[发明专利]一种巷道变形监测方法

权利要求书

1.一种巷道变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采用固定于巷道顶部的三维激光扫描仪从左到右，从上到下矩阵式扫描，得到扫描数据；

2）根据多次扫描的扫描数据的质量和特征对原始点云数据进行预处理；

3）将预处理的点云数据坐标，保存格式为X、Y、Z；提取第一次与第一次之后位置固定的巷道基准坐标标志点的点云数据坐标X、Y、Z，通过做差计算出三维激光测距仪在坐标点中位移量X_o、Y_o、Z_o；通过固定在固定器上的三维激光扫描仪对三维激光扫描仪坐标进行校准，即对第一次之后预处理的点云数据云变换，变换成[X+X_o、Y+Y_o、Z+Z_o]，将变换后的点云数据与第一次预处理的点云数据做差，得到巷道四周的变形量；其中，巷道基准坐标标志点通过以下过程设置：首先采用内径为300～350mm的钻杆在煤层底板打孔至稳定基岩，再下入套管（1）至稳定基岩上部，进行护壁，钻孔中心竖直设置有钢杆（2），钢杆（2）底端采用锚固剂3固定在稳定基岩上，钢杆（2）另一端设置十字标（5），作为基准坐标标志点；

扫描数据包括巷道坐标点云数据；

套管（1）内填充聚乙烯泡沫塑料，套管（1）顶部设置有铁片盖（6）；

套管（1）的直径为280～330mm，套管（1）和钢杆（2）均高出地面50～100mm，钢杆（2）的高度比套管（1）高30～40mm；

预处理包括点云数据分割，点云数据去噪以及混杂点、误差点去除。

2.根据权利要求1所述的一种巷道变形监测方法，其特征在于，点云数据分割的具体过程如下：按照对点云数据的空间、纹理、几何特征进行划分，使得具有相似特征或语义的点云数据划分到一起。

3.根据权利要求1所述的一种巷道变形监测方法，其特征在于，点云数据去噪的具体过程如下：对点云数据中的飘移点、孤立点、冗余点通过3D Reshaper软件进行去噪处理。

4.根据权利要求1所述的一种巷道变形监测方法，其特征在于，混杂点、误差点去除的具体过程如下：对点云数据中的混杂点、误差点根据迭代最近点算法进行去除。