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（安徽銅都銅業股份有限公司冬瓜山銅礦）
關鍵詞：ＣＭＳ；地下開采；采空區；探測
摘 要：介紹了三維激光探測系統的基本組成、工作原理和特點，通過在冬瓜山銅礦采空區三維形態的精密探測應用研究，精確測繪出冬瓜山采空區實際邊界，準確地計算回采貧化損失率，分析了采空區頂板安全狀況。實踐表明，ＣＭＳ采空區三維精密探測技術為我國金屬礦山空區動態監測、礦柱回采爆破設計、回采貧損控制以及采空區穩定性分析等生產管理和過程控制研究，提供了有效技術手段。
１ 前言
空區三維激光精密探測系統（３ＤＣａｖｉｔｙＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）（以下簡稱ＣＭＳ系統）是２０世紀９０年代初由加拿大Ｎｏｒａｎｄａ技術中心和Ｏｐｔｅｃｈ系統公司共同研制開發的［１］，主要適用于井下采空區的探測和精密測量，探測空區效率高，探測結果可視化效果好［２］。對于二步驟回采空場嗣后充填采礦方法礦山，采用ＣＭＳ空區精密探測技術有利于指導空區充填、礦柱爆破設計、回采貧損控制以及空區穩定性分析等礦山生產技術管理，為礦山創造顯著的安全經濟效益。在冬瓜山銅礦開展空區激光精密探測技術應用研究對提高礦床開采質量和資源回收率，優化回采工藝，實現安全高效生產具有重大意義。
２ ＣＭＳ基本原理及構成
ＣＭＳ空區的探測主要是通過可３６０°旋轉并集成有激光測距儀的掃描頭實現。掃描頭可３６０°旋轉并收集距離和角度數據，每完成一次３６０°的掃描，掃描頭將自動按照操作人員事先設定的角度抬高其仰角進行新一輪的掃描，收集更大旋轉圈上點的數據，直至完成全部探測工作。ＣＭＳ工作的基本原理見圖１。其基本構成包括激光掃描頭、電源、數據接收器、手持式控制器及數據處理軟件［３］。
３ 探測空區模型的應用
采用三維激光精密探測系統探測了冬瓜山形成的采空區，現將５２-６＃、５２-８＃、５２-１０＃、５４-８＃、５４-１０＃采空區探測情況進行介紹。
３．１ 探測數據處理和空區模型
運用ＣＭＳ探測空區所獲得的原始探測數據為“．ｔｘｔ”格式文件，其紀錄的是兩個角度和一個距離
值。在對原始數據進行應用前，采用ＣＭＳ自帶的處理軟件ＣＭＳＰｏｓＰｒｏｃｅｓｓ，將“．ｔｘｔ”格式的原始數據文件轉換成“ｄｘｆ”格式的文件，該文件能被ＤＡＴＡＭＩＮＥ等礦業軟件接受，用以生成空區三維實體模型。在完成原始探測數據處理后，通過讀取ＳＵＲＰＡＣ形成的空區三維線框模型，用冬瓜山使用的ＤＡＴＡＭＩＮＥ礦山軟件再現空區三維模型（見圖２）。所生成的空區模型在ＤＡＴＡＭＩＮＥ中能進行三維立體顯示、旋轉、縮放及沿任意方向切剖面，計算模型體積、剖面面積等多功能操作，極大地方便了礦山工程技術和管理人員充分利用空區模型進行采礦管理和設計等工作。
３．２ 采空區體積計算
采用上述空區線框模型體積計算方法獲得探測......
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