Лазерный мир

Бесимбаева Ольга Газисовна, Низаметдинов Фарит Камалович, Олейникова Елена Алексеевна // ЖУРНАЛ Интерэкспо Гео-Сибирь 2020

В статье рассмотрены вопросы использования технологий лазерного сканирования в наблюдениях за деформациями бортов карьеров на железорудных месторождениях. Для выполнения наблюдений и анализа полученных результатов был выбран железорудный карьер. Задачей исследования является обобщение применяемых на горных предприятиях методов и технических средств для наблюдения и измерения деформаций в горных массивах. Безопасность и эффективность работы железорудных карьеров во многом определяется используемыми методами наблюдения за деформационными процессами и расчета устойчивости бортов карьеров и отвалов. На основании анализа существующих подходов к решению этой задачи сделан вывод о целесообразности использования системы лазерного сканирования при оценках устойчивости. В результате выполненого анализа результатов измерений, получена цифровая модель прибортовых массивов карьера, которая позволяет создать электронную базу для дальнейшего использования в решениях маркшейдерских и геомеханичеких задач.

Наблюдениях за деформациями северного борта карьера горным лазерным сканером

В настоящее время технология лазерного сканирования становится неотъемлемой частью проводимого комплекса геодезических работ с целью получения в кратчайшие сроки полной и достоверной информации о деформациях, оползнях и обрушениях на основе цифровой модели карьера. Сущность наземного лазерного сканирования заключается в измерении с высокой скоростью расстояний от сканера до точек, расположенных на бортах карьеров, и регистрации соответствующих направлений (вертикальных и горизонтальных углов).

Необходимо отметить, что фактическая точность определения координат точек бортов карьеров с использованием наземных лазерных сканеров зависит, в основном, от технических характеристик прибора, структуры бортов и углов откосов уступов карьера. Практическое значение применения лазерного

сканирования заключается в том, что результаты наблюдений используются в качестве исходного материала для оценки степени устойчивого состояния карьерных откосов. На основе полученных данных изучается характер протекания деформационных процессов, затрагивающих борта карьеров, делается соответствующий прогноз деформационного их состояния, и составляются рекомендации по повышению устойчивости.

Особое значение инструментальные наблюдения, предусматривающие дистанционное сканирование поверхности карьеров или их участков, приобретают в случаях, когда имеют место активные деформации карьерных откосов, исключающие применение обычных методик наблюдений в отсутствие безопасного доступа к исследуемому участку. В нашем случае, с точки техники безопасности выполнения геодезических работ, невозможен доступ на северный борт карьера и поэтому было принято решение применить лазерное сканирование. Точность получения параметров съемки определяется расстоянием между прибором и снимаемым объектом. Расстояние между прибором и снимаемым бортом карьера, соответствовала нормальным параметрам съемки.

Система наблюдений с использованием лазерного сканера была установлена на верхней бровке устойчивого борта карьера, которая гарантирует стабильность наблюдательного опорного пункта. Если же применять электронный тахеометр, то необходим еще один устойчивый ориентирный пункт.

Для систематических высокоточных инструментальных наблюдений за состоянием бортов карьера месторождения на южном борту карьера были заложены и установлены два «пилона». Пилоны предназначены для высокоточных инструментальных наблюдения за состоянием бортов карьера (рис. 5).

Рис. 5. Система наблюдений на карьере «Кентобе»

Сканирование производилось сканером Leica HDS-8800. Результатом лазерного сканирования является облако точек, полученное с двух участков борта карьера.

Анализ полученных данных сканов и их наложение друг на друга производился с использованием программ Maptek I-Site Studio. На рис. 6 приведен результат наложения двух последних серий наблюдений, а на рис.7 приведено облако точек северо-западного и северо-восточного участков [18-19].

Полное содержание статьи: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-tehnologiy-lazernogo-skanirovaniya-v-nablyudeniyah-za-deformatsiyami-bortov-karierov/pdf