露天矿山采空区精细化验收方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种露天矿山采空区精细化验收方法、系统、设备及介质，所述方法包括：在爆前和爆后阶段，获取无人机航拍采集的采空区所在爆区及周边的影像信息；通过空中三角解析法对采空区所在爆区及周边的影像信息进行解析，转化为采空区所在爆区的三维密集点云数据；对采空区所在爆区的三维密集点云数据进行处理，得到采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型；根据采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型，评价采空区的爆破处理效果，同时基于采空区所在爆区及周边的影像信息及实际挖装反馈情况，保证采空区的爆破处理效果评价可靠性，实现露天矿山采空区精细化验收。本发明专利技术有助于及时反馈分析与后期设计优化，对于采空区规范化管理有着重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
露天矿山采空区精细化验收方法、系统、设备及介质
本专利技术涉及一种露天矿山采空区精细化验收方法、系统、设备及介质，属于露天采矿领域。
技术介绍
早先一些地下矿山采用空场法崩落采矿，产生了较多的采空区及巷道，虽然大部分采空区采用了废石充填或者封闭处理，但也遗留了较多未经处理的采空区；并且早期矿山民采、盗采现象管控较难，造成矿石品位较高的区域存在一些无开采设计资料的盲采空区。后期为了提高资源回收率和安全生产管理水平，采用了露天开采模式，故这些遗留的有资料及无资料的采空区对采场的安全生产带来了较大的威胁。针对采空区的处理，三维激光扫描仪、综合物探技术、高密度电法以及综合探测等技术应用在采空区的精密探测方面，为获取隐伏采空区的位置及相关参数提供了极大的帮助，有助于分析潜在的危害程度；在采空区处理的安全评价方面，数值模拟软件如FLAC3D、ANSYS等，用在分析采空区处理前后的安全处理效果评价，为安全评价提供了理论支撑；在工程实践方面，采空区充填率与遗留采空区体积作为主要的评价指标，其是通过公式计算得到相应的参数，对比分析采空区处理前后的数据，判定爆破后的采空区充填效果。在实际情况中，露天矿山采空区的处理效果评价主要采用的是经验法，通过观察爆堆的宏观外在表象，分析采空区坍塌的程度，判定其是否处于安全状态；经验法主要依赖于技术管理人员的现场工作经验，具有一定的局限性，难以实现精细化评价与验收，故需要引入更为有效的技术手段。无人机航测技术为先进的非接触式测量手段，在采空区等重大安全隐患的排查与分析方面，具有安全性好、可靠性高、效率高等显著优势，可真实反映被测区域地形地貌三维信息，已广泛应用在露天矿山开采设计与安全管理领域。通过查阅相关文献发现，无人机航测在采空区方面的研究相对较少，尤其是在采空区处理效果评定方面。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种露天矿山采空区精细化验收方法、系统、设备及介质，其通过应用无人机航测技术，可得到采空区爆前和爆后两期真实三维数据，进行影像模型信息与实际处理效果的匹配分析，进而实现采空区的精细化验收，有助于及时反馈分析与后期设计优化，对于采空区规范化管理有着重要的意义。本专利技术的第一个目的在于提供一种露天矿山采空区精细化验收方法。本专利技术的第二个目的在于提供一种露天矿山采空区精细化验收系统。本专利技术的第三个目的在于提供一种计算机设备。本专利技术的第四个目的在于提供一种存储介质。本专利技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种露天矿山采空区精细化验收方法，所述方法包括：在爆前和爆后阶段，获取无人机航拍采集的采空区所在爆区及周边的影像信息；通过空中三角解析法对采空区所在爆区及周边的影像信息进行解析，将采空区所在爆区及周边的影像信息转化为采空区所在爆区的三维密集点云数据；对采空区所在爆区的三维密集点云数据进行处理，得到采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型；根据采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型，评价采空区的爆破处理效果，同时基于采空区所在爆区及周边的影像信息及实际挖装反馈情况，保证采空区的爆破处理效果评价可靠性，实现露天矿山采空区精细化验收。进一步的，所述在爆前和爆后阶段，获取无人机航拍采集的采空区所在爆区及周边的影像信息之前，还包括：获取钻孔式三维激光扫描仪探测的采空区基本参数。进一步的，所述通过空中三角解析法对采空区所在爆区及周边的影像信息进行解析，将采空区所在爆区及周边的影像信息转化为采空区所在爆区的三维密集点云数据，具体包括：对采空区所在爆区及周边的影像信息进行影像自动匹配分析，确保满足空中三角解析法计算的要求；导入像控点及检查点坐标进行第一次刺点，确保每个像控点及检查点至少刺连续三张采空区所在爆区及周边的影像信息；对第一次刺点后的影像信息进行第一次空中三角解析法计算，得到第一解算影像；将第一解算影像进行第二次刺点，并对第二次刺点后的第一解算影像进行第二次空中三角解析法计算，得到第二解算影像，作为采空区所在爆区的三维密集点云数据。进一步的，所述对采空区所在爆区的三维密集点云数据进行处理，得到采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型，具体包括：判断采空区所在爆区的三维密集点云数据是否满足模型重建的要求；若三维密集点云数据满足模型重建的要求，则通过三维模型精度误差、像控点及检查点误差，进行误差精度综合分析，判断误差精度是否满足预设比例的地形图成图精度要求；若三维密集点云数据满足预设比例的地形图成图精度要求，则确定模型切块、坐标系选择、成果类型，进行模型重建，生成采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型。进一步的，所述通过三维模型精度误差、像控点及检查点误差，进行误差精度综合分析，判断误差精度是否满足预设比例的地形图成图精度要求，具体包括：根据三维模型精度误差，判断三维密集点云数据是否满足航测要求；若三维密集点云数据满足航测要求，则以航测得到的像控点及检查点坐标作为坐标测量值，将坐标测量值与坐标真实值进行比对分析；根据比对分析结果，判断误差精度是否满足预设比例的地形图成图精度要求。进一步的，所述根据采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型，评价采空区的爆破处理效果，具体包括：基于采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型，导入采空区范围坐标，提取爆前和爆后采空区所在爆区的全部高程点信息，并进行进一步加工处理，获取符合现场实际的高程点信息，从而得到爆前和爆后采空区所在爆区的高程点信息变化情况；根据爆前和爆后采空区所在爆区的高程点信息变化情况，评价采空区的爆破处理效果。进一步的，所述根据爆前和爆后采空区所在爆区的高程点信息变化情况，评价采空区的爆破处理效果，具体为：根据爆前和爆后采空区所在爆区的高程点信息变化情况，并结合爆破后岩石的松散系数及爆堆实际推进距离，综合评价采空区的爆后实际充填程度。本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种露天矿山采空区精细化验收系统，所述系统包括：获取单元，用于在爆前和爆后阶段，获取无人机航拍采集的采空区所在爆区及周边的影像信息；解析单元，用于通过空中三角解析法对采空区所在爆区及周边的影像信息进行解析，将采空区所在爆区及周边的影像信息转化为采空区所在爆区的三维密集点云数据；处理单元，用于对采空区所在爆区的三维密集点云数据进行处理，得到采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型；验收单元，用于根据采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型，评价采空区的爆破处理效果，同时基于采空区所在爆区及周边的影像信息及实际挖装反馈情况，保证采空区的爆破处理效果评价可靠性，实现露天矿山采空区精细化验收。本专利技术的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的露天矿山采空区精细化验收方法。本专利技术的第四个目的可以通过采取如下技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种露天矿山采空区精细化验收方法，其特征在于，所述方法包括：/n在爆前和爆后阶段，获取无人机航拍采集的采空区所在爆区及周边的影像信息；/n通过空中三角解析法对采空区所在爆区及周边的影像信息进行解析，将采空区所在爆区及周边的影像信息转化为采空区所在爆区的三维密集点云数据；/n对采空区所在爆区的三维密集点云数据进行处理，得到采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型；/n根据采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型，评价采空区的爆破处理效果，同时基于采空区所在爆区及周边的影像信息及实际挖装反馈情况，保证采空区的爆破处理效果评价可靠性，实现露天矿山采空区精细化验收。/n

【技术特征摘要】
1.一种露天矿山采空区精细化验收方法，其特征在于，所述方法包括：
在爆前和爆后阶段，获取无人机航拍采集的采空区所在爆区及周边的影像信息；
通过空中三角解析法对采空区所在爆区及周边的影像信息进行解析，将采空区所在爆区及周边的影像信息转化为采空区所在爆区的三维密集点云数据；
对采空区所在爆区的三维密集点云数据进行处理，得到采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型；
根据采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型，评价采空区的爆破处理效果，同时基于采空区所在爆区及周边的影像信息及实际挖装反馈情况，保证采空区的爆破处理效果评价可靠性，实现露天矿山采空区精细化验收。


2.根据权利要求1所述的露天矿山采空区精细化验收方法，其特征在于，所述在爆前和爆后阶段，获取无人机航拍采集的采空区所在爆区及周边的影像信息之前，还包括：
获取钻孔式三维激光扫描仪探测的采空区基本参数。


3.根据权利要求1-2任一项所述的露天矿山采空区精细化验收方法，其特征在于，所述通过空中三角解析法对采空区所在爆区及周边的影像信息进行解析，将采空区所在爆区及周边的影像信息转化为采空区所在爆区的三维密集点云数据，具体包括：
对采空区所在爆区及周边的影像信息进行影像自动匹配分析，确保满足空中三角解析法计算的要求；
导入像控点及检查点坐标进行第一次刺点，确保每个像控点及检查点至少刺连续三张采空区所在爆区及周边的影像信息；
对第一次刺点后的影像信息进行第一次空中三角解析法计算，得到第一解算影像；
将第一解算影像进行第二次刺点，并对第二次刺点后的第一解算影像进行第二次空中三角解析法计算，得到第二解算影像，作为采空区所在爆区的三维密集点云数据。


4.根据权利要求1-2任一项所述的露天矿山采空区精细化验收方法，其特征在于，所述对采空区所在爆区的三维密集点云数据进行处理，得到采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型，具体包括：
判断采空区所在爆区的三维密集点云数据是否满足模型重建的要求；
若三维密集点云数据满足模型重建的要求，则通过三维模型精度误差、像控点及检查点误差，进行误差精度综合分析，判断误差精度是否满足预设比例的地形图成图精度要求；
若三维密集点云数据满足预设比例的地形图成图精度要求，则确定模型切块、坐标系选择、成果类型，进行模型重建，生成采空区所在爆区的爆前和爆后三维模型。


5.根据权利要求4所述的露天矿山采空区精细化验收方法，其特征在于，所述通过三维模型精...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兵兵，谢守冬，李萍丰，许龙星，周敏，陈晶晶，韩振，
申请(专利权)人：宏大爆破工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44