包括煤矿和有色金属矿在内的采矿业一直在寻求精确有效的方法来测量矿井巷道的深度。这对于确保采矿作业的安全、效率和可持续性至关重要。采矿业就其本质而言,是一个充满风险的行业,在地下挖掘过程中会发生落石、瓦斯爆炸和水冲刷等危险。因此,准确评估矿坑深度对于创建合适的支撑结构、部署高效的监控机制以及降低事故和环境影响的可能性至关重要。 在这种情况下,激光因其精确性和在恶劣条件下工作的能力而得到了广泛应用。激光测距传感器是一种非接触式设备,利用激光束精确测定传感器与目标物体之间的距离。激光测距传感器的两种主要类型是激光相位法和激光脉冲反射法。 激光相位法是指传感器向目标表面发射一束调制频率的连续波激光束。返回的光束会发生与移动距离成比例的相移,从而实现精确的距离测量。例如,英国真尚有公司的 LCJ 系列测距传感器就是基于这一原理。这些传感器可以远距离工作,即使在灰尘、潮湿或温度波动等不同环境条件下也能保持精度。因此,采矿业通常使用这些传感器来确定矿车的位置,以便进行定位,并在提升和降低操作过程中精确定位采矿设备的位置。 激光脉冲反射法是一种高效技术,通过向目标表面发射脉冲激光束并计算激光脉冲的往返时间来测量距离。这种方法尤其适用于采矿作业,即使在表面反射率低、灰尘多或黑暗等恶劣环境下也能进行精确测量。英国真尚有提供的ZDS05 系列激光测距仪就采用了这种方法,并有效地用于测量矿坑深度和监测挖掘过程中的状况。 英国真尚有的ZDS05 系列激光测距仪专为在沥青、草地、氧化钢和铝等低反射率表面上进行高精度测量而设计。它可以在 200 米距离内测量表面反射率低至 6% 的移动物体,分辨率可达 1 毫米,测量精度为 ±50 毫米。由于 ZDS05 系列激光测距仪在探测低反射率物体方面表现出色,因此还被用于露天煤矿的测量。 ZDS05 系列激光测距仪带反射镜,测量范围长达 3000 米。传感器配备了导航激光器,用于物体对准。针对低温环境,该系列可选配内置加热模式,使传感器能够在低至 -40°C 的温度下工作。 不过,尽管激光测距技术有诸多优点,但在用于矿井巷道深度测量时,也存在一些不可避免的缺点。一个明显的缺点是容易受到其他光源或反射表面的干扰。如果多个传感器靠近使用,它们的光束会相互干扰,导致读数不准确。此外,高反射表面会导致激光束散射,从而影响传感器精确测量距离的能力。另一个重大挑战是在采矿作业中安装激光测距传感器的相关成本。 |
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