采礦業(yè)（煤礦、有色金屬礦）長期以來一直在尋找準(zhǔn)確和有效的方法來測量煤炭和有色金屬礦道的深度，以保障采礦作業(yè)的安全、高效和可持續(xù)性。因?yàn)椴傻V業(yè)是一個(gè)固有的危險(xiǎn)行業(yè)，有許多與地下挖掘有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，包括巖石墜落、氣體爆炸和水沖。因此，準(zhǔn)確評(píng)估礦山巷道的深度對(duì)于設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)闹С窒到y(tǒng)、實(shí)施有效的監(jiān)測策略以及最大限度地減少事故和環(huán)境影響的可能性至關(guān)重要。由于激光的精確性和在惡劣環(huán)境下的工作能力，使用激光作為解決方案已經(jīng)越來越受歡迎。

激光測距傳感器是一種非接觸式的測量設(shè)備，它利用激光束來準(zhǔn)確地確定傳感器和目標(biāo)物體之間的距離。現(xiàn)行的激光測距傳感器主要采用激光相位法和激光脈沖反射法兩種。其中激光相位法是傳感器向目標(biāo)表面發(fā)射一束具有調(diào)制頻率的連續(xù)波激光。因?yàn)榉祷氐墓馐鴷?huì)發(fā)生與移動(dòng)距離成正比的相移，從而可以進(jìn)行精確的距離測量。比如英國真尚有的LCJ系列測距傳感器就是采用激光相位原理，因?yàn)樗軌蛟陂L距離內(nèi)發(fā)揮作用，并在灰塵、濕氣或溫度波動(dòng)等環(huán)境因素下保持準(zhǔn)確性，因此在采礦業(yè)中常被用于測量礦車位置進(jìn)行定位、采礦設(shè)備升降時(shí)的位置定位等。

而激光脈沖反射法則是傳感器向目標(biāo)表面發(fā)射一束脈沖激光，通過測量脈沖返回所需的時(shí)間，它可以高精度地計(jì)算出距離。這種方法在采礦作業(yè)中特別有優(yōu)勢，因?yàn)樗軌蛱峁┚_的測量，即使是在具有挑戰(zhàn)性的條件下，如被測物表面反射率低、灰塵或黑暗環(huán)境。英國真尚有的ZDS05系列激光測距儀就屬于這一種，已經(jīng)被用來測量礦井巷道的深度，并在挖掘過程中監(jiān)測其狀況。

英國真尚有ZDS05系列激光測距儀

英國真尚有ZDS05系列激光測距儀是專門為低反射率表面（如瀝青，草，氧化鋼和鋁）進(jìn)行高精度測量而設(shè)計(jì)的，它可以在200m的距離范圍內(nèi)測量表面反射率低至6%的移動(dòng)物體，并且能夠達(dá)到1mm分辨率，±50mm的測量精度。因?yàn)槠湓诘头瓷渎饰矬w檢測上的優(yōu)秀表現(xiàn)，ZDS05系列激光測距儀也被用于露天煤礦的測量。

鑒于ZDS05系列激光測距儀超遠(yuǎn)的測量范圍（加反射板可達(dá)3000米），傳感器還貼心了配備了導(dǎo)航激光用于被測物對(duì)準(zhǔn)。針對(duì)低溫環(huán)境，該系列還可選配帶內(nèi)置加熱模式，從而使傳感器本身可以在-40℃的低溫環(huán)境下正常運(yùn)作。

盡管激光測距技術(shù)有許多的優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)用在礦山巷道深度測量上它也有不可避免的缺點(diǎn)。一個(gè)主要的缺點(diǎn)是它們?nèi)菀资艿狡渌庠椿蚍瓷涿娴母蓴_。如果在很近的地方使用多個(gè)傳感器，它們的光束會(huì)相互干擾，導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。此外，高度反射的表面會(huì)導(dǎo)致激光束散射，反而會(huì)影響傳感器準(zhǔn)確測量距離的能力。

另一個(gè)就是在采礦作業(yè)中實(shí)施激光測距傳感器的成本問題。因?yàn)榧す鉁y距傳感器往往比傳統(tǒng)的測量方法更昂貴，如手工膠帶測量或機(jī)械測深儀，這可能讓一些采礦公司望而卻步。

總之，激光測距傳感器因其準(zhǔn)確性、可靠性和在惡劣環(huán)境下的工作能力，為煤炭和有色金屬礦的巷道深度測量提供了一個(gè)高精密的解決方案。然而，礦業(yè)公司在運(yùn)營中采用這種技術(shù)之前，必須權(quán)衡其優(yōu)點(diǎn)和潛在的缺點(diǎn)，如易受干擾和實(shí)施成本高。

審核編輯黃宇