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龙图腾网恭喜鞍钢集团矿业有限公司申请的专利一种基于三维激光建模的巷道掘进面爆破采装方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114429516B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111599730.4，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种基于三维激光建模的巷道掘进面爆破采装方法是由徐连生;高英勇;崔新男;王怀远;荆洪迪;张德辉;柴青平;谷传宝设计研发完成，并于2022-03-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三维激光建模的巷道掘进面爆破采装方法在说明书摘要公布了：本发明一种基于三维激光建模的巷道掘进面爆破采装方法，包括以下几个步骤：S1.利用三维激光扫描仪对待建模巷道掘进面进行扫描，获得巷道掘进面和前端巷道的点云数据A，并对点云数据A进行处理，构建基准三维激光模型；S2.爆破采装作业循环；S3.利用三维激光扫描仪对爆破循环采装后的新掘进面及巷道进行扫描，获得巷道新掘进面和前端巷道的点云数据B，并对点云数据B进行处理，构建三维循环激光模型；S4.掘进量进行采装。其有益效果是：采用三维激光扫描获取出渣结束后掘进面的点云数据，建立基准三维激光模型的三维激光循环模型，通过两次模型差值自动计算爆破进尺和掘进方位，且验收结果精准。

本发明授权一种基于三维激光建模的巷道掘进面爆破采装方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三维激光建模的巷道掘进面爆破采装方法，其特征在于，主要包括以下几个步骤：S1.将三维激光扫描仪设置在掘进面后端3～5m巷道中央，在三维激光扫描仪与掘进面之间的巷道边帮喷涂三个空间不共线的黑白棋盘格特征标识，利用三维激光扫描仪对待建模巷道掘进面进行扫描，获得巷道掘进面和前端巷道的点云数据A，并对点云数据A进行处理，构建基准三维激光模型；S2.爆破采装作业循环；S3.利用三维激光扫描仪对爆破循环后的新掘进面及巷道进行扫描，获得巷道新掘进面和前端巷道的点云数据B，并对点云数据B进行处理，构建三维循环激光模型；S4.掘进量进行采装，步骤S4掘进量采装包含以下步骤：S4.1以特征标识为基点，将基准三维激光模型与三维循环激光模型进行对齐；步骤S4.1模型对齐采用如下方法：在扫描的点云数据A或点云数据B中，坐标原点为扫描仪光心，设其坐标为O，则点O的坐标为0,0,0，光心坐标系为O-xyz，扫描点云中某点P的坐标为Poxo,yo,zo，三个特征标识中心点在光心坐标系中的坐标分别为M1x1,y1,z1，M2x2,y2,z2，M3x3,y3,z3，则空间三角形M1M2M3的重心坐标G的坐标可计算为x＝x1+x2+x33，y＝y1+y2+y33，z＝z1+z2+z33，将坐标原点由点O平移向点G，平移向量为则扫描点云中某点P坐标更新为以点G为坐标原点的坐标为PGxo+x,yo+y,zo+z，将每次扫描点云坐标均以M1M2M3的重心G为原点进行更新，更新后的点G坐标为0,0,0，新坐标系为G-xyz，则完成了不同模型的对齐；S4.2计算当前爆破循环的进尺，步骤如下：在第n次爆破作业循环后，将循环激光模型Modeln与基准激光模型Model0对齐，在Excel数据表中以新坐标系G-xyz将点的坐标进行更新；取平面x＝0切割Modeln与Model0，得到掘进面交线Ln与L0，在Excel数据表中做如下计算：①分别在对齐后的循环激光模型Modeln与基准激光模型Model0中寻找x＝0的点的集合{Pn}和{P0}，该集合中包含交线Ln与L0上的点和平面x＝0与巷道顶板底板交线上的点，需要进一步筛选；②在{Pn}和{P0}中分别选取z坐标最大的点和其z坐标值为zn和z0；③考虑到掘进爆破中常采用浅孔爆破，其超欠挖深度不超过0.2m，故在{Pn}和{P0}中分别选取z坐标值的范围为zn±0.2和z0±0.2，便可过滤掉集合{Pn}和{P0}中平面x＝0与巷道顶底板交线上的点，得到交线Ln与L0上的点及m和k分别为交线Ln与L0上交点的数量；④设基准激光模型中初始掘进深度为d0，则第n次爆破循环后的掘进深度为dn，则相应地，该次爆破循环的进尺为D＝dn-dn-1；S4.3计算当前爆破循环的掘进面平整度，步骤如下：其计算平整度的过程如下：在第n次爆破循环中，以步骤S4.2计算所得新掘进深度dn作垂直于平面x＝0的平面z＝dn，以平面z＝dn作为当前掘进面的设计掘进面，对点云数据B做如下计算：①考虑到掘进爆破中常采用浅孔爆破，其超欠挖深度不超过0.2m，因此，在点云数据B中选取所有z坐标为dn±0.2的点的集合，即为掘进面内所有点的集合{P}；②将集合{P}中点的z坐标与dn进行如下计算，定义为掘进面平整度： 其中，w为集合{P}内节点数，zi为集合{P}节点的z坐标，δ为掘进面平整度，δ值越小，则平整度越高；S4.4对照当前爆破循环的进尺、掘进面平整度与爆破设计是否相符，符合设计则返回步骤S2，不符合设计则对爆破参数进行优化。

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