CC BY
91
УДК [681.7.055:621.375.826]+622.3
А.Л. Охотин, А.В. Соболев
ООО НПК «БайкалГЕОсервис», Иркутск
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИДАРНОЙ СЪЕМКИ В ГОРНОМ ДЕЛЕ
A.L. Ohotin, A.V. Sobolev
Research-and-production company «BaikalGEOservice»
34a, m/r Radujnii, Irkutsk, 664017, Russia
EXPERIENCE OF APPLICATION LIDAR SURVEY WORKS IN MINING
Mining industry is rapidly developing in Siberia and the Far East. The preparation of a mining projects requires, alongside with the results of prospecting, some up-to-date maps. Customers require from surveyors to prepare the base map on a short notice and in digital form.
Having purchased a terrestrial laser scanner, our company offered such a service to mine companies. The results were above all expectations. The scanner was particularly effective on broken surfaces. For example, a survey of a coal cut, which is planned to be extended in the nearest future, with a total area of 500 hectares, took 5 days. In two more weeks the customer received a digital maps, a 3D model and 10 hard copies of the mining map in 1:2000 scale.
Scanning of a gold mining factory in Bodajbinski region, a 4-storey construction with a 50mx50m dimension each, occupied by various equipment, took 3 fieldwork days. As a result of processing we have obtained:
- 3D model of the building
- Profiles of the bearing components of the construction.
Such tasks practically cannot be performed by traditional mathods.
Горная промышленность в зоне Сибири и Дальнего Востока развивается бурными темпами. Для разработки проектов эксплуатации месторождения кроме результатов разведки, необходимы актуальные топографические планы поверхности. Заказчики требуют от исполнителей подготовить топооснову в кратчайшие сроки и в цифровом виде.
Наша компания, приобретя наземный лазерный сканер, предложила такую услугу для недропользователей. Результаты превзошли все ожидания. Особенно хорошо сканер показал себя на нарушенной поверхности. Для примера, съемка угольного разреза, расширение которого планируется в ближайшее время, площадью 500 га, заняла 5 дней. Еще через две недели заказчик получил ЦТП, 3Д модель, 10 планшетов плана горных работ масштаба 1:2000 на твердой основе.
Сканирование золотоизвлекательной фабрики в Бодайбинском районе, состоящей из 4-х этажей размером 50х50 метров, заполненной оборудованием, заняло 3 полевых дня. В результате обработки были получены:
- Трехмерная модель здания
- Построены профили несущих конструктивных элементов.
Традиционными методами такую работу выполнить практически невозможно.
К настоящему времени применение лазерного сканирования получило широкое распространение во многих областях - в проектировании и строительстве, маркшейдерии, геодезии, картографии, в формировании географических информационных систем (ГИС) и разработке дизайнерских решений на любой стадии производства работ.
Кроме того, использование наземного сканера зачастую является единственным методом съемки сложных технологических сооружений (электроподстанции под напряжением, цеха с большим количеством оборудования), фасадов и интерьеров зданий с последующим созданием цифровых моделей для дальнейшего проектирования строительства или реконструкции.
Дистанционный мониторинг опасных природных процессов (оползни, деформации, просадки) с применением методов лазерного сканирования, является высокоточным, безопасным, высокотехнологическим, многофункциональным процессом.
Представленный ниже сканер, производства компании Riegl, наиболее эффективно применять при открытых горных работах, при решении горно -технических задач, связанных с добычей твердых и россыпных полезных ископаемых.
Преимущества метода наземного лазерного сканирования перед
тахеометрической съемкой и другими наземными видами съемки:
- Портативный, прочный,
экономичный;
- Обслуживается одним человеком;
- Управляется любым стандартным РС или ноутбуком;
- Мгновенная трехмерная
визуализация;
- Высокая точность;
- Несравнимо более полные результаты;
- Быстрый сбор данных;
- Обеспечение безопасности при съемке труднодоступных и опасных объектов.
Материальные затраты по сбору данных и моделированию объекта методами трехмерного наземного лазерного сканирования на небольших участках и объектах сопоставимы с традиционными методами съемки, а на
участках большой площади или протяженности - ниже. Даже при
сопоставимых расходах на съемку, полнота и точность результатов наземного лазерного сканирования позволяют избежать дополнительных расходов на
Л
Рис. 1. Наземный лазерный сканер Riegl LMS - Z420i
этапах проектирования, строительства и эксплуатации объекта. Сравнение временных затрат просто бессмысленно - счет идет на порядки.
На основании опыта эксплуатации лазерных сканирующих систем можно заключить:
- Поскольку лазерное сканирование является дистанционным методом, возможно производство измерений с безопасного расстояния, без доступа людей в опасные зоны, что способствует обеспечению безопасного ведения работ
- При оптимальном использовании сканирующих систем можно выполнять съемочные работы и маркшейдерские замеры в режиме постоянного мониторинга.
- При использовании результатов лазерного сканирования возможна более детальная и тонкая оценка различных параметров (объемов, остатков на складах, коэффициента разрыхления и т. п.).
- Время, затрачиваемое на съемку с использованием лазерных сканирующих систем несоизмеримо со временем, требующимся на выполнение съемки традиционными методами.
- Правильный выбор мест установки сканера и использование мобильного комплекса, способно существенно повысить скорость выполнения полевых работ.
- Детальность получаемых данных может быть сколь угодно высока.
- Процедура постобработки данных до выдачи моделей и численных характеристик практически полностью автоматизирована и оперативна.
Все вышеизложенное, позволяет сделать вывод о целесообразности и эффективности применения методов лазерного сканирования в горной отрасли.
Технология трехмерного лазерного сканирования в области производства маркшейдерско-геодезических работ произвела революцию в Сибирском регионе.
© А.Л. Охотин, А.В. Соболев, 2008
