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Optech CMS 在鐵礦超深井量測中的應用

 

項目背景

玉溪大紅山礦業面對生產能力的不斷擴大，急需一臺三維雷射掃描儀來對井下采空區、巷道及新建溜井進行量測工作，以滿足生產需求。其中有一些200米深的溜井急需探測，人員無法下去，一般量測設備無法進行工作。

大紅山量測科技人員、中冶項目部人員與北京中翰儀器有限公司人員一起下井對所測溜井進行實地考察，選擇具有典型量測意義的溜井進行量測，最後確定量測6-8號溜井。

 

採用的設備為加拿大Optech公司生成的CMS V400非接觸式三維雷射掃描儀。

工作過程

CMS V400三維雷射掃描儀通過中間定滑輪沿著兩邊穩繩的方向下放至溜井內部分站式進行量測（每站的間隔距離可設定為25m左右）。

 

2、點雲建立的溜井模型及溜井與原設計井的對比圖：

  

3、橫縱剖面圖：

另外CMS V400除了可以進行高深度的溜井掃描量測外，其主要的用途在於：

掃測容積和位置

礦山采空區量測，基本都存在安全隱患。有的采空區能看到內部情况，很多礦山科技人員在采空區口架設免棱鏡全站儀，測取少量點比特，在圖件上框一個平面位置和空區最高處截面。這種辦法因測取的數據量少，采空區內部所有點比特都通視的可能性也很小，測取到的數據難以真實反映采空區情况。况且，還有很多采空區無法看到內部情况，人員進入要生命危險。不管屬於哪一種，如果用CMS來掃測采空區數據，一是掃測空區容積，二是掃測空區具體位置，可以真實有效地反映礦體內部情况。回到內業後把空區三維數據導入軟件，生成所需的各種圖件。為採礦設計、空區充填、安全生產等提供科學指導

CMS V400工作過程圖

生成的成果圖

 

上圖是CMS用水准杆和直接用三脚架架設掃測到的數據，轉換為DXF格式，導入Minesight軟件，和之前井巷圖拼接在一起。從右圖可以看到，三個采空區之間的安全礦柱偏弱，如果不及時回填，存在一定的安全隱患。生成三維模型後，可以量算距離、選取坐標、確定空區邊界、選取任意位置的剖面及計算體積。

 

上圖是CMS豎直架設掃測數據，左圖顯示經充填後，還有一萬六千多方空區，須進一步沖填，且采空期邊沿在運輸巷下部，存在隱患。右圖顯示礦石溜井垮蹋，必須要進行修復。