization model1 引言[1-3]. 采空区三维激光扫描系统（C-ALS）C-ALS 三维激光空区探测技术对陕西某采空区进行精密探测，在此基础上，借助大型矿床建模软件Surpac建立三维可视化空区模型，得到了空区的三维空间形态、空间位置，精确计算出空区体积，为矿山技术人员对空区的安全管理和控制提供了有效参考[4-7]. 2 C-ALS工作原理及空区实体建模 2.1 C-ALS工作原理及过程 C-ALS系统的基本构成包括激光扫描头、电源、Boretrak探杆 图C-ALS探测工作原理[8-11]，其具体技术流程如图2所示. 图2 采空区三维建模技术流程图 3 工程应用 陕西某金矿5#矿体69线-73线之间长度约100m，垂直高度约100m，宽度约20~40m71线-73线之间部分空区已塌陷至地表为全面了解空区体积、形状及其所处空间位置，Surpac软件1°），开始探测，现场探测如图4所示; （3） 测定激光探头坐标及方位：通过测量出激光扫描头上两点坐标并计算出该方位角，就能够将空区探测的数据用于矿区地质坐标系中，并可以精确每个扫描点的坐标，本次探测坐标见表1. 表1 测点坐标 测点 位置 y x z 3#测点 扫描头 3749192.886110 1574.100 扫描尾 3749193.766850 1574.090 2#测点 扫描头 3749188.913711 1572.832 扫描尾 3749192.231896 1572.819 1#测点 扫描头 3749188.285 187