Övervakning av konvergens och förändring i gruvan

Konvergens har övervakats i punkter: bandextensometrar mellan dubbar, prismor avlästa med totalstation, instrument där någon bedömde att rörelse var trolig. Allt mellan punkterna antas bete sig likadant, och det brott som betyder något är oftast där ingen satte ett instrument.

Två skanningar av samma bergrum, överlagrade, visar rörelse över hela ytan vid ±5 mm — taket, väggarna, pelaren — som en färgad skillnad, inklusive de ställen ingen tänkte på att instrumentera.

Artec Twins som visar en insamlad ort under jord som ett tätt punktmoln i färg
Kort sagt

Kan 3D-skanning övervaka konvergens i en gruva?

Ja — två SLAM-LiDAR-skanningar av samma bergrum överlagrade vid ±5 mm visar rörelse över hela ytan, inte bara vid prismorna, var den än uppstår.

  • Förändringar från ±5 mmTvå epoker överlagrade, med skillnaden färgad efter avstånd.
  • Hela ytanTak, väggar, golv och pelare — ingen lucka mellan instrumenten.
  • Upp­rep­nings­bart på minuterEn övervakad sektion omskannad i gångfart, så ofta planen kräver.
  • Ingen under taketAvläsningen tas från skanningen, inte från en dubb i taket.

Varför punktövervakning missar det den letar efter

Konvergensinstrumentering är en satsning på var berget kommer att röra sig. Dubbar, prismor och extensometrar monteras där geoteknikern förväntar sig konvergens — en pelarnos, en bred korsning, en ortsektion i dåligt berg — och läses av enligt schema. Avläsningarna är noggranna och satsningen är oftast rätt, men en ort har hundratals kvadratmeter yta och instrumenten täcker några få punkter på den. Rörelse mellan punkterna, eller i en sektion ingen flaggat, mäts inte alls.

Att läsa av instrumenten är också exponering. Bandextensometrar läses av vid dubbarna, prismor måste monteras i taket, och de sektioner som mest behöver övervakas är de där det är minst behagligt att stå under taket. Schemat är en kompromiss mellan hur ofta data önskas och hur ofta någon kan skickas för att hämta dem.

En skanning övervakar ytan i stället för punkter på den. Artec Jet registrerar bergrummet i gångfart, vid ±10 mm och utan uppställning; en andra skanning veckor senare läggs över den första i Artec Twins och skillnaden visas vid ±5 mm som en färgad yta. Konvergens i taket, rörelse på en pelarvägg, golvhävning — var den än är finns den i skillnaden, med en storlek, och avläsningen togs från orten i stället för under taket.

Från baslinje till ändringskarta

Den första skanningen är baslinjen; varje senare jämförs med den.

  1. 1. Skanna baslinjenJet registrerar den övervakade sektionen vid ±10 mm, knuten till stomnätet, som en del av den vanliga inmätningen.
  2. 2. Lås referensramenInsamlingen registreras mot stabilt stomnät utanför det rörliga berget, så att senare skanningar jämförs mot en fast referens.
  3. 3. Skanna om enligt schemaSamma sektion gången igen — veckovis, månadsvis, efter en seismisk händelse — på minuter.
  4. 4. ÖverlagraTwins jämför epokerna och färgar skillnaden efter avstånd vid ±5 mm över hela ytan.
  5. 5. RapporteraFörändringsytor, sektioner och storlekar in i det geotekniska paketet; prismorna stannar där en tidsserie för en punkt önskas.

Vilken skanner för detta arbete

Konvergens är en upprepad inmätning av en hel yta, vilket är SLAM-skannerns jobb; där en enskild punkt kräver millimeterprecision lägger skannern med lång räckvidd till den.

Artec Jet SLAM-LiDAR-skanner

Artec Jet

Bäst för
Det övervakade bergrummet, omskannat i gångfart och jämfört vid ±5 mm
Typ
Multimodal SLAM-LiDAR
Noggrannhet, upp till
±10 mm under jord, ±15 mm generellt
Förändringsdetektering
±5 mm
Räckvidd
0,5–300 m
Positionsdrift
±0,03 %
Användningssätt
Handhållen, ryggsäck, stång, drönare, fordon, bur, robot

Jets förändringsdetektering på ±5 mm är siffran det här jobbet bygger på. Eftersom den mäter in i gångfart utan uppställning kan den övervakade sektionen skannas om så ofta den geotekniska planen vill, och synfältet på 360° × 290° gör att tak, båda väggarna och golvet jämförs tillsammans. Sexton timmars insamling ombord täcker en hel övervakningsrond.

Artec Ray II laserskanner med lång räckvidd

Artec Ray II

Bäst för
En kritisk pelare eller korsning där 1,9 mm på 10 m önskas
Typ
Stationär laser med lång räckvidd, monterad på stativ
Noggrannhet, upp till
1,9 mm på 10 m, 2,9 mm på 20 m, 5,3 mm på 40 m
Mätbrus
0,4 mm på 10 m
Räckvidd
0,5–130 m
Skanningstid
1 min 42 s vid 3 mm, 10 m, utan textur
Synfält
360° × 300°

Där en enskild struktur motiverar mätningsteknisk precision — en takpelare, en huvudkorsning, en sektion under reparation — registrerar Ray II på stativ den vid 1,9 mm på 10 m med 0,4 mm mätbrus, så att mindre rörelser läses som signal. Den registreras in i Jet-modellen och upprepas från samma position varje epok.

Se två skanningar av en ort överlagrade, med konvergensen i taket färgad vid ±5 mm där inget prisma satt — boka en demo för ert geoteknikteam.

Boka en demo

Frågor från geotekniker

Hur står sig ±5 mm mot våra extensometrar?

En extensometer är mer precis vid sin dubb; skanningen ger ±5 mm överallt. De två kompletterar varandra: prismor och dubbar ger en tidsserie i valda punkter, skanningen visar var rörelsen sker över ytan, även där inget instrument placerats.

Hur vet man att det inte är skannern själv som har rört sig?

Varje skanning registreras mot stomnät utanför det rörliga berget, så båda epokerna delar en fast referensram. Skillnaden mellan dem är bergrörelse, inte skannerns position.

Hur ofta kan vi skanna om?

Så ofta någon kan gå genom sektionen. En övervakad ort skannas om på minuter utan uppställning, så veckovisa ronder, eller en skanning efter en seismisk händelse, är praktiskt genomförbara i stället för en särskild insats.

Ersätter det våra mätinstrument?

Den tar bort luckorna mellan dem. Instrumenten stannar där en kontinuerlig eller högprecis tidsserie behövs; skanningen täcker allt annat och visar var nästa instrument bör sitta.

Två gruvingenjörer i varselkläder som ser ut över pallarna i ett dagbrott

Berätta vilket berg ni övervakar

Beskriv de bergrum som övervakas, de instrument som finns och vad den geotekniska planen behöver se. En gruvspecialist återkommer med hur en skanningsrond skulle gå till och vad förändringskartorna skulle tillföra.