Surveillance des parois et talus miniers

Une paroi se surveille en des points : des prismes sur la paroi lus par une station totale, un radar sur la section critique, un ingénieur qui parcourt la crête à la recherche de fissures. Entre les points, la paroi est supposée se tenir, et une rupture commence où bon lui semble.

Scannée depuis l'autre côté de la fosse, toute la paroi est une seule surface mesurée ; un second scan superposé montre mouvements, nouvelles fissures et cicatrices d'éboulement sur toute la paroi en différence colorée, depuis un trépied que personne n'a besoin de quitter.

Deux ingénieurs miniers en tenue haute visibilité observant les gradins d'une fosse à ciel ouvert
En bref

La numérisation 3D peut-elle surveiller une paroi ?

Oui — depuis un trépied face à la fosse, toute la paroi est enregistrée à 5,3 mm à 40 m ; un scan ultérieur superposé montre mouvements et fissures sur tout le front.

  • Tout le frontChaque gradin, banquette et crête en une seule surface, jusqu'à 130 m du trépied.
  • Changement d'un scan à l'autreMouvements, nouvelles fissures et cicatrices d'éboulement en différence colorée avec amplitudes.
  • Personne sous la paroiScanné depuis le côté opposé de la fosse ou un gradin sûr.
  • La paroi archivéeChaque époque conservée ; une rupture se retrace à travers les scans qui l'ont précédée.

Pourquoi une paroi est surveillée là où sont les prismes

La surveillance des talus est un réseau de points choisis. Des prismes sont collés sur la paroi là où l'ingénieur géotechnicien attend un mouvement, une station totale les lit selon un calendrier, et là où le risque est le plus élevé un radar surveille une section en continu. Les lectures sont excellentes en ces points. Partout ailleurs — la banquette que personne n'a instrumentée, la section entre deux prismes, la partie de la paroi que le radar ne voit pas — la paroi est supposée se tenir, et le premier signe du contraire est de la roche sur le gradin.

Poser et lire les instruments est en soi une exposition. Les prismes vont sur la paroi, ce qui signifie quelqu'un sur la paroi ou sur un gradin en dessous ; une station totale exige une ligne de vue et un opérateur. La marche de l'ingénieur le long de la crête à la recherche de fissures de traction est une inspection visuelle d'un terrain qui est peut-être sur le point de bouger. Et le dossier de l'état de la paroi il y a un mois, ce sont les lectures de prismes et quelques photographies.

Un scan surveille la surface. Artec Ray II sur trépied de l'autre côté de la fosse enregistre toute la paroi à 5,3 mm à 40 m, jusqu'à 130 m, chaque gradin et banquette dans un champ de 360° × 300°, en moins de deux minutes par station. Un second scan depuis les mêmes positions est superposé dans Artec Twins et la différence apparaît sur toute la paroi : une section qui avance, une fissure de traction qui s'ouvre à la crête, une cicatrice d'éboulement avec un volume. Les prismes restent pour la série temporelle ; le scan vous dit où poser le prochain.

De la référence à la carte de changement

Le premier scan est la référence ; chaque scan suivant lui est comparé depuis les mêmes positions.

  1. 1. Référencer la paroiRay II depuis deux ou trois positions de l'autre côté de la fosse, chacune une station 360° × 300° de deux minutes, à 5,3 mm à 40 m.
  2. 2. Fixer le référentielTwins recale les stations en coordonnées mine sur un contrôle hors du terrain en mouvement.
  3. 3. Rescanner selon le calendrierLes mêmes positions chaque semaine, chaque mois ou après pluie et tir ; la paroi est archivée à chaque fois.
  4. 4. SuperposerChaque époque contre la référence : mouvements, fissures et cicatrices colorés selon la distance avec amplitudes.
  5. 5. RapportSurfaces de changement et sections dans le logiciel géotechnique ; prismes et radar gardent leur place là où une série continue est nécessaire.

Quel scanner pour ce travail

Une paroi se surveille depuis l'autre côté de la fosse, ce que fait un scanner longue portée sur trépied ; une très longue paroi se couvre depuis un véhicule entre les stations.

Scanner laser longue portée Artec Ray II

Artec Ray II

Idéal pour
La paroi depuis l'autre côté de la fosse — la précision qui fait du changement une mesure
Type
Laser longue portée stationnaire, monté sur trépied
Précision, jusqu'à
1,9 mm à 10 m, 2,9 mm à 20 m, 5,3 mm à 40 m
Bruit de mesure
0,4 mm à 10 m
Portée
0,5–130 m
Durée de scan
1 min 42 s à 3 mm, 10 m, sans texture
Champ de vision
360° × 300°

Ray II atteint 130 m depuis un trépied à 5,3 mm à 40 m avec 0,4 mm de bruit de mesure à 10 m, donc de petits déplacements entre époques se lisent comme un signal. Une station prend moins de deux minutes et enregistre toute la paroi en vue, donc une tournée de surveillance représente quelques stations depuis des positions que personne n'a besoin de quitter.

Scanner LiDAR SLAM Artec Jet

Artec Jet

Idéal pour
Des kilomètres de paroi entre les sections critiques, depuis un véhicule
Type
LiDAR SLAM multimodal
Précision, jusqu'à
±10 mm sous terre, ±15 mm en général
Détection de changement
±5 mm
Portée
0,5–300 m
Dérive de position
±0,03 %
Déploiement
Portable, sac à dos, perche, drone, véhicule, cage, robot

Là où le périmètre de la fosse se compte en kilomètres, Jet sur un véhicule enregistre les parois le long de la piste de roulage à ±15 mm sans s'arrêter, et se recale dans le même modèle Twins. Les sections critiques ont le trépied ; le reste a une carte de changement chaque semaine.

Voyez deux scans d'une paroi superposés, avec une fissure de traction qui s'ouvre à la crête là où aucun prisme n'était installé — demandez une démo pour votre équipe géotechnique.

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Les questions que posent les ingénieurs géotechniciens

Comment un scan se compare-t-il à notre radar ?

Le radar surveille une section en continu et y détecte de très petits mouvements ; le scan mesure toute la paroi de fosse à 5,3 mm à 40 m entre époques. Ils sont complémentaires : le scan trouve où le mouvement commence sur la paroi, le radar le surveille une fois trouvé.

Quel mouvement minimal peut-il voir ?

La précision est de 5,3 mm à 40 m et le bruit de mesure de 0,4 mm à 10 m, donc entre deux époques bien recalées la différence résout un mouvement centimétrique sur une paroi de l'autre côté de la fosse, et plus fin de près. Une rupture en formation bouge bien plus que cela avant de céder.

À quelle fréquence scanner ?

C'est au plan géotechnique d'en décider, mais une tournée de surveillance représente quelques stations de deux minutes depuis les mêmes positions ; des tournées hebdomadaires, et un scan après de fortes pluies ou un tir voisin, relèvent donc de la routine plutôt que du projet.

Que fournit-il à l'enquête après une rupture ?

Chaque époque archivée. La rupture est retracée à travers les scans qui l'ont précédée — où le mouvement a commencé, à quelle vitesse il a grandi — et le scan après rupture donne le volume et la géométrie de ce qui est tombé.

Deux ingénieurs miniers en tenue haute visibilité observant les gradins d'une fosse à ciel ouvert

Parlez-nous des parois que vous surveillez

Décrivez la fosse, les instruments en place et les sections qui vous préoccupent. Un spécialiste minier vous indiquera comment une tournée de scans se déroulerait et ce que les cartes de changement ajouteraient aux prismes et au radar.