煤炭科学技术

作者：姜龙飞, 毛善君, 李 梅, 刘 晖, 张 弘,

关键词：智能开采, 激光点云, 点云切片, 割煤顶板线, 空间形态, 激光扫描,

激光扫描数据的获取与处理是煤矿智能工作面的关键技术之一。作为监测煤矿采煤机截割轨迹的重要手段，三维激光扫描技术，因其具有非接触、精度高、受烟尘影响小等特点日益受到重视，但由于激光点云数据存在的海量性、离散性、冗余多的特点，实际生产中，目前只能将远程获取工作面三维点云信息，无法利用激光点云数据的空间特征直接提取采煤机割煤顶板线，即无法提供当前刀采煤机截割轨迹的反馈信息。为实时获取和预测采煤机当前刀割煤顶板线位置数据，在基于物探、钻探、巷道素描和激光扫描等数据构建初始透明化工作面的基础上，利用激光扫描仪，实时感知获取煤矿井下综采工作面的激光点云数据，在充分理解激光扫描装置运行原理和激光点云数据特征的前提下，针对三维激光点云存在的数据离散、信息量大、特征提取困难等问题，通过移除离群点、点云滤波、点云切片和基于空间形态的特征点提取等算法，建立了一套完整的工作面三维激光点云的特征提取流程，实现了综采工作面激光点云的割煤顶板线的自动提取，并与基于目视解译法提取的割煤顶板线数据进行对比验证，误差小于0.04 m的点数量占84%，误差小于0.08 m的点数量占96%，验证了该提取采煤机当前刀割煤顶板线算法的可行性，从而为下一刀或下几刀采煤机截割行程提供数据参考。

来源：2022年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2022年第6期