煤矿井下巷道三维建模研究
廉博翔1
弥浪涛1
李尚杰1
郭继尧2
1.陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司,陕西榆林 7193002.西安科技大学测绘科学与技术学院,陕西西安 710054
摘要：巷道三维重建是实现矿井探测的重要手段.三维激光扫描结合同时定位与建图(SLAM)技术可实现巷道扫描与三维重建,但在井下几何特征稀疏环境中存在点云配准精度不足、效率不高等问题.以陕西煤业化工集团柠条塔煤矿南翼东区辅运巷道为工程背景,对井下巷道高精度建模展开研究.针对柠条塔煤矿井下环境特点,将测量控制点布置在巷道顶板,减少环境因素对控制点位置的干扰;采用GOSLAM-GSJH12手持式三维激光扫描仪采集点云数据;通过构建已知点约束,根据已知控制点坐标对点云坐标进行非线性优化,实现点云漂移校正;采用小波分解、非局部均值等去噪算法和基于PointNet++的深度学习分割算法去除点云数据中的噪声;基于改进的Harris3D角点检测器和随机样本一致(RANSAC)算法提取巷道点云特征,融合三维激光雷达和惯性测量单元数据进行巷道点云配准,实现高精度地图构建;采用Delaunay三角剖分算法构建井下巷道的不规则三角网模型,再通过多阶段优化实现三维模型精细化重建,最终通过可视化平台展示.研究成果可与物联网、大数据、人工智能等技术结合,实现矿井智能化管理和决策.
关键词：巷道三维建模三维激光扫描激光雷达惯性测量单元点云漂移校正同时定位与建图
分类号：TD67(矿山电工)
资助基金：陕西省重点研发计划项目(2024GX-YBXM-294)
论文发表日期：2025-05-30
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( 147-154 )
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