Relevé de mine souterraine

Au fond, le relevé est ce qui doit se produire avant tout le reste : un chantier ne peut être réconcilié, une galerie vérifiée contre le projet ni un toit réceptionné tant que quelqu'un ne l'a pas mesuré. Chacune de ces mesures a été une personne debout à l'endroit qui mérite le moins qu'on s'y tienne.

Treize travaux souterrains ci-dessous, du simple chantier au niveau condamné où personne n'est entré depuis des années.

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Nuage de points d'une galerie de mine de fer souterraine capturé avec le LiDAR Artec 3D

Ni GPS, ni ciblesLe SLAM tient ±0,03 % de dérive de position à partir de la roche elle-même, donc une descenderie se relève à la vitesse de la marche.
Dans le videDescendu, envoyé par drone ou porté dans les chantiers, puits et cheminées à minerai sans permis d'entrée.
Détection de changement à ±5 mmDeux scans à un mois d'intervalle font de la convergence une surface mesurée, pas une poignée de prismes.
Directement dans le planLAS, LAZ et E57 dans Vulcan, Deswik, Micromine, Surpac ou Leapfrog — rien de nouveau à apprendre.

Ouvertures et vides

Les travaux où la contrainte est l'accès : ce qui doit être mesuré se trouve là où personne ne devrait être.

Numérisation et réconciliation des chantiersLe solide excavé mesuré pour la réconciliation, la dilution et le hors-profil — sans entrer dans le chantier.Cartographie des vides et cavités souterrainsVides ouverts, anciens chantiers et cavités inconnues cartographiés de l'extérieur en solides mesurés.Inspection et numérisation 3D des puits de mineRevêtement, cadres et charpente du puits enregistrés de haut en bas sans personne sur la cage.Inspection et numérisation 3D des cheminées à mineraiUsure, bourrages et perte de paroi le long d'une cheminée à minerai, mesurés sans y descendre personne.Numérisation des montages et puits d'aérageMontages forés (raise-boring) ou creusés par tirs descendants, relevés en profil, verticalité et état depuis chaque extrémité.Cartographie des travaux miniers inaccessibles et abandonnésNiveaux condamnés, anciens chantiers et travaux sans plan actuel cartographiés par un scanner envoyé à l'intérieur.

Développement et production

Les travaux qui reviennent à chaque cycle, où le coût est le temps qu'une galerie reste inactive à attendre le relevé.

Relevé des tunnels, galeries et avancements souterrainsChaque galerie relevée à la vitesse de la marche, du sol au toit, sans installation ni attente.Analyse du hors-profil et du sous-profilLe profil tel qu'excavé contre le projet à chaque section, avec la différence colorée et chiffrée.Cartographie géologique et des fronts souterrainsLe front capturé à ±10 mm sous forme de surface géoréférencée que les géologues cartographient au bureau.Cartographie de l'avancement de la production souterraineAvancement du développement et de l'exploitation mesuré comme relevé d'exécution, pas rapporté depuis le journal de poste.

Contrôle de terrain et sécurité

Les travaux où la mesure consiste à savoir si le terrain bouge, et si le soutènement est là où le dessin l'indique.

Surveillance de la convergence et détection de changementFermeture mesurée sur toute la surface de l'excavation à ±5 mm, pas sur trois prismes.Cartographie du soutènement et des boulons d'ancrageBoulons, treillis et béton projeté installés, enregistrés là où ils sont, contre le standard de soutènement.Cartographie des coups de terrain et incidents miniersLe site de l'incident enregistré en l'état, à distance de sécurité, avant que rien ne soit dérangé.

Pourquoi le relevé souterrain est le goulot d'étranglement

Un relevé souterrain conventionnel est une file de mises en station. L'instrument est porté à une station, nivelé, orienté sur des points connus, puis quelques dizaines de visées sont prises vers les parois, le toit et le sol. On avance, on recommence. Une galerie que l'équipe de mineurs a mis un poste à avancer prend à l'équipe topographique une bonne partie du suivant à relever, et l'équipe de mineurs attend le résultat. Les points visés sont ceux que le topographe a choisis, et une question sur autre chose — un front qui semble sous-cavé, une section qui paraît s'être refermée — impose d'y retourner.

Un scanner LiDAR SLAM enregistre toute la surface pendant que l'opérateur parcourt la galerie, sans installation, sans orientation et sans GPS, en tenant ±0,03 % de dérive de position à partir de la géométrie environnante. Ce qui en sort est la galerie complète, du sol au toit, à ±10 mm — pas une sélection. Là où le terrain ne peut pas du tout être pénétré, le même appareil entre sur perche, en cage ou sur un drone qui planifie sa propre trajectoire, et le vide que personne ne pouvait relever devient un solide mesuré. Les données arrivent en LAS, LAZ ou E57 dans le logiciel de planification que la mine utilise déjà.

Mesuré, pas affirmé

±0,03 %Dérive de position maîtrisée par SLAM, sans GPS et sans ciblesSpécifications Artec Jet

±5 mmDétection de changement entre deux scans de la même galerieSpécifications Artec Jet

2 mmObstacle le plus fin contourné par le scanner monté sur drone — un fil suspenduSpécifications Artec Jet

Une capture, toutes les questions du fond

Artec Jet porté par un drone dans un tunnel souterrain soutenu par treillis

Volumes de chantiers et de vides: Le solide excavé, fermé et mesuré, pour la réconciliation contre le projet et les tonnes soutirées.
Hors-profil et sous-profil: Le profil d'exécution comparé au contour projeté, section par section, avec la différence colorée.
Convergence: Deux époques superposées, pour que le mouvement du terrain apparaisse comme une surface colorée plutôt que trois lectures de prismes.
Un relevé d'exécution à jour: Un modèle de la mine telle qu'elle est aujourd'hui, et non telle qu'elle a été conçue, pour la planification, l'aérage et le sauvetage.

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Les questions qui se posent avant la première mission

Comment le scanner sait-il où il est sans GPS sous terre ?

Par SLAM — localisation et cartographie simultanées. Artec Jet construit sa propre référence à partir de la géométrie qu'il scanne en se déplaçant et tient ±0,03 % de dérive de position par rapport à elle, donc il fonctionne de la même façon dans une descenderie, un chantier ou un travers-banc. Le contrôle topographique rattache toujours le modèle aux coordonnées mine ; il n'est simplement plus nécessaire à chaque mise en station.

Peut-il vraiment aller là où une personne ne peut pas ?

Oui, et c'est l'usage prévu plutôt qu'un cas limite. Jet est conçu pour être porté, monté sur perche, descendu en cage ou envoyé en vol, et sur drone il planifie sa propre trajectoire en évitant des obstacles aussi fins que des fils de 2 mm. Puits, cheminées à minerai, montages d'aérage et travaux condamnés sont les travaux pour lesquels il existe.

Quelle précision par rapport à notre station totale ?

Une station totale est plus précise par point ; le scanner est précis pour toute la surface. Jet tient ±10 mm sous terre et ±5 mm en détection de changement entre scans — assez pour réconcilier un chantier, vérifier un profil contre le projet ou voir un toit se fermer, tout en enregistrant chaque mètre carré au lieu des points que quelqu'un a choisi de viser.

Résistera-t-il à l'environnement ?

Jet est certifié IP65 et fonctionne de −10 °C à +45 °C, avec environ 16 heures de capture sur ses 512 Go de stockage interne. Le LiDAR apporte sa propre lumière, donc une galerie sombre ou un chantier sans éclairage se scanne comme un lieu éclairé.

Quel logiciel nous faut-il, et atteint-il notre logiciel de planification ?

Artec Twins gère les grands jeux de données Jet et Ray II, y fusionne les scans Leo là où le détail fin est nécessaire, et exporte des nuages de points LAS, LAZ et E57 et des maillages standard. Ils s'ouvrent tels quels dans Maptek Vulcan, Deswik, Micromine, GEOVIA Surpac et Leapfrog.

Combien de temps avant que notre équipe soit productive avec ?

Des jours. Côté surface et usine, l'ingénieur de numérisation d'Element travaillait en autonomie après deux jours de pratique encadrée, et rien au fond ne change cela : l'appareil n'a aucune séquence d'installation à apprendre, et le traitement se fait dans le même logiciel Artec.

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Dites-nous ce que vous devez relever sous terre

Décrivez l'ouverture, l'accès dont vous disposez et où les données doivent aboutir. Un spécialiste minier vous indiquera le déploiement adapté — à pied, sur perche, en cage ou en vol — et la précision que vous pouvez en attendre.