实现更大规模的可见性,以确认稳定性
在地下采矿中,开挖造成的岩体位移可能引发严重后果,从人员受伤到导致计划外延误,并随之产生成本影响。
矿井中往往难以预测何处会发生剧变,因此高效监测整个开挖区域的变形与收敛情况至关重要,这能有效防范事故发生,减轻对生产及盈利能力的影响。
然而,受采矿过程影响的数千立方公里区域中,仅有极小部分可通过钻孔或开挖前沿进行观测,因此获取足以确认开挖区域整体稳定性的数据极具挑战性。
此外,将数据处理为可分析输出结果的过程耗时且高度依赖人工操作。 因此,许多采矿作业在监测频率和覆盖范围上存在不足,往往无法达到其期望的标准,也难以满足实现最佳安全性和运营效率的必要要求。
传统方法的局限性
目前评估地下采矿变化的主要方法是损伤测绘,即通过标注矿井的二维剖面图来突出损伤区域。虽然这种方法能覆盖较大范围,但易受人为误差影响。 另一种方法是使用卷尺或数字伸长计测量矿井内的特定点位。尽管这些设备精度较高,但由于岩体异质性——在巷道、隧道或横截面不同位置呈现各异特性——其结果无法反映整个开挖区域的变化。全站仪或固定激光传感器等更先进技术虽精度极高,却受限于覆盖能力不足。
尽管每种方法各有优势,但均存在局限性。因此,许多地下矿山在监测规模、频率和可靠性方面未能达标,危及安全与盈利能力。
SLAM补充传统方法
SLAM 补充传统实践,可实现更完善的整体监测方案。例如,SLAM 快速绘制整个矿山地图,并以中等至高精度识别位移。 这比损伤测绘能提供更精准的定量数据。
对于拉伸计应用场景,全SLAM 可精确定位未来需安装拉伸计的位置以验证位移。全站仪虽能监测特定基础设施变化(如矿井入口1-2毫米位移),SLAM 通过快速大范围测绘SLAM 。 同样地,固定激光仪可用于监测采场作业期间破碎腔位移SLAM 覆盖更广区域。
尽管众多矿山已SLAM 扫描全矿区建立基准线,但扫描数据的对齐仍需耗时费力的手动操作,通常依赖复杂的第三方软件完成。
Emesent 解决方案
Emesent的变化探测和会聚监测解决方案将快速捕捉移动SLAM 技术与更快、更简便、更可重复的处理工作流程相结合,专为封闭空间和地下矿山而优化,适用于硬岩(变化探测)和软岩(会聚监测)矿山。这使采矿操作人员能够更有规律地扫描更大范围内的挖掘,并使用准确的定量数据监控变化。
该解决方案无需进行数据分割、手动对齐或使用第三方软件,只需极少的用户输入。最终,它能提供更多可重复、可量化的输出结果,说明发生变化或扩张的位置以及大面积变化的速度。然后,可以将这些数据与其他数据结合起来,确定根本原因分析或查明发生变化的原因,从而对变化进行更定期、更广泛的监测,帮助工程师(从地质技术人员到测量人员)做出更明智的决策并降低风险。
快速数据采集
利用Hovermap 快速捕捉当前挖掘剖面。
简化工作流程
处理、对齐和可视化两个Hovermap 扫描之间的变化。
无第三方软件
无需使用复杂耗时的第三方软件来校准扫描。
大规模监测
可进行大规模的定期监测,提供数据以改进工程师的决策,从而降低风险和危害。
定量结果
可对整个挖掘过程中的变形进行定量和可重复的解释。
无需分割数据
同时比较3D 连续数据的扫描结果。非刚性对齐过程避免了分段来调整扫描漂移。
业务工作流程

- 请进行您的参考扫描和后续扫描。
- SLAM Aura SLAM 使用SLAM 处理每次扫描。
- 大致对齐两个点云,让Aura 两个数据集。
- 分析点云与网格数据,以识别两次扫描之间存在运动的区域。
改进监测计划
快速洞察力可应用于各种类型的地下矿井,并可输入到一系列工程流程中。
所有活动工作
监控所有挖掘工作,检查稳定性,确保工作场所安全
频繁的斜坡爆破
检查红树林、眉毛和高风险挖掘区的状况。
洞穴作业
快速识别巨大的应力变化,监测长寿命挖掘。
深/高应力矿井
监测不连续性、大型结构和隆起表面支撑周围的持续变化。
地震活跃区的矿山
回溯分析,确定事件后的变化。
内部封闭空间
检查婴儿床间、破碎机室、传送带驱动装置和门户是否有变化。
应用
Emesent Aura 支持以下变化检测和会聚监控功能:
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趋同监测(总位移/净位移)
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会聚监测(速率)
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不连续性动员(剪切带、断层、大尺度结构)
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点火或除草后眉毛受损
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对岩爆和地震损伤进行法医分析
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损坏深度
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地面支持性能和剩余能力
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相邻层面和上覆层面之间的相互作用
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矿山规模不稳定性识别
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跟踪康复情况
将岩土工程监测的重点放在关键处
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常见问题
输出结果包含:- 带点到网格距离属性的.Laz点云文件- 参考扫描的.Ply网格文件系统通过驱动器内部变化进行相对判断,可清晰区分收敛与发散现象。采用彩色标尺直观呈现两次扫描间的距离差异。
Emesent解决方案可生成覆盖整个矿区的时移热力图,该图可直接用于分析。该热力图可轻松与其他地质及岩土工程信息结合,以确定根本原因分析或变化发生的原因,例如岩性、构造解释、地震活动数据以及显示应力和塑性应变的数值模拟结果。
目前,监测地下采矿变化的主要方法是损伤测绘,该方法通过标注矿井的二维横截面来标识关注区域。尽管这种方法能覆盖广阔空间范围,但其本质具有主观性且缺乏精确度。 相比之下,带式或数字式伸长计能在离散点位实现高精度测量。但由于岩体异质性特征——其性质在不同巷道、巷道与横截面间可能存在显著差异——这些点位测量结果未必能代表整体状况。 全站仪和固定式激光传感器等先进工具虽能提供高精度测量,但空间覆盖范围有限。
这些传统方法各有其适用场景,但在监测规模、频率和可靠性方面均存在取舍。因此,许多地下矿山难以有效监测变化,这可能同时危及安全和盈利能力。
此外,通过识别潜在位移区域,SLAM 指导应变计的精准布设,从而提升高精度点测量数据的价值。 全站仪虽能检测矿井入口等关键基础设施的毫米级位移SLAM 通过实现更广域的环境扫描SLAM 。同理,固定式激光传感器可监测采场采矿作业中的破碎室稳定性SLAM 监测范围SLAM 至邻近区域。由此可见SLAM 替代传统工具SLAM 而是对其进行增强,支持更全面、可扩展且主动的监测方案。