三维激光扫描仪在井下煤矿的应用分析

一、项目背景：

项目背景：

2019年度我们应天地科技股份有限公司开采设计事业部邀请，对神华神东上湾煤矿七米大采高重型综采工作面煤壁采用三维激光扫描手段进行监测分析。在天地科技股份有限公司与上湾矿人员的协助下，我们于2019年6月11日下井勘察现场确定合适的扫描位置，听取矿上及天地科技股份有限公司的要求和建议确定扫描方式等工作流程。2019年6月13日，在井下综采面晚班的时候，我们公司2人、天地科技股份有限公司2人、矿上协助人员1人到达事先确定好的扫描位置，架设好仪器进行监测扫描。

本次监测煤壁的扫描共设置两个位置，位置1位于综采面机头处，位置2位于综采面2根液压支柱处。

二、本次扫描监测的仪器简介：

针对本次上湾煤矿七米大采高重型综采工作面煤壁片帮等监测分析，我公司采用世界上最先进的相位式高精度三维激光扫描仪Pentax S-3180V进行扫描处理。该款仪器的重要参数为：

1、激光最大扫描速度：1,016,027点/秒；

2、激光等级：1级人眼安全激光；

3、扫描视场角：水平：360°；垂直：320°；

4、最大扫描半径：187.3m；

5、距离精度：50m处≤1mm；

6、角度精度：垂直精度0.007°，水平精度0.007°；

7、工作温度：-10°C到45°C；

8、防尘/防水等级：IP53；

三、扫描成果展示：

1、位置1处扫描的现场拍摄图：

2、位置1处扫描的全景视图：

3、位置1处扫描的点云数据：

4、位置1处局部放大点云数据，查看煤壁裂隙：

5、位置1处3次的扫描数据进行变形色差图分析：

6、位置2处扫描的现场拍摄图：

7、位置2处扫描的全景视图：

8、位置2处扫描的点云数据：

四、总结：

我们公司采用世界上最先进的相位式高精度三维激光扫描仪Pentax S-3180V，对神华神东上湾煤矿七米大采高重型综采工作面煤壁进行监测分析，能实现的成果有：

1、实时监测扫描；

2、扫描的点云数据精度值在1mm左右，能查看煤壁裂隙等情况；

3、多次的扫描数据可进行变形色差图分析；

4、量测煤壁片帮深度等数值。

天地科技股份有限公司开采设计事业部提出对设备硬件和软件的建议：

1、仪器能自动实时监测扫描；

2、后处理点云处理软件能够实现自动变形分析功能、自动提取功能；

3、能够自动监测液压支架的形态、煤壁的裂隙，采场参数等数据。