Mapeamento de vazios e cavidades subterrâneos

Um vazio é um problema de planeamento até ser uma forma. Um encravamento, um realce antigo num nível que ninguém usa, uma cavidade em que um furo de sondagem entrou — até ser medido, cada decisão em seu redor é tomada com uma margem, e a margem é minério ou segurança.

Em voo ou baixado para a cavidade, o scanner regista todas as paredes e devolve um sólido que encaixa no modelo da mina onde antes estava a lacuna.

Nuvem de pontos de uma galeria de mina de ferro subterrânea capturada com LiDAR da Artec 3D
Em resumo

Como se mapeia um vazio onde ninguém pode entrar?

Baixe ou faça voar um scanner LiDAR SLAM para dentro dele: sem GPS e com luz própria, regista toda a cavidade a ±10 mm como um sólido fechado.

  • Através de uma abertura pequenaUm furo de sondagem, um bordo ou uma chaminé bastam para introduzir o scanner.
  • Toda a cavidade360° × 290° de visão a partir do interior, para que não fique nenhuma parede oposta por inferir.
  • Sem necessidade de sinalPosi­ci­o­na­mento SLAM e luz LiDAR: nada tem de chegar ao scanner a partir do exterior.
  • Para o modelo da minaO sólido substitui uma incógnita tracejada no Vulcan, Deswik ou Surpac.

Por que razão um vazio continua a ser uma incógnita

Os métodos para medir uma cavidade a partir do exterior partilham todos um limite: veem o que está em linha reta a partir de onde estão. Um laser em lança na abertura regista as paredes que consegue alcançar e falha o resto; uma sonda num furo dá um perfil ao longo de um eixo. O vazio que acaba no modelo da mina é um melhor ajuste em torno dessas leituras, e a mina planeia em torno de uma forma que é em parte desenhada.

Planear em torno de um vazio incerto custa minério e tempo. Deixa-se um pilar mais largo do que o necessário porque a cavidade atrás dele não é conhecida; redesenha-se uma galeria de desenvolvimento para manter distância de uma forma que pode não estar onde o modelo a coloca; encomenda-se um volume de enchimento com base numa estimativa e fica aquém ou além.

Um scanner dentro do vazio não tem problema de linha de vista. O Artec Jet é baixado pela abertura numa vara ou numa gaiola, ou introduzido em voo num drone que planeia a sua própria trajetória, e regista a cavidade a partir do interior — soleira, paredes e teto a ±10 mm, na escuridão total. O Artec Twins fecha a captura como um sólido, e a forma cai no modelo da mina onde estava a incógnita.

Da abertura ao sólido modelado

A abertura decide a forma de uso; tudo o que vem depois é igual.

  1. 1. Encontrar a entradaUm bordo, uma chaminé, um furo suficientemente largo para o scanner ou uma abertura do tamanho de um drone — cada um tem uma forma de uso adequada.
  2. 2. Capturar a partir do interiorO Jet regista a até 1,9 milhões de pontos por segundo com um campo de visão de 360° × 290°, mantendo ±0,03 % de deriva sem GPS.
  3. 3. Registar sobre a galeriaO Twins liga a captura da cavidade ao desenvolvimento envolvente para que o vazio fique nas coordenadas da mina.
  4. 4. Fechar e medirA nuvem de pontos torna-se um sólido estanque com um volume, um vão máximo e uma distância a cada escavação vizinha.
  5. 5. Atualizar o modeloLAS, LAZ ou E57 e o sólido no pacote de planeamento; a incógnita tracejada torna-se uma forma medida.

Que scanner para este trabalho

Entrar é todo o trabalho, pelo que o equipamento é o que foi construído para ser enviado para dentro.

Scanner LiDAR SLAM Artec Jet

Artec Jet

Ideal para
Qualquer cavidade com uma abertura por onde passe o scanner ou um drone
Tipo
LiDAR SLAM multimodal
Precisão, até
±10 mm no subsolo, ±15 mm em geral
Deteção de alterações
±5 mm
Alcance
0,5–300 m
Deriva de posição
±0,03 %
Formas de uso
Manual, mochila, vara, drone, veículo, gaiola, robô

O Jet pesa 1,57 kg, é IP65 e não precisa de GPS nem de luz, o que permite baixá-lo numa vara, descê-lo numa gaiola ou fazê-lo voar por uma abertura para dentro de uma cavidade. Lá dentro regista tudo numa visão de 360° × 290° a ±10 mm; de volta à galeria, a captura regista-se sobre o desenvolvimento e fecha-se como um sólido com um volume.

Scanner laser de longo alcance Artec Ray II

Artec Ray II

Ideal para
O que é visível a partir da abertura, com qualidade topográfica, quando nada pode ser enviado para dentro
Tipo
Laser estacionário de longo alcance, montado em tripé
Precisão, até
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruído de medição
0,4 mm a 10 m
Alcance
0,5–130 m
Tempo de digitalização
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sem textura
Campo de visão
360° × 300°

Onde o vazio está à vista a partir de um bordo ou de uma galeria e nada pode ser enviado para dentro, o Ray II regista tudo o que está em linha de vista a 1,9 mm a 10 m a partir de um tripé na abertura. Fixa também o desenvolvimento envolvente com qualidade topográfica, para que a captura do Jet a partir do interior se registe sobre um referencial conhecido.

Veja uma cavidade desconhecida transformada num sólido medido no seu modelo da mina, com o seu volume e distâncias de segurança — marque uma demo para a sua equipa de planeamento.

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Perguntas que os topógrafos fazem

Qual é a abertura mínima de que o scanner precisa?

O Jet pesa 1,57 kg e é suficientemente compacto para ser baixado numa vara ou numa gaiola através de um bordo ou de uma chaminé; um drone precisa de uma abertura por onde possa voar. Um especialista ajustará a forma de uso às aberturas de que dispõe.

Precisa de luz ou de sinal dentro do vazio?

Nem uma coisa nem outra. O LiDAR fornece a sua própria luz e o SLAM fornece a posição a partir da geometria, pelo que nada tem de chegar ao scanner do exterior. A cavidade digitaliza-se da mesma forma, funcione ou não qualquer outra coisa lá dentro.

Qual é a precisão do volume?

A superfície é registada a ±10 mm no subsolo, e o sólido é fechado a partir dessa superfície em vez de ajustado em torno de algumas leituras. O erro do volume é dominado pela parte da cavidade que é capturada — que, a partir do interior, é toda.

Podemos digitalizar o mesmo vazio de novo mais tarde?

Sim, e a comparação das duas capturas é onde se aplica a deteção de alterações de ±5 mm: uma cavidade em crescimento surge como uma superfície de diferença colorida entre as épocas.

Dois engenheiros de minas com vestuário de alta visibilidade a observar as bancadas de uma cava a céu aberto

Fale-nos do vazio que precisa de mapear

Descreva a cavidade, como foi descoberta e que acesso existe até ela. Um especialista em mineração responderá com uma forma de uso adequada à abertura e com o que a captura daria ao seu modelo.