Маркшейдерская съемка лазерными сканерами. Подземные выработки, очистные пространства, склады и насыпи

Современной  тенденцией и  необходимостью  является использование современных лазерных сканеров для сложных и опасных работ в горнодобывающей промышленности. На данный момент мобильные 3D сканеры используются для  построения цифровых моделей  рудников, расчета объемов выработки/камер, определения объемов складов и отслеживания измений. Наши работы по использованию лазерных сканеров в горном деле представлены:
Неоспоримые плюсы использования портативных лазерных сканеров:
  1. Легкость сканера и  высокая скорость сканирования. Маркшейдерская съемка  происходит во время обхода горной выработки, склада со сканирующим сенсором в руках. Сенсор устанавливается на веху длиной до 6 метров. Дальность действия  сканера  100 метров. Процесс набора измерений отображается на контрольном устройстве. Любой человек может провести съемку на ходу и создать цифровую модель. Такая оперативность получения данных дает возможность вовремя и точно определять геометрические параметры рудников и складов с наименьшими рисками. Высокая детализация объектов изысканий позволяет получать точные данные, на основе которых в программах можно быстро построить каркас шахты или создать цифровую модель, произвести расчеты;
  2. Сканирование не требует дополнительного съемочного обоснование. Координатная привязка происходит по контрольным точкам (тахеометрическим), которые фиксируются в процессе сканирования;
  3. Точные  результаты получаются  в самых сложных условиях: пыль, влага, полная темнота, удаленность. 
  4. Большим преимуществом систем  является возможность загрузки облаков точек в ГГИС предприятия, для дальнейшего использования и обработки.
    Одним из лидером в производстве портативных 3D лазерных сканирующих систем является американская компания Greenvalley. Ее решение LiBackpack 50 в рюкзаке является самым быстрым и точным  для решения задач горнодобывающих предприятий. Проведенные нами испытания портативных лазерных 3D систем показали самую высокую точность с наименьшим шумом, отсутствием параллельных линий и артефактов.
 
Портативный лазерный сканер состоит из лидара, контрольного устройства, рюкзака, аксессуаров и программного обеспечения. Есть портативные сканеры со встроенным модулем ГНСС для сканирования крупных наземных объектов и панорамной камерой для детализации мелких объектов и просмотра любого момента съемки с разворотом на 360о.
     Важное значение имеет промышленное исполнение. Для применения сканера в условиях рудника необходима высокая защищенность сканера, использование промышленных LEMO разъёмов, специальных материалов.
По облаку точек в специализированных программах строится цифровая модель объекта с возможностью исчислений геометрических параметров: объемов, длин, сечений и т.д.
Облако точек загружается в ГГИС предприятия с целью дальнейшей обработки и использования. Возможна дополнительная обработка результатов лазерного сканирования в различных программных обеспечениях,  Кредо Майнфрейм, Surpac и др.
 
Расчет объема горной выработки по результатам сканирования портативным сканером LiBackpack является самым точным и оперативным решением  на современном этапе.  При проведении промышленных испытаний данный метод определения выработки показал высокую точность по сравнению с традиционными методами. Неоспоримым преимуществом является легкость и быстрота получения данных. На съемку и привязку объекта к местной системе координат  протяженностью 150 метров уходит 15 минут. На обработку и получение объемов менее 1 часа.
     Портативная лазерная  сканирующая система это инструмент получения оперативной и достоверной метрической информации о сложных объектах  и  это первооснова цифрового двойника. Ведь эффективно управлять можно тем, что можно точно измерить.
 
Применение LiBackpack 50 на примере подземной выработки
обработка результатов сканирования горной выработки
  • Быстрое определение объемов выработки
  • Построение сечений тоннелей
  • Подготовка цифровых моделей подземных объектов для планирования расположения оборудования, датчиков и т.д
  • Сбор фактических данных для определения отклонения фактического и проектного расположения объектов
  • Сбор данных для геоинформационных систем ГГИС Micromine и др.

Применение LiBackpack 50 для определения объемов продукции, сырья, вскрыши на открытых/закрытых складах и отвалах

расчет объема склада