文/胡乔森 李慧娟

一、引言

煤矿生产中由于回采工作面复杂的地质构造，切眼顶板冒顶灾害的监测问题一直是煤矿安全领域的一大难题。因此，研究切眼顶板灾害监测，对于保障井下安全生产具有重要的现实意义。

目前，国内外诸多学者主要以经典力学为理论基础，采用钻探、物探等手段对顶板矿压进行监测，从而对巷道顶板岩层进行宏观的稳定性分析。然而在实际监测中为更精确地了解矿压的变化，往往过多地实施钻探物探，这将对顶板造成进一步的破坏，同时带来的是监测周期较长。本文通过研究当前煤矿安全监测方法在顶板灾害监测领域的应用方案和三维激光扫描技术在变形监测中的应用，提出了基于三维点云数据处理的煤矿顶板灾害监测方法及系统的配置方案。

二、平台架构

三维激光扫描技术利用激光测距的原理，通过记录被测物表面大量而密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速重建被测目标的三维模型。三维激光点云数据具有海量性、离散性、高精度性和丰富性，在切眼或巷道建模中虽然数据量大，但是在精准性方面完全可以保证得到最精确的顶板位移差异分析。当前对点云数据的处理主要运用三角网滤波算法及小波分层等算法，计算复杂度比较高，带来的是运算时间上的拖长，在顶板灾害监测中，为了保障监测数据的实时性，缩短监测周期则是一项重要的任务。因此……