Công nghệ quét Laser ba chiều trong khai khoáng

Công nghệ quét Laser ba chiều trong khai khoáng

Ở thời điểm hiện tại,  hai quốc gia lớn là Trung Quốc và Ấn Độ đi đầu  trong lĩnh vực khai thác nguyên liệu phục vụ cho sản xuất, dẫn đến việc các công trường khai khoáng ngày càng mở rộng cả về quy mô và năng lực khai thác. Dẫn đến nhu cầu sử dụng các thiết bị như máy toàn đạc, máy thủy bình, máy rtk-gps ngày càng nhiều.

may-toan-dac-south

Các kỹ sư trắc địa phải giám sát khai thác trên các khu mỏ, ở đây tiềm ẩn rất nhiều mối nguy hiểm như trượt lở, đứt gãy hay sụt lún để có thể thu thập được những số liệu quan trọng giúp cho những người quản lý có được những thông tin quan trọng liên quan đến khối lượng khai thác cũng như tối ưu hoá việc gia tăng tổng khối lượng nguyên liệu giá trị cao.

may-gps-1

 

Ngày xưa, việc đo đạc quan trắc thường được thực hiện bởi thiết bị laser không sử dụng gương phản xạ. Bây giờ, khoa học kỹ thuật tiên tiến đã góp phần tích cực trong việc đảm bảo an toàn khi thi công, tăng hiệu suất công việc.

NA2 NAK2

Sở hữu những công cụ phù hợp nhất là yêu cầu quan trọng trong bất kỳ ứng dụng nào, đo đạc trong khai thác mỏ cũng không phải là trường hợp ngoại lệ. Những nhà đo đạc khi triển khai nhiệm vụ trên những công trường khai khoáng lớn, luôn được yêu cầu phải thu thập số liệu nhanh hơn, độ chính xác cao hơn, kèm theo đó là khả năng dễ dàng chuyển tiếp số liệu cho các bộ phận khác, phần mềm ứng dụng có tốc độ xử lý số liệu nhanh cũng là yếu tố quan trọng, cuối cùng là mối giao tiếp liền mạch và nhịp nhàng giữa phần cứng và phần mềm sẽ giúp hoàn thiện toàn bộ quy trình đo đạc mỏ. Máy quét laser ba chiều mặt đất (Terrestrial 3D Laser Scanner) có khả năng mang đến số liệu ba chiều thực sự, loại bỏ hoàn toàn việc quay lại hiện trường để thực hiện các phép đo đạc bổ sung xác định thêm thông số. Một vài hệ thống máy quét thế hệ mới còn cho phép những nhà đo đạc nhận được kết quả trong khi vẫn đang tiếp tục thực hiện nhiệm vụ thu thập số liệu trên thực địa, những hệ thống này cung cấp các thông tin quan trọng trong chế độ thời gian thực hoặc gần với thời gian thực hỗ trợ một cách đắc lực cho việc đưa ra những quyết định quan trọng trong điều hành.

NA728

Tất cả các máy quét laser ba chiều đều có thiết kế tích hợp cao với khả năng thực thi nhiều ứng dụng cùng một lúc, giảm tối đa những yêu cầu về nguồn lực bổ sung, ví dụ khả năng thu thập những bức ảnh số có độ phân giải rất cao cùng thời gian với việc quét tạo ra số liệu bản đồ bề mặt chi tiết nhất và sẵn sàng cho việc xây dựng mô hình hay các bước phân tích địa kỹ thuật bề mặt khai trường. Các phần mềm công cụ địa kỹ thuật mới nhất cho phép người sử dụng có thể dễ dàng giám sát những thay đổi trên các bề mặt như bề mặt phẳng, khu vực đào bới, các vách khai thác. Khả năng hiển thị lập thể cho phép người sử dụng hiển thị sườn và hướng sườn khai trường dạng biểu đồ hai chiều, hỗ trợ xác định các khu vực cần ngừng khai thác và phân tích độ ổn định của các sườn đá. Các đường đẳng trị cũng có thể được bổ sung vào các khu vực cần quan tâm đặc biệt. Các biểu đồ dạng cánh hoa cũng chỉ ra tần xuất của số liệu kết hợp với hướng của số liệu để thể hiện xu thế thay đổi của bề mặt. Cách thức phân biệt các bề mặt bằng thang tầng màu thay đổi theo giá trị độ sâu hoặc giá trị đào đắp cho từng khu vực bề mặt khác nhau sẽ làm nổi bật từng khu vực bề mặt.

50 150 150M 250M

Các bề mặt chồng lấn đã được quét lại nhiều lần khác nhau có thể mang ra so sánh để thấy được tốc độ chuyển dịch bề mặt – ví dụ so sánh xác định những dịch chuyển chậm gây nguy hiểm trên bề mặt khai trường. Các bề mặt có thể được phân tầng màu dựa trên những thay đổi trên bề mặt đo trước, đồng thời số liệu có thể được xuất ra để thực hiện các phép đo đạc khoảng cách từ những lần quét trước dựa trên các chỉ số đo bề mặt. Ngoài ra người sử dụng còn có thể thực hiện các chức năng khác bao gồm cập nhật mô hình khai trường, thành lập đường đẳng trị và gắn nhãn độ cao, tự động xác định chân và đỉnh vách, đo xác định tổng thể tích đã dịch chuyển.

AP-8

Những giải pháp xuyên suốt giữa các phòng ban cho phép số liệu và các kết quả có thể được chia sẻ giữa những nhóm làm việc khác, những nhà quản lý và các nhà đầu tư. Những số liệu đã được thu thập hàng ngày trên thực địa của các nhà đo đạc là những thông tin hữu ích phục vụ cho việc nghiên cứu của các kỹ sư địa kỹ thuật, các nhà địa chất và những nhà lập kế hoạch và quản lý khai thác mỏ. Khả năng này cho phép những người điều hành hoạt động khai thác mỏ có thể tin tưởng vào những quyết định được đưa ra và chia sẻ chiến lược phát triển dựa trên những số liệu với độ chính xác cao và được cập nhật liên tục. Khả năng xuất số liệu liên tục và liền mạch sang các gói phần mềm lập kế hoạch khai thác và quản lý khác mang lại rất nhiều lợi ích cho những nhà quản lý và điều hành như tiết kiệm rất nhiều thời gian và chi phí, đặc biệt khi các hoạt động khai thác và quản lý phải triển khai đồng loạt trên nhiều khu mỏ và khai trường khác nhau.

pentax-eth-332

Các ứng dụng có thể đã được đưa vào theo chuẩn công nghiệp bằng những chỉ tiêu cụ thể trong quá khứ được áp dụng thành những tiêu chuẩn chung cho hiện tại trong khai thác mỏ để người sử dụng có thể thấy rõ được những lợi ích to lớn của công nghệ. Ví dụ, việc thu thập số liệu thực địa so sánh với số liệu thiết kế sử dụng công nghệ quét laser ba chiều, hiện đã và đang được sử dụng rộng rãi trong xây dựng dân dụng, và bắt đầu được sử dụng trong công nghiệp mỏ để so sánh những mô hình trong thiết kế với chính các mô hình đó trong thực tiễn thi công giúp nhanh chóng và chính xác chỉ ra những điểm khác biệt quan trọng, ví dụ như góc nghiêng của vách khai trường trong thực tiễn so sánh với góc nghiêng vách trên bản vẽ thiết kế. Những tính năng so sánh này gia tăng một cách đáng kể giá trị của công tác đo đạc trong ngành khai thác mỏ.

_leica

Hiện tại ngành công nghiệp khai khoáng đang tìm kiếm những phương thức mới nhằm nâng cao hiệu quả khai thác, cải thiện an toàn thi công và giảm chi phí, số liệu được thu thập trên thực địa cần chi tiết hơn và các phép phân tích cũng đạt độ chính xác cao hơn từ đó tạo ra những lợi ích mà các phương thức cũ không có được. Các nhà đo đạc trong ngành công nghiệp khai khoáng sẽ được trang bị những thiết bị và công cụ đo đạc tốt hơn, hiện đại hơn nhằm mở rộng nguồn lực và khả năng thu thập số liệu, phục vụ tốt hơn cho nhiệm vụ lập kế hoạch điều hành và khai thác, đây sẽ là lợi thế cạnh tranh mà không phải bất kỳ tổ chức nào cũng có.

ML314

Phần mềm xây dựng mô hình kết hợp với máy quét laser ba chiều cho phép cập nhật tình hình khai thác theo ngày, tuần hoặc tháng. Đồng thời đưa ra bảng so sánh khối lượng chi tiết.

Ba tiêu chuẩn cơ bản lựa chọn trang thiết bị phục vụ khảo sát trong ngành công nghiệp khai khoáng:

1. AN TOÀN:

Những nguy hiểm có thể gây ra bởi các phương tiện hoạt động trên khai trường, các bề mặt không ổn định, những hố nổ và vách đứng là những yếu tố cơ bản cần xem xét trong quá trình lựa chọn thiết bị đo đạc, bằng những tiêu chuẩn cụ thể. Người sử dụng nên cân nhắc lựa chọn giải pháp nào mang đến khả năng thu thập số liệu đạt độ chính xác cao và chi tiết ở khoảng cách an toàn trên cả mặt phẳng nằm ngang và thẳng đứng.

2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

Các chỉ tiêu lựa chọn thiết bị đo đạc khảo sát không nên quá lệ thuộc vào tổng giá thành sở hữu. Để có được hệ số thu hồi vốn đầu tư tốt nhất, cần tìm kiếm giải pháp đã được tối ưu hoá giao tiếp giữa phần cứng và phần mềm, bao gồm cả chỉ số về khoảng thời gian tiết kiệm được qua từng bước trong quá trình chuyển đổi số liệu.

3. ĐƠN GIẢN KHI SỬ DỤNG:

Các máy quét laser ba chiều thường được phát triển tương đồng với máy toàn đạc điện tử, dễ dàng tích hợp vào các phương thức đo đạc truyền thống. Để có được bước chuyển tiếp liên tục sang công nghệ mới, cần tìm kiếm giải pháp nào có phương thức triển khai thực địa gần với phương pháp đo đạc truyền thống nhất.

Share this post