地下采礦中的高光譜成像技術(shù)應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2024-02-19
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摘要 地下采礦的復(fù)雜性要求高度選擇性的礦石開(kāi)采和靈活的礦山規(guī)劃。因此,在整個(gè)礦山生命周期中,持續(xù)進(jìn)行地質(zhì)面測(cè)繪和解讀成為地下礦山的常規(guī)工作。本研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與實(shí)地應(yīng)用,驗(yàn)證了高光譜成像(HSI)技術(shù)在地下采礦環(huán)境中的可行性,并為其操作使用提供了標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程。盡管仍存在挑戰(zhàn),但此項(xiàng)技術(shù)有望推動(dòng)采礦行業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程,降低環(huán)境污染與采礦風(fēng)險(xiǎn)。
一、項(xiàng)目介紹與背景
高光譜成像技術(shù)雖已在露天采礦中展現(xiàn)價(jià)值,但在地下環(huán)境中的應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。本研究旨在填補(bǔ)這一知識(shí)空白,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究與實(shí)地測(cè)試,系統(tǒng)地評(píng)估了不同光源、濕度及設(shè)備對(duì)高光譜數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響,并探索了其在真實(shí)地下條件下的應(yīng)用潛力。
二、方法與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
本研究采用多階段方法,包括實(shí)驗(yàn)室?guī)r石樣品的高光譜掃描、暗室條件下的模擬測(cè)試以及地下礦山的高光譜數(shù)據(jù)收集。通過(guò)對(duì)比分析,優(yōu)化了光源與傳感器設(shè)置,并研究了表面濕度對(duì)掃描結(jié)果的影響。
三、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與結(jié)果
在實(shí)驗(yàn)室條件下,我們成功獲取了巖石樣品的高光譜數(shù)據(jù),并評(píng)估了不同光源和配置的效果。同時(shí),模擬地下環(huán)境的測(cè)試表明,在合適的照明條件下,高光譜相機(jī)系統(tǒng)能夠有效捕捉礦物學(xué)信息。此外,我們還發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)表面對(duì)測(cè)量結(jié)果具有一定影響。
四、地下礦山的高光譜應(yīng)用
在地下礦山中,我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果選擇了合適的設(shè)備與照明設(shè)置,成功收集了高光譜數(shù)據(jù)。通過(guò)處理與分析,我們繪制了礦物豐度圖并評(píng)估了礦面的鋰含量。此外,我們還利用手持式激光誘導(dǎo)擊穿光譜法(LIBS)對(duì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
五、結(jié)論與展望
本研究證明了高光譜方法在地下采礦作業(yè)中進(jìn)行自動(dòng)露頭測(cè)繪的可行性,并為該技術(shù)的操作使用提供了標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程。盡管仍存在一些挑戰(zhàn),如照明條件優(yōu)化、數(shù)據(jù)校正等,但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累,高光譜成像有望在采礦行業(yè)中發(fā)揮更大作用,推動(dòng)行業(yè)的數(shù)字化與可持續(xù)發(fā)展。
六、未來(lái)工作方向
未來(lái)的研究將進(jìn)一步優(yōu)化高光譜成像技術(shù)在地下采礦中的應(yīng)用效果,探索更多潛在的礦物識(shí)別與品位估算方法。同時(shí),我們還將關(guān)注與其他技術(shù)的融合應(yīng)用,如無(wú)人機(jī)搭載高光譜相機(jī)進(jìn)行空中掃描等,以提高采礦作業(yè)的效率和安全性。
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