基于三维激光扫描的煤矿巷道形变监测方法
戴文祥1
陈雷1
闫鹏飞1
王利欣2
李波2
袁鹏喆2
1.中煤大同能源有限责任公司,山西大同 0370342.中煤(天津)地下工程智能研究院有限公司,天津 300120
摘要：针对传统煤矿巷道形变监测方法存在数据采集不全面、数据形式不直观、精度差、不能实现对全巷道形变连续监测等问题,提出了一种基于三维激光扫描的煤矿巷道形变监测方法.首先利用三维激光扫描技术获取煤矿巷道真实的三维点云数据;其次利用深度学习模型VoxelNet对三维激光扫描数据进行检测去噪,将无序的点云数据转换成高维特征数据;再次利用alphashape算法对提取的巷道断面离散点进行拟合,并采用基于差值的方法对数据进行多维差值计算,以得到巷道形变的具体数据,实现矿区巷道形变监测的全覆盖.将三维激光扫描技术应用于塔山煤矿30507工作面的形变监测,对巷道三维点云数据进行了截面分析和三维整体分析.分析结果表明:通过2期巷道截面轮廓的相对偏差,可直接观测该区域的主要形变,如果上轮廓向内偏离则顶板发生塌陷;如果下轮廓向外偏离,则底板发生鼓起.随着测点距工作面的距离越近,附色模型的颜色越偏向红色和蓝色,且颜色越深,巷道形变越大.
关键词：煤矿巷道形变监测三维激光扫描点云数据巷道截面轮廓点云去噪点云旋转
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52104196)
论文发表日期：2023-10-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 61-67,95 )
英文信息