三维激光扫描技术在山东邹平铜矿地质测量中的应用研究

2018-09-03

世界有色金属 2018年12期

（山东省物化探勘查院，山东济南 250013）

山东邹平铜矿地质受地理条件影响，形成了大量铜矿，这些矿产的利用和开发工作具有一定要求，包括对地质的测量、采矿成果测量、地形变化测量等，其中最重要的就是地质测量，能够充分了解山东邹平地质情况、铜矿含量以及分布情况[1]。随着社会经济与科学技术的不断发展，人们对铜矿的需求量越来越高，传统的地质测量技术已经无法满足当今的要求，全新的地质测量技术——三维激光扫描技术应需求而生，这种技术充分利用激光的高速度与穿透力对地质进行测量，尤其在地质条件十分复杂的山东邹平铜矿区中，得到了很好的应用。三维激光在测量过程中，通过反射等现象对铜矿区地质进行测量，并实时记录，将这些数据在计算机中进行存贮，通过后期处理，三维激光扫面数据能够构建出一个立体的地质模型，对地质情况进行模拟，使山东邹平铜矿的探测与开发更加具有方向性，效率更高。

1 三维激光扫描技术在山东邹平铜矿地质测量中的应用

三维激光扫描技术能够通过测量对铜矿含量与体积进行计算，山东邹平地区地质环境较为复杂，测量工作很难开展，三维激光扫描技术的应用有效解决了这一问题，使测量准确度更高，还能够对地质图像进行拍摄，将拍摄内容与扫描数据相结合，使原本地质复杂的山东邹平矿区的地质面貌完全展示出来，为开采工作提供了极大的便利。三维激光扫描技术所应用的设备也十分先进，这种设备能够在很远的地方对矿区以及工作面进行测量，保证了测量人员的安全，其工作效率很高，通常来说，一处矿产仅用一个小时既可测量完毕，一天可对四处矿产进行扫描测量工作。与传统测量方式相比，三维激光扫描技术测量准确度与效率都得到了明显提升，同时测量人员的安全得到有力保证[2]。在山东邹平等地质条件复杂的矿区，三维激光扫描技术是一种十分理想的测量方法。传统技术需要实地测量，但由于地质环境恶劣使测量工作很难开展，三维激光扫描技术无须现场测量，在较远的距离发射激光既可，当激光在矿区中受到阻碍无法前进时就会形成反射现象，重新返回到设备中，扫描设备通过激光反射的时间等因素，对地质情况进行分析并随时记录。随后通过无数次的激光反射与接收建立该矿区的立体模拟模型，从而确定铜矿的具体位置与蕴藏量[3]。在山东邹平铜矿区的地质测量过程中，由于天气等外界因素，测量环境十分危险，这种情况下，测量速度越快，工作人员的安全就多一份保障，三维激光扫描技术最快能够同时对超过五万个点进行扫描，速度是传统测量设备的8倍以上，最大程度上使扫描时间缩短并且不影响扫描的准确度，保证测量人员安全。山东邹平地区多为山地，这对测量设备的安装与设定是非常不利的，测量设备在安装过程中要求稳定、牢靠，传统测量设备需距离矿区较近，设置地点需要便于工作人员操作与行走，若想同时满足这些要求，对于山东邹平的地质环境来说是很难达到的，设备安装不合理对测量工作的效率与准确度都会造成一定影响。

由于测量范围有限，不得不将设备进行多次拆卸与安装，从而对矿区进行全面测量，这种方式浪费了大量人力物力，测量结果准确度不高，不适合广泛应用[4]。三维激光扫描技术的研发，有效解决了这类问题，使山东邹平矿区的地质测量工作有了新的进展。

2 实验结果与分析

为山东邹平这类地质情况复杂的矿区测量提供了新的方法。近年来，随着科学技术水平的不断提高，相关研究者将三维激光扫描技术不断更新与完善，使其应用在除矿井测量外的各个领域中[5]。在山东邹平铜矿区使用传统测量与三维激光扫描技术分别作业，进行实验探究，得到的数据如表1所示。

表1 三维激光扫描技术与传统测量技术的比较

由表中数据可知，三维激光扫描技术能够更好的对复杂地质进行测量，准确度与效率从一定程度上都得到提高，是一种较为实用的测量方法。三维激光扫描技术相对于传统技术测量数据更加准确、客观，除此之外，三维激光扫描工作还加入了地质环境模拟、影像传输等技术，使铜矿井在进行开采时，前期准备工作更加充分，了解采掘区域的地势以及矿产资源分布情况。在对地质进行测量的过程中，无须进入矿区的采掘面即可进行远程操作，使测量人员的工作量大大减少，避免了安全隐患的出现。传统测量方式存在较多的弊端，对铜矿产的开发十分不利，需要被逐渐取替。