本书立足于金属矿山采空区综合探测技术的研究及应用，主要分析了金属矿山采空区的形成与特征，综合分析了电法、磁法、地震波、地质层析成像和三维激光等探测技术在金属矿山采空区的适用性，总结了各种方法的探测机理和特征，分析了探测参数优化处理手段和现场试验结果，并得到了基于采空区三维精确建模，实现了采空区的稳定性动态分析。
本书可供矿山安全及矿山勘探领域的科研、技术、管理人员阅读，也可供高等院校矿业类师生参考。

1 金属矿山采空区形成及特征
1.1 采空区的基本概念
1.1.1 采空区的定义和特征
1.1.2 采空区的类别及其特点
1.2 金属矿山采空区的结构和分布
1.2.1 金属矿山采空区的组成和结构
1.2.2 空场法采空区的产生和发展
1.2.3 金属矿山采空区的灾害类型
1.3 采空区分布状况
1.3.1 全国采空区数量及规模分布状况
1.3.2 不同行业采空区数量及规模分布状况
1.3.3 “三下开采”矿山采空区数量及规模分布状况
1.3.4 独立采空区分布情况
1.3.5 矿山采空区规模分布情况
2 采空区探测方法适用性分析
2.1 采空区探测方法综述
2.1.1 采空区范围圈定
2.1.2 采空区精确探测
2.2 金属矿山采空区探测方法
2.2.1 金属矿山采空区探测的特殊性
2.2.2 金属矿山采空区探测方法的适用性
2.2.3 金属矿山采空区灾害探测整体解决方案
3 浅层未知采空区高密度电法探测技术研究
3.1 探测原理
3.2 岩石电阻率测量
3.2.1 均匀大地中电阻率的测定
3.2.2 非均匀介质中的稳定电流场及视电阻率计算
3.3 高密度电法装置采集方式
3.3.1 二极装置
3.3.2 三极装置
3.3.3 温纳装置
3.3.4 偶极装置
3.3.5 斯龙贝格装置
3.4 临淄采空区坍塌至热电厂坍塌高密度电法探测及钻探验证
3.4.1 测线布置
3.4.2 结果分析
3.4.3 钻探验证
4 深部未知采空区地质超前预报研究
4.1 TRT与其他弹性波法适用性比较
4.2 地震波真反射层析成像超前预报方法
4.2.1 地震反射波基本理论
4.2.2 地震波时距曲线
4.2.3 地震波三维反射层析成像技术
4.3 TRT地质超前预报系统简介
4.3.1 仪器设备
4.3.2 工作原理
4.3.3 工作布置
4.3.4 系统特点
4.4 TRT地质超前预报地震波反射特性
4.4.1 不良地质体地震波反射特性
4.4.2 采空区地震波反射特征
4.5 西石门铁矿井下深部开拓TRT地质超前预报
4.5.1 优化布置参数
4.5.2 探测已知工程
4.5.3 预报有断层或裂隙带测点
4.5.4 探测充水采空区
5 深部复杂采空区三维地震探测技术研究
5.1 三维地震勘探基本原理
5.2 采空区三维地震特征研究
5.2.1 采空区三维地震响应特征正演研究
5.2.2 采空区三维地震响应特征地震属性研究
5.2.3 采空区空间分布研究
5.3 临淄地下矿山采空区三维地震勘探施工及数据采集
5.3.1 试验工作
5.3.2 地震地质解释
6 采空区激光扫描探测与三维建模
6.1 高湿度条件下激光反射规律研究
6.1.1 岩石的光谱反射特征
6.1.2 水的光谱反射特征
6.1.3 激光漫反射特性
6.2 采空区激光扫描点云误差影响因素分析
6.2.1 关键误差分析
6.2.2 影响因素实证分析
6.2.3 误差环境影响因素回归分析
6.3 复杂采空区多点扫描点云数据拼接与精简方法研究
6.3.1 复杂采空区多点探测
6.3.2 有序点云精简
6.3.3 多点扫描数据拼接
6.3.4 散乱点云精简
6.3.5 工程应用
6.4 采空区点云信息三维建模算法研究
6.4.1 基于旋转面的格网三角剖分算法
6.4.2 最大张角三角剖分算法
6.4.3 基于切耳朵三角剖分算法的模型封闭
6.5 安徽开发矿业溜井形态三维激光检测及分析
6.5.1 检测方案
6.5.2 检测过程
6.5.3 检测结果及成果解析
7 采空区空间信息三维可视化及动态分析
7.1 基于精确建模的采空区稳定性支持向量机分析
7.1.1 支持向量机分析模型构建
7.1.2 分析与预测
7.2 基于精确建模的采空区动态监测与分析
7.2.1 采空区三维激光动态监测
7.2.2 结果对比分析
7.3 基于采空区精确建模分析采空区稳定性
7.3.1 Surpac和FLAC3D软件
7.3.2 CALS探测结果与Surpac耦合
7.3.3 Surpac块体和FLAC3D计算模型的耦合
7.4 三道庄矿区露天开采境界下空区的探测与稳定性分析
7.4.1 空区激光三维探测
7.4.2 基于激光三维探测数据的空区顶板稳定性分析
参考文献