Untertägige Vermessung

Unter Tage ist die Vermessung das, was passieren muss, bevor irgendetwas anderes passieren kann: Eine Abbaukammer kann nicht abgestimmt, eine Strecke nicht gegen die Planung geprüft und eine Firste nicht abgenommen werden, bis jemand sie gemessen hat. Jede dieser Messungen war bisher ein Mensch, der an der Stelle stand, an der man am wenigsten stehen sollte.

Dreizehn Aufgaben unter Tage, von einer einzelnen Abbaukammer bis zu einer abgedämmten Sohle, die seit Jahren niemand betreten hat.

Punktwolke einer Untertage-Eisenbergwerksstrecke, erfasst mit Artec 3D LiDAR
  • Kein GPS, keine ZielmarkenSLAM hält ±0,03 % Positionsdrift aus dem Gebirge selbst, sodass eine Rampe im Gehtempo vermessen wird.
  • In den HohlraumIn Abbau­kam­mern, Schächte und Erzrollen abgesenkt, geflogen oder getragen, ohne Ein­fahr­er­laub­nis.
  • ±5 mm Änderungs-ErkennungZwei Scans im Abstand eines Monats machen aus der Konvergenz eine gemessene Oberfläche statt einer Handvoll Prismen.
  • Direkt in die PlanungLAS, LAZ und E57 nach Vulcan, Deswik, Micromine, Surpac oder Leapfrog — nichts Neues zu lernen.

Warum die Vermessung unter Tage der Engpass ist

Eine konventionelle Vermessung unter Tage ist eine Abfolge von Aufstellungen. Das Instrument wird zu einem Festpunkt getragen, horizontiert, an bekannten Punkten orientiert, und dann werden ein paar Dutzend Punkte an Stößen, Firste und Sohle angemessen. Weiter, wiederholen. Eine Strecke, für deren Vortrieb die Bergbaumannschaft eine Schicht brauchte, braucht der Vermessungstrupp einen guten Teil der nächsten für die Aufnahme, und die Bergbaumannschaft wartet auf das Ergebnis. Angemessen werden die Punkte, die der Vermesser gewählt hat, und eine Frage zu irgendetwas anderem — ein Kammerstoß, der unterschnitten wirkt, ein Abschnitt, der sich geschlossen zu haben scheint — bedeutet, zurückzugehen.

Ein SLAM-LiDAR-Scanner erfasst die ganze Oberfläche, während der Bediener die Strecke abgeht, ohne Aufstellung, ohne Orientierung und ohne GPS, und hält ±0,03 % Positionsdrift aus der Geometrie um ihn herum. Was herauskommt, ist die komplette Strecke, von der Sohle bis zur Firste, bei ±10 mm — keine Auswahl davon. Wo das Gebirge gar nicht betreten werden kann, geht dasselbe Gerät an einer Stange, im Käfig oder an einer Drohne hinein, die ihren Weg selbst plant, und der Hohlraum, den niemand vermessen konnte, wird zu einem gemessenen Körper. Die Daten landen als LAS, LAZ oder E57 in dem Planungspaket, das das Bergwerk bereits nutzt.

Gemessen, nicht behauptet

±0,03 %Positionsdrift von SLAM gehalten, ohne GPS und ohne ZielmarkenArtec Jet Spezifikation
±5 mmÄnderungs-Erkennung zwischen zwei Scans derselben StreckeArtec Jet Spezifikation
2 mmDünnstes Hindernis, das der drohnenmontierte Scanner umplant — ein hängender DrahtArtec Jet Spezifikation

Eine Erfassung, jede Frage unter Tage

Artec Jet, von einer Drohne getragen, in einem netzgesicherten Untertagetunnel
  • Kammer- und Hohlraumvolumina: Der ausgebrochene Körper, geschlossen und gemessen, für die Abstimmung gegen die Planung und die abgezogenen Tonnen.

  • Über- und Unterprofil: Das Bestandsprofil mit dem Sollumriss verglichen, Schnitt für Schnitt, mit eingefärbter Differenz.

  • Konvergenz: Zwei Epochen überlagert, sodass Gebirgsbewegung als eingefärbte Oberfläche erscheint statt als drei Prismenablesungen.

  • Ein aktueller Bestand: Ein Modell des Bergwerks, wie es heute ist, nicht wie es geplant war, für Planung, Bewetterung und Grubenwehr.

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Fragen, die vor dem ersten Auftrag aufkommen

Woher weiß der Scanner ohne GPS unter Tage, wo er ist?

Durch SLAM — Simultaneous Localisation and Mapping. Artec Jet baut seine eigene Referenz aus der Geometrie auf, die er im Gehen scannt, und hält dagegen ±0,03 % Positionsdrift, sodass er in einer Rampe, einer Abbaukammer oder einem Querschlag gleich arbeitet. Festpunkte binden das Modell weiterhin an das Grubennetz an; sie werden nur nicht mehr bei jeder Aufstellung gebraucht.

Kommt er wirklich dorthin, wo kein Mensch hinkommt?

Ja, und das ist der vorgesehene Einsatz, kein Grenzfall. Jet ist dafür gebaut, getragen, an der Stange montiert, im Käfig abgesenkt oder geflogen zu werden, und an einer Drohne plant er seinen Flugweg selbst und umfliegt Hindernisse bis zu 2 mm feinen Drähten. Schächte, Erzrollen, Wetterüberhauen und abgedämmte Grubenbaue sind die Aufgaben, für die er existiert.

Wie genau ist es im Vergleich zu unserem Tachymeter?

Ein Tachymeter ist je Punkt genauer; der Scanner ist für die ganze Oberfläche genau. Jet hält ±10 mm unter Tage und ±5 mm bei der Änderungs-Erkennung zwischen Scans — genug, um eine Abbaukammer abzustimmen, ein Profil gegen die Planung zu prüfen oder eine Firste beim Schließen zu sehen, und erfasst dabei jeden Quadratmeter statt der Punkte, die jemand anzumessen beschloss.

Übersteht er die Bedingungen?

Jet ist nach IP65 geschützt und arbeitet von −10 °C bis +45 °C, mit etwa 16 Stunden Erfassung auf seinen 512 GB internem Speicher. LiDAR bringt sein eigenes Licht mit, sodass eine dunkle Strecke oder eine unbeleuchtete Abbaukammer genauso scannt wie eine beleuchtete.

Welche Software brauchen wir, und erreicht sie unser Planungspaket?

Artec Twins bewältigt die großen Jet- und Ray II-Datensätze, führt Leo-Scans dort zusammen, wo feine Details gebraucht werden, und exportiert LAS-, LAZ- und E57-Punktwolken sowie Standard-Polygonnetze. Diese öffnen sich in Maptek Vulcan, Deswik, Micromine, GEOVIA Surpac und Leapfrog, so wie sie sind.

Wie lange, bis unsere eigene Mannschaft damit produktiv ist?

Tage. Über Tage und in der Anlage arbeitete der Scanning-Ingenieur von Element nach zwei Tagen begleiteter Praxis selbstständig, und unter Tage ändert daran nichts: Das Gerät hat keine Aufstellsequenz zu lernen, und die Verarbeitung läuft in derselben Artec Software.

Zwei Bergbauingenieure in Warnkleidung mit Blick über die Sohlen eines Tagebaus

Sagen Sie uns, was Sie unter Tage vermessen müssen

Beschreiben Sie die Öffnung, den Zugang dazu und wo die Daten landen müssen. Ein Bergbau-Experte meldet sich mit dem passenden Einsatz — zu Fuß, an der Stange, im Käfig oder geflogen — und der Genauigkeit, die Sie davon erwarten können.