基于无人机载三维激光扫描测量系统的采空区扫描及应用研究
张驰， 崔林鹏， 冀虎， 李建
（1.矿冶科技集团有限公司，北京 100162；
2.国家金属矿绿色开采国际联合研究中心，北京 102628；
3.北京同邦创力科技发展有限公司，北京 100070；
4.安徽马钢罗河矿业有限责任公司，合肥 231500）
地下矿山采场爆破效果受岩石条件、炮孔网络设计参数以及钻孔爆破施工质量等多方面因素的影响，较难控制[1-5]。在局部岩性变化较大的区域实施爆破后形成的采空区边界往往较设计边界存在较大误差，明显的超欠挖问题严重影响2阶段回采矿山二步骤矿房的回采效果，继而导致矿房较大的损失贫化[6-12]。因此，及时掌握采空区的边界情况，对于科学评估采场爆破效果并指导相邻矿房的回采设计意义重大。
目前国内外的相关技术人员针对地下矿山回采过程中面临的超欠挖问题纷纷提出了相应的解决方案，其中具有代表性的是智能扫描测量设备的应用[13-15]。罗周全等利用CMS三维（3D）激光扫描测量系统对凡口铅锌矿采空区进行了扫描建模，通过模型间的布尔运算计算出采场存留矿量、回采总体积及采下废石量等，实现了大规模采场回采指标的可视化计算[16]；
李建等利用BLSS-PE矿用三维激光扫描测量系统对地下铁矿采空区进行了测量，计算了采场的超欠挖体积，明确了采空区边界对降低矿房贫化和损失指标的重要意义[17]；
余乐文等利用BLSS-PE三维激光扫描测量系统对采空区边界进行了精细化探测，确定了不同中段间采空区分布的空间位置关系，为实施残矿回采提供了数据支撑[18]；
马玉涛等利用C-ALS钻孔式三维激光扫描测量系统对安庆铜矿某空区进行了扫描建模工作，计算了采空区的体积，并为采空区充填设计提供了重要依据[19]；
邱振华等利用C-ALS钻孔式三维激光扫描测量系统对大宝山隐蔽采空区进行了探测，精确获取了采空区顶板边界，为崩落顶板处理采空区提供了关键数据[20]。总体而言，上述先进技术装备的使用在一定程度上提高了采空区边界透明化管理的水平，但由于目前采用的测量系统均为固定式扫描形式，对于一些由于采场超欠挖而造成的采空区边界遮挡很难做到一次扫描即完成整个采空区数据的采集，在不具备多点位扫描的情况下，遗漏的数据往往属于超欠挖的区域，直接影响采场贫化和损失指标评价的准确性。因而，如何获取完整的采空区边界信息成为新的技术难题。
无人机载三维激光扫描测量系统的出现从根本上改变了这一现状[21-23]，该系统为移动式三维激光扫描...
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