Reconocimiento y extracción de parámetros de pernos/cables de techo de carreteras a partir de nubes de puntos 3D...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Geotécnica
• Ingeniería de Minas
• Ingeniería Geomática

Sus antecedentes:

• La inspección manual de pernos/cables de techo de carretera en minas de carbón profundas es ineficiente y subjetiva.
• Garantizar la calidad y estabilidad del soporte del techo es crucial para la seguridad de la mina.
• Las inspecciones frecuentes son un desafío con los métodos tradicionales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método automatizado para reconocer y extraer parámetros de pernos/cables de techo utilizando escaneo láser móvil (MLS).
• Mejorar la eficiencia y objetividad de la evaluación de la calidad del soporte de la carretera en minas de carbón profundas.
• Proporcionar una base para evaluaciones de seguridad inteligentes en entornos de minería subterránea.

Principales métodos:

• Se utilizó un sistema MLS basado en Localización y Mapeo Simultáneos (SLAM) para capturar datos de nubes de puntos 3D de las carreteras de la mina.
• Se aplicó un filtro de simulación de tela (CSF) para la segmentación del techo y agrupamiento basado en densidad con restricciones geométricas para la identificación de pernos/cables.
• Se empleó el Análisis de Componentes Principales (PCA) para extraer parámetros geométricos como la longitud expuesta y la inclinación.

Principales resultados:

• El método basado en MLS logró una alta precisión en la identificación de pernos/cables de techo, con una precisión del 96,72% y una recuperación del 92,91% en experimentos de campo.
• Se extrajeron con éxito parámetros geométricos clave para 118 de los 127 pernos/cables etiquetados manualmente.
• Se generó una base de datos automatizada de parámetros de soporte para evaluación de ingeniería.

Conclusiones:

• El método MLS propuesto ofrece una solución eficaz para la evaluación inteligente de la calidad del soporte de la carretera en minas de carbón profundas.
• El rendimiento depende de la calidad de los datos MLS y la visibilidad de los pernos/cables del techo.
• Se recomienda una mayor validación en diversas condiciones de minería y en sitios mineros adicionales.