三維激光掃描技術在地質測繪中的應用研究

杜宇

（晉能控股煤業集團 云岡礦，山西 大同 037017）

0 引 言

采空區一般是人工開采，在地下形成暴露面積較大、形狀不規律的空場，由于受地下空間的限制，采空區難以觀察。受工作面回采的影響，采空區容易發生塌陷，對井下的工作人員造成傷害，各種設備也會損壞，給煤礦造成巨大損失。由于激光掃描儀的實時性強、工作效率高、穿透性強，因而在采空區測量中被廣泛使用，通過三維激光掃描儀對采空區內的三維坐標數據進行測量，并對數據進行處理，通過建模軟件清晰完整的反映采空區內的形狀和特征。

1 地質概況

云崗礦礦井位于東經40°，北緯113°，屬于中高山區，礦井內地勢高低不一，井下采空區和巷道錯綜復雜，由于年代久遠，原始的圖紙和數據保存不完整，數據出現丟失，為了合理的開采資源，避免重復施工，浪費資源，對礦井建立三維可視化模型。三維激光掃描儀的掃描精度為毫米級，可以在高精度自動化測量的同時實現精準掃描。通過三維激光掃描技術，定位被測物體的絕對坐標，可以獲得被測礦井采空區的掃描點云數據，然后進行數據拼接，通過配套的模擬軟件對數據進行處理，就可以建立礦井的可視化模型。

2 三維激光掃描儀構件方案

三維激光掃描的作業流程如圖1 所示，通過對探測點進行三維激光掃描，將掃描儀采集到的點云數據導入模擬軟件中，對數據進行自動拼接、查看、降噪以及剪切等相關處理，得到測量區域的礦井點云數據，再對點云數據進行降噪、刪除孤點、精簡以及網格修復等優化處理，完成逆向建模，構建出采空區的點云模型和實體模型。……