某铜矿1#溜井三维激光扫描报告

1.某铜矿1#溜井概况

某铜矿 1#溜井作为矿ft上下生产系统矿石运转、井下通风的主要系统工程，其工程结构的安全稳定对于保证矿ft生产的正常运行至关重要。为及时了解溜井井筒的损坏情况，需要用矿用三维激光扫描系统对具备扫描条件的采区溜井开展现场扫描工作。

待扫描 1#溜井现场

 

云南省某市某铜矿1#溜井原来作为放矿溜井使用多年，井筒内部因为矿石的存储、下放导致井壁局部损坏，存在破坏风险，现使用GeoSLAM多平台移动扫描仪的空腔激光扫描技术对该溜井进行实地检测，查清溜井损坏程度及对周边工程的影响，为后续溜井维护和改造工作提供科学依据及数据支撑。

 

2.扫描前的准备工作

本次扫描采用 ZEB-HORIZON 便携式三维激光扫描仪，和传统的激光扫描技术相比，使用这套设备无需进行复杂的初始定位、整平、放置标靶等多项准备工作，且测量过程中允许设备旋转和各种不规则移动，极大地提升了扫描效率。

 

量程	100m
量角	270°×360°
分辨率	0.625°
数采率	30 0000 points/s
距离精度	±30mm
激光等级	一级（对人眼无害，21CFR 1040.10 & 1040.11）
波长	905nm
工作环境	0℃～50℃ 湿度＜85%
供电	12VDC±10% 1.5A
重量	探头：1kg
	附件总重：4.1kg
尺寸	探头：80×113×140mm 附件：470×220×180mm
电池	可持续使用 4 小时

表 1：详细技术参数

 

 

在本次扫描工作中，使用 ZEB-HORIZON 扫描仪，配合设备保护外壳、保护平台、全景相机、自动光源、绞盘等，组成矿用溜井三维扫描系统。将 ZEB-HORIZON扫描仪装配在设备保护外壳内，再用钢丝绳连接固定扫描仪，通过绞盘将扫描仪下放到溜井中，在下放过程中扫描仪实时扫描溜井内部情况。当扫描仪下放到距离井底 10 米处，即可将其逐渐提升，当扫描仪到达井口，即可读取扫描数据并关机，同时停止全景相机的视频录制，由此完成整个溜井的扫描工作。

 

3.现场扫描工作实施

矿方和扫描仪工程师对接后，通过固定滑轮人工放线下吊设备的方式，对1#溜井开展扫描测量工作。

 

扫描辅助器材：

三维激光扫描仪（ZEB-HORIZON）1 台铝合金吊装保护盒 1 个

探头保护支架 1 个

安全挂钩 6 个

安全绳 5 套

固定滑轮 1 个卷扬绳（200 米）1 台

全景相机 1 套

自动光源 4 台

现场测量人员：

斯卡纳技术人员 2 名

矿区生产管理人员 5 名

 

扫描现场	扫描时间
1#溜井井筒内壁	2021.05.29
1#溜井井口坐标区域	2021.05.30

溜井现场扫描时间表

 

4.扫描结果处理及分析

通过两天的扫描工作，完整的收集到了1#溜井井口坐标定位区域和各个深度水平的点云数据，通过远程中心的原始数据解算，以及对初始点云降噪、灰度渲染等处理，得到 1#溜井的三维点云模型如下图：

 

1#溜井整体点云模型

 

1#溜井井筒内部视角

根据矿方现场提供的控制点坐标，在 HUB 软件里面将点云模型直接进行坐标转换，使溜井模型和矿区其他建筑物处于同一坐标系统：

坐标转换结果显示，本次坐标关联的中误差为0.022m，满足矿方精度要求。将两个点云模型进行拼接处理，从而实现整个井筒点云坐标统一化，方便后续数据和图纸的转换衔接。

1#溜井灰度点云模型（带绝对坐标）

基于上述现场扫描及解算处理得到的溜井三维点云数据，经过点云抽稀、简化、封装等处理，建立对应的溜井扫描实体模型如下图所示：

1#溜井实体模型

通过对点云模型的细致观察和对比可以看到，+3865 标高至+3800 标高溜井内壁被下放的矿石冲刷破损较为严重，而溜井下部内部现状情况较好，井筒内壁未发现明显渗水和较大面积的破损现象，井壁较为规则，没有检测到较大变形及位移。

 

5. 总结

根据上述对于某铜矿1#溜井的模型数据分析结果可知，溜井在地表矿石下放过程中，受到持续的冲击，导致了井筒内壁不同程度的外扩变形，存在崩塌的风险，建议在封堵施工过程中，采取逐步分阶段的充填方式进行。

 

 

 

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