Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности



бет1/9
Дата17.07.2016
өлшемі0.73 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9





Раздел 3



Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности




УДК 622.271




Ф.К. НИЗАМЕТДИНОВ,
С.Б. ОЖИГИНА,
А.К. ОМАРОВА,
Д.С. ОЖИГИН

Применение технологии лазерного сканирования горного массива на карьерах АО «ССГПО»


В

горном производстве активно применяется технология лазерного сканирования, что позволило осуществить автоматизацию маркшейдерских измерений и обеспечить безопасность их проведения. Данная технология позволяет выполнять построение цифровой трёхмерной модели объекта со сложными конструктивными элементами, техногенные поверхности карьеров и отвалов, недоступные подземные выработки. Наблюдения с использованием лазерного сканирования дают полные сведения о происходящих деформациях объектов (зданий и сооружений, земной коры и кровли подземных выработок, информацию о смещении оползней и обрушении) [1].

Принцип работы лазерного сканера аналогичен принципу работы безотражательного электронного тахеометра и заключается в измерении времени прохождения лазерного луча от излучателя до отражающей поверхности и обратно до приёмника. Путём деления этого времени на скорость распространения лазерного луча определяется расстояние до объекта.

Технология наземного лазерного сканирования заключается в измерении расстояний до большого количества точек, расположенных на снимаемом объекте. Измерения происходят со скоростью в несколько тысяч точек в секунду. Углы в данном случае не измеряются, а задаются поворотом зеркала, одновременно регистрируясь запоминающим устройством. Плотность сканирования зависит от дальности и может достигать десятых долей миллиметра.

Для производства работ не нужен непосредственный доступ к объекту, не нужны отражатели или другие приспособления, необходима лишь прямая видимость сканируемой поверхности. Чем сложнее сооружение или поверхность, тем больше нужно опорных точек, с которых будет производиться сканирование. Данные сканирования, полученные с различных точек установки прибора, в процессе камеральной обработки сводятся в единое трёхмерное «облако точек», которое в дальнейшем служит основой для построения объемных моделей (рисунок 1).

Время, затрачиваемое на полевые работы, зависит от расположения объекта, расстояния до него, требований к плотности измерений и детализации. Лазерное сканирование имеет преимущество перед традиционными технологиями по безопасности измерений, а также при получении данных об элементах, тахеометрическая съёмка которых вообще невозможна.

По результатам сканирования составляется трёхмерная модель, успешно конвертируемая в CAD и ГИС-приложения. Используя такую модель, можно составить топографический план, создать любое сечение, модель отдельно взятых элементов и получить любые геометрические параметры (рисунок 2).

Трёхмерная цифровая модель карьера позволяет решать комплекс маркшейдерских и технологических задач. Во-первых, возможно вычисление объёмов вскрыши и добычи полезного ископаемого, постоянное редактирование модели карьера после каждого взрыва очередного блока и выемки породы и руды. Объём взорванного блока может быть получен с высокой точностью через несколько часов после взрыва путём наложения друг на друга двух цифровых моделей (до и после взрыва). Методом проведения сечений через заданный интервал получаем погоризонтные и общий планы карьера [2].

Во-вторых, вычисление объёмов породы (руды, шлака и т. п.) на различных отвалах, складах и хранилищах. Зачастую такие объекты имеют сложную форму, что далеко не всегда учитывается и приводит к погрешностям определения объёмов. При полном соблюдении методики съёмки при сканировании, погрешность вычисления объёма будет находиться в пределах 1 %.

В-третьих, съемка недоступных объектов. Там, где невозможен доступ человека из соображений безопасности, применение технологии лазерного сканирования позволяет получить цифровую модель объекта.

В-четвёртых, наблюдения за деформациями. Это могут быть здания и сооружения, земная поверхность на подрабатываемых территориях, оползни, отвалы, обрушения и другие области возможных смещений. И все измерения осуществляются не по контрольным точкам, а в режиме сплошных наблюдений за поверхностью. Величина и направление деформаций вычисляются путём наложения моделей объекта для каждого цикла измерений.

В-пятых, исследование структуры горного массива. Цифровая модель карьерных откосов позволяет выделить на ней структурные отдельности и определить элементы их залегания. Это очень важно для железорудных карьеров, так как горный компас здесь использовать нельзя (рисунок 3).

При помощи технологии лазерного сканирования решается широкий круг задач горного дела: составление пространственных моделей горных выработок в системе координат шахты; определение их геометри-










а) облако точек

б) триангуляционная модель

Рисунок 1 – Результат лазерного сканирования скальной части карьера «Соколовский»






а) вид сверху

б) вид сбоку

Рисунок 2 – Трёхмерная цифровая модель скальной части карьера «Соколовский»

ческих параметров и объёмов; учёт на основе этих данных потерь, разубоживания, состояния и движения запасов полезного ископаемого; подготовка в электронном виде трёхмерных моделей для последующего их использования. Необходимо отметить, что все измерения, производимые при помощи лазерных сканеров, позволяют получить модели в той системе координат, в которой ведётся горно-графическая документация и проводятся все маркшейдерские работы.

Внедрение на карьерах АО «ССГПО» лазерного сканера, позволяет оперативно контролировать состояние горного массива и положение горно–транспортного оборудования, планировать горные работы и иметь цифровые объемные модели карьера в течение всего периода отработки месторождения и является важным элементом системы мониторинга прибортовых массивов [3].










а) определение элементов залегания трещин

б) определение элементов залегания
заоткошенного уступа

Каталог: wp-content -> uploads -> docs -> trudi%20univer
trudi%20univer -> Научные сообщения Әож 62-523=512. 122
trudi%20univer -> Пак ю. Н., Шильникова и. О., Пак д. Ю. Методологические аспекты организации самостоятельной образовательной деятельности студентов в контексте госо нового поколения
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 621. 91. 02
trudi%20univer -> Проблемы высшей школы
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 669. 779. 052: 553. 322 МҰхтар а. А
trudi%20univer -> Геотехнологии. Безопасность жизнедеятельности Әож 622. 271 СӘбденбекұлы ө
trudi%20univer -> Автоматика. Экономика
trudi%20univer -> Проблемы высшей школы
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия Әож 621. 735. 34=512. 122 Ішкі беттерді өңдеуге арналған жайғыш бастиектерінің тозуға төзімділігін арттыру К. Т. Шеров
trudi%20univer -> Машиностроение. Металлургия


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет