Mappatura di vuoti e cavità sotterranee

Un vuoto è un problema di pianificazione finché non è una forma. Un intasamento, una vecchia camera su un livello che nessuno usa, una cavità in cui un foro di sonda ha sfondato — finché non è misurato, ogni decisione attorno a esso si prende con un margine, e il margine è minerale o sicurezza.

In volo o calato nella cavità, lo scanner registra ogni parete e restituisce un solido che si inserisce nel modello della miniera dove prima c'era il vuoto.

Nuvola di punti di una galleria di miniera di ferro sotterranea acquisita con LiDAR Artec 3D
In breve

Come si mappa un vuoto in cui nessuno può entrare?

Calate o fate volare uno scanner LiDAR SLAM al suo interno: senza GPS e con luce propria, registra l'intera cavità a ±10 mm come solido chiuso.

  • Attraverso una piccola aperturaUn foro di sonda, un ciglio o un fornello bastano per far entrare lo scanner.
  • L'intera cavitàCampo visivo di 360° × 290° dall'interno, così non resta nessuna parete lontana da dedurre.
  • Nessun segnale necessarioPosi­zio­na­mento SLAM e luce del LiDAR: nulla deve raggiungere lo scanner dall'esterno.
  • Nel modello della minieraIl solido sostituisce un'incognita tratteggiata in Vulcan, Deswik o Surpac.

Perché un vuoto resta un punto interrogativo

I metodi per misurare una cavità dall'esterno condividono tutti un limite: vedono ciò che è in linea retta da dove stanno. Un laser su braccio all'apertura registra le pareti che riesce a raggiungere e perde il resto; una sonda in un foro dà un profilo lungo un solo asse. Il vuoto che finisce nel modello della miniera è un best-fit attorno a quelle letture, e la miniera pianifica attorno a una forma in parte disegnata.

Pianificare attorno a un vuoto incerto costa minerale e tempo. Un pilastro viene lasciato più largo del necessario perché la cavità dietro non è nota; una galleria di sviluppo viene riprogettata per tenersi a distanza da una forma che potrebbe non essere dove la mette il modello; un volume di riempimento viene ordinato su una stima e risulta scarso o eccessivo.

Uno scanner dentro il vuoto non ha problemi di linea di vista. Artec Jet viene calato attraverso l'apertura su un'asta o in una gabbia, o fatto volare su un drone che pianifica la propria rotta, e registra la cavità dall'interno — platea, pareti e volta a ±10 mm, nel buio completo. Artec Twins chiude l'acquisizione come solido, e la forma entra nel modello della miniera dove c'era il punto interrogativo.

Dall'apertura al solido modellato

L'apertura decide la modalità di impiego; tutto il resto è uguale.

  1. 1. Trovare l'accessoUn ciglio, un fornello, un foro di sonda abbastanza grande per lo scanner o un'apertura a misura di drone — ciascuno ha una modalità di impiego adatta.
  2. 2. Acquisire dall'internoJet registra fino a 1,9 milioni di punti al secondo con campo visivo di 360° × 290°, mantenendo ±0,03 % di deriva senza GPS.
  3. 3. Registrare sulla galleriaTwins lega l'acquisizione della cavità allo sviluppo circostante, così il vuoto si trova nelle coordinate di miniera.
  4. 4. Chiudere e misurareLa nuvola di punti diventa un solido stagno con un volume, una luce massima e una distanza da ogni scavo adiacente.
  5. 5. Aggiornare il modelloLAS, LAZ o E57 e il solido nel pacchetto di pianificazione; l'incognita tratteggiata diventa una forma misurata.

Quale scanner per questo lavoro

Entrare è tutto il lavoro, quindi il dispositivo è quello costruito per essere mandato dentro.

Scanner LiDAR SLAM Artec Jet

Artec Jet

Ideale per
Qualsiasi cavità con un'apertura in cui passi lo scanner o un drone
Tipo
LiDAR SLAM multimodale
Precisione fino a
±10 mm sottoterra, ±15 mm in generale
Rilevamento delle variazioni
±5 mm
Portata
0,5–300 m
Deriva di posizione
±0,03 %
Modalità di impiego
A mano, zaino, asta, drone, veicolo, gabbia, robot

Jet pesa 1,57 kg, è IP65 e non ha bisogno né di GPS né di luce, ed è questo che permette di calarlo su un'asta, in una gabbia o di farlo volare attraverso un'apertura in una cavità. All'interno registra tutto in un campo visivo di 360° × 290° a ±10 mm; tornato in galleria, l'acquisizione si registra sullo sviluppo e si chiude come solido con un volume.

Scanner laser a lungo raggio Artec Ray II

Artec Ray II

Ideale per
Ciò che è visibile dall'apertura, a precisione topografica, quando non si può mandare dentro nulla
Tipo
Laser stazionario a lungo raggio, su treppiede
Precisione fino a
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Rumore di misura
0,4 mm a 10 m
Portata
0,5–130 m
Tempo di scansione
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, senza texture
Campo visivo
360° × 300°

Dove il vuoto è visibile da un ciglio o da una galleria e nulla può essere mandato dentro, Ray II registra tutto ciò che è in linea di vista a 1,9 mm a 10 m da un treppiede all'apertura. Fissa anche lo sviluppo circostante a precisione topografica, così l'acquisizione Jet dall'interno si registra su un riferimento noto.

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Le domande dei topografi

Quanto piccola può essere l'apertura per lo scanner?

Jet pesa 1,57 kg ed è abbastanza compatto da calare su un'asta o in gabbia attraverso un ciglio o un fornello; un drone ha bisogno di un'apertura in cui possa volare. Uno specialista abbinerà la modalità di impiego alle aperture di cui disponete.

Serve luce o un segnale dentro il vuoto?

Nessuno dei due. Il LiDAR fornisce la propria luce e lo SLAM fornisce la posizione dalla geometria, quindi nulla deve raggiungere lo scanner dall'esterno. La cavità si scansiona allo stesso modo, che qualcos'altro funzioni o no là dentro.

Quanto è preciso il volume?

La superficie è registrata a ±10 mm in sotterraneo, e il solido è chiuso a partire da quella superficie invece che adattato attorno a poche letture. L'errore di volume è dominato da quanta parte della cavità viene acquisita — che, dall'interno, è tutta.

Possiamo scansionare di nuovo lo stesso vuoto in seguito?

Sì, e il confronto tra le due acquisizioni è dove si applica il rilevamento delle variazioni a ±5 mm: una cavità che cresce appare come superficie di differenza colorata tra le epoche.

Due ingegneri minerari in abbigliamento alta visibilità che osservano i gradoni di una cava a cielo aperto

Parlaci del vuoto che devi mappare

Descrivete la cavità, come è stata scoperta e quale accesso esiste. Uno specialista del settore minerario vi risponderà con una modalità di impiego adatta all'apertura e cosa darebbe l'acquisizione al vostro modello.