基于三维激光技术的铀尾矿库可视化安全监测与研究

发布时间：2017-05-03 08:03

  本文关键词：基于三维激光技术的铀尾矿库可视化安全监测与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：铀尾矿是我国铀矿资源的不断开采及利用的必然产物。由于人们对铀尾矿、铀废矿石所导致的环境危害认识不足，在铀矿开采、生产过程中产生的低品位矿石采用无序松散堆放，并以山形、平坦形、坡状等形式堆放，而地处山区的铀矿山开采过程中产生的铀废矿石，大多数铀废矿石堆放在山坡上，形成势能较高的人工边坡。这些铀尾矿边坡，易造成灾害隐患。同时，由地震、自然降雨、火山喷发等诱发的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害也可能使尾矿库受到严重破坏。 目前，四川有多处铀矿点，分布于川西南地区、川北地区、川东地区、川西北地区几个区域。其中川西北铀矿开采场作为国家重要的铀矿资源开采基地，有较为丰富的铀矿资源，在其开采场内铀尾矿均露天堆积于坑口附近。铀尾矿作为的重大危险源，一旦发生溃坝，将给人民生命和财产造成了巨大的损失，在一定程度上制约了国民经济的快速发展。本论文利用三维激光监测技术对铀尾矿库进行了监测研究。 论文研究表明，利用三维激光扫描仪，可以高精度、高密度的获取“面”式三维点云数据，并提取其相关特征，从而准确反映整个目标范围内铀尾矿库表面的实时变化情况。通过本论文的研究得到以下结论： （1）论文所采用的技术、方法、设备能对尾矿库的安全稳定性进行精确的定量分析与计算。 （2）该方法能够为铀尾矿库安全性评估及监测提供全面、详细及有说服力的数据。 （3）对于尾矿库的形变与位移测量精度可达到1厘米以下，能对微小形变与位移作出判别。 （4）能根据各种矿区及尾矿库环境的不同要求采用不同参数对数据进行分析，从而适应不同条件下对不同尾矿库进行安全稳定性评价的需求。 论文初步对三维激光扫描技术在铀尾矿库监测方面的应用问题做了研究，展望该技术的进一步实际应用，还有下面几点需要我们做进一步的改进与提高： （1）尾矿库表面植被对于测量及形变分析精度有较大影响，故在测量时应考虑多种方法减小植被覆盖率，如在秋冬季进行测量或在测量前进行除草。 （2）为保证形变与位移分析结果的高精度，测量时应保证测量误差小于1厘米，因此需采用高精度的三维激光扫描仪和全站仪进行作业，且作业时应严格按照三维激光扫描作业操作规范进行。 （3）在下一步的工作中，，应当以更多的尾矿库监测扫描数据获取与分析为基础研究探讨对尾矿库的三维激光扫描技术应用方法、需求与规范，并在充分的数据基础上研究制定尾矿库的三维激光扫描标准，填补我国目前缺少三维激光扫描技术标准的空白。 （4）在下一步的尾矿库监测工作中应当研究探讨将三维激光扫描技术与传感器技术、物联网技术和物探技术相结合，实现对尾矿库安全稳定性的全面、适时、准确监测。
【关键词】：三维激光 铀尾矿库 安全监测
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD76;TD926.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-15
• 1.1 研究目的及意义10-11
• 1.2 研究内容与目标11
• 1.3 技术路线11-13
• 1.4 总体执行情况13-15
• 第2章 三维激光扫描仪15-26
• 2.1 三维激光测量的工作原理15-18
• 2.2 三维激光扫描仪仪器特点18-19
• 2.3 三维激光扫描仪仪器分类19-20
• 2.4 三维激光扫描仪介绍20-23
• 2.4.1 仪器简介20-21
• 2.4.2 仪器参数21-23
• 2.4.3 硬件组成23
• 2.5 三维数据处理软件介绍23-26
• 2.5.1 LaserControl 软件23-24
• 2.5.2 LupoScan 软件24-26
• 第3章 三维激光点云数据采集26-37
• 3.1 研究区概况26-28
• 3.1.1 自然地理26-27
• 3.1.2 地质背景27-28
• 3.2 研究区三维激光数据采集28-31
• 3.3 三维激光数据处理31-37
• 3.3.1 点云数据预处理31-32
• 3.3.2 点云数据拼接32-37
• 第4章 铀尾矿区三维激光变形监测研究37-46
• 4.1 变形监测现状37-39
• 4.2 变形监测块的识别39-40
• 4.3 标准点三维坐标获取40
• 4.4 变形监测结果分析40-46
• 第5章 铀尾矿库安全评价体系研究46-56
• 5.1 监测预警评价现状46
• 5.2 铀尾矿库预警体系构建46-48
• 5.3 铀尾矿库安全监测预警评价研究48-56
• 5.3.1 铀废矿库安全预警评价等级分类48-50
• 5.3.2 评价指标权重计算50-51
• 5.3.3 铀废矿库预警评价51-52
• 5.3.4 铀尾矿库预警评价实例52-56
• 结论56-57
• 1 结论与认识56
• 2 存在的问题及进一步研究的展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 攻读学位期间取得学术成果61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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  本文关键词：基于三维激光技术的铀尾矿库可视化安全监测与研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：342610