矿山深部采空区已成为威胁矿山人员和生产设备安全的重要危险源。针对现有深部采空区探测方法成本高、时效性差、测量盲区多等问题,设计了一种探入式三维激光雷达扫描系统进行采空区探测。该系统采用廉价的机械旋转式激光雷达降低成本;...矿山深部采空区已成为威胁矿山人员和生产设备安全的重要危险源。针对现有深部采空区探测方法成本高、时效性差、测量盲区多等问题,设计了一种探入式三维激光雷达扫描系统进行采空区探测。该系统采用廉价的机械旋转式激光雷达降低成本;通过自主设计的基于图优化Cartographer-SLAM(Cartographer Simultaneous Localization and Mapping)算法,能够快速处理激光雷达数据,实现在井下实时定位与建图,提高了时效性;搭配探入式三维激光雷达扫描系统支架,可在危险巷道、采空区等人员难以进入的区域进行测量,有效减少测量盲区。为解决现有建模算法构建的采空区模型不光滑、孔洞多等问题,提出了一种基于移动最小二乘法(Moving Least Squares,MLS)优化的泊松曲面重建算法,对采空区点云数据进行建模,通过MLS法对数据点周围进行高阶多项式插值,经过八叉树分割、向量场计算、泊松方程求解、等值面提取,构建采空区三维模型。在辽宁省某金矿开展试验,通过采集多处采空区、巷道及地下硐室数据,实现了井下空间精确建模。试验结果表明:所设计的系统和算法,可高效、精确地实现深部复杂采空区三维建模,在一定程度上解决了深部复杂采空区探测中空区难以进入、存在测量盲区、建模精度不高等问题,为采空区管理和安全生产提供重要技术支持。展开更多
煤矿甲烷排放遥感监测已经成为世界各国监测温室气体排放的主要研究内容之一。为系统总结以往研究,分析研究趋势和发现当今研究热点,首先利用Web of Science与中国知网(CNKI)数据库和关键词检索,筛选了2000—2024年煤矿甲烷排放遥感监...煤矿甲烷排放遥感监测已经成为世界各国监测温室气体排放的主要研究内容之一。为系统总结以往研究,分析研究趋势和发现当今研究热点,首先利用Web of Science与中国知网(CNKI)数据库和关键词检索,筛选了2000—2024年煤矿甲烷排放遥感监测领域的国内外文献;然后,采用CiteSpace文献计量工具进行文献计量和可视化分析。结果表明:煤矿甲烷遥感监测领域文献呈显著增长态势,年均增幅达20%;发文量排名靠前的国家为美国(181篇)和中国(98篇),德国、加拿大等国家紧随其后;美国国家航空航天局(NASA)以66篇发文量居机构首位,中国科学院位列全球第6;研究热点主要集中于卫星遥感监测、甲烷浓度反演、甲烷量化估算以及数据智能处理;国外研究更多聚焦于全球甲烷排放的监测及政策驱动下的技术创新,我国则在煤矿甲烷排放监测和智能化管理方面表现突出;根据文献共被引分析,高分辨率遥感与反演技术的发展显著提升了甲烷排放监测的时空精度,遥感监测精度和效率、数据智能化处理与算法、多平台集成与融合、国际合作和数据共享等为未来研究方向。展开更多
随着开采深度的增加和开采规模的不断扩大,煤矿地质测量的复杂性和重要性愈发凸显。分析了煤矿地质测量空间信息系统的发展现状,探讨了系统的开发原则和基础框架,并重点分析了信息数据采集、GIS(Geographic Information System,地理信...随着开采深度的增加和开采规模的不断扩大,煤矿地质测量的复杂性和重要性愈发凸显。分析了煤矿地质测量空间信息系统的发展现状,探讨了系统的开发原则和基础框架,并重点分析了信息数据采集、GIS(Geographic Information System,地理信息系统)平台设计、数据专业获取和测量图形生成等关键技术。研究表明,煤矿地质测量空间信息系统的建设对于提高煤矿开采效率和安全性具有重要意义。展开更多
文摘矿山深部采空区已成为威胁矿山人员和生产设备安全的重要危险源。针对现有深部采空区探测方法成本高、时效性差、测量盲区多等问题,设计了一种探入式三维激光雷达扫描系统进行采空区探测。该系统采用廉价的机械旋转式激光雷达降低成本;通过自主设计的基于图优化Cartographer-SLAM(Cartographer Simultaneous Localization and Mapping)算法,能够快速处理激光雷达数据,实现在井下实时定位与建图,提高了时效性;搭配探入式三维激光雷达扫描系统支架,可在危险巷道、采空区等人员难以进入的区域进行测量,有效减少测量盲区。为解决现有建模算法构建的采空区模型不光滑、孔洞多等问题,提出了一种基于移动最小二乘法(Moving Least Squares,MLS)优化的泊松曲面重建算法,对采空区点云数据进行建模,通过MLS法对数据点周围进行高阶多项式插值,经过八叉树分割、向量场计算、泊松方程求解、等值面提取,构建采空区三维模型。在辽宁省某金矿开展试验,通过采集多处采空区、巷道及地下硐室数据,实现了井下空间精确建模。试验结果表明:所设计的系统和算法,可高效、精确地实现深部复杂采空区三维建模,在一定程度上解决了深部复杂采空区探测中空区难以进入、存在测量盲区、建模精度不高等问题,为采空区管理和安全生产提供重要技术支持。
文摘煤矿甲烷排放遥感监测已经成为世界各国监测温室气体排放的主要研究内容之一。为系统总结以往研究,分析研究趋势和发现当今研究热点,首先利用Web of Science与中国知网(CNKI)数据库和关键词检索,筛选了2000—2024年煤矿甲烷排放遥感监测领域的国内外文献;然后,采用CiteSpace文献计量工具进行文献计量和可视化分析。结果表明:煤矿甲烷遥感监测领域文献呈显著增长态势,年均增幅达20%;发文量排名靠前的国家为美国(181篇)和中国(98篇),德国、加拿大等国家紧随其后;美国国家航空航天局(NASA)以66篇发文量居机构首位,中国科学院位列全球第6;研究热点主要集中于卫星遥感监测、甲烷浓度反演、甲烷量化估算以及数据智能处理;国外研究更多聚焦于全球甲烷排放的监测及政策驱动下的技术创新,我国则在煤矿甲烷排放监测和智能化管理方面表现突出;根据文献共被引分析,高分辨率遥感与反演技术的发展显著提升了甲烷排放监测的时空精度,遥感监测精度和效率、数据智能化处理与算法、多平台集成与融合、国际合作和数据共享等为未来研究方向。
文摘随着开采深度的增加和开采规模的不断扩大,煤矿地质测量的复杂性和重要性愈发凸显。分析了煤矿地质测量空间信息系统的发展现状,探讨了系统的开发原则和基础框架,并重点分析了信息数据采集、GIS(Geographic Information System,地理信息系统)平台设计、数据专业获取和测量图形生成等关键技术。研究表明,煤矿地质测量空间信息系统的建设对于提高煤矿开采效率和安全性具有重要意义。
