鉱山立坑の点検と3Dスキャン

立坑点検は、ランプと手帳を持って搬器の屋根に乗り、通り過ぎるライニング、バントン、ガイドを眺める、ゆっくりとした移動です。書き留められるのは誰かが見たものであり、計測されるものはごくわずかです。

立坑に吊り降ろすか飛ばしたスキャナーが、立坑全体をすべての枠、1 mごとのライニングまで計測済みの面として記録し、次回の点検はそれと比較されます。

金網支保の坑道内をドローンで運ばれるArtec Jet
要点

3Dスキャンで立坑を点検できますか

はい。搬器で降ろすか飛ばしたSLAM LiDARスキャナーが、ライニング、枠、鋼構造を全深度にわたり±10 mmで記録し、再スキャンで動きが見えます。

  • ケージの屋根に誰もいないスキャナーは搬器に乗るか飛行し、点検者はモデルを読みます。
  • 立坑の全長360°×290°の視野で、ライニング、バントン、ガイドを一度に記録します。
  • 点検の合間の動き1回目の降下と次の降下の間で±5 mmの変化検出。
  • どの枠も後から計測バントン間隔、ガイドの整列、ライニングの損耗を、デスクでモデルから読み取ります。

立坑点検で記録されることが少ない理由

法定の立坑点検は目視です。点検者が減速した搬器に乗り、見えたものを記録します。ライニングの剥落、腐食したように見えるバントン、以前はなかった場所の水。記録はおおよその深度に結び付けられた所見の集まりで、前回の点検との比較は、同じ人が同じ場所を同じ照明で見たかどうかに依存します。

立坑内での計測はさらに困難です。何かを測る必要があれば(ずれたガイド、動いた枠、厚さを失ったライニングの区間)、搬器を止め、その屋根から作業し、鉱山の中で工具を落とすことが重大事故になる唯一の場所で手計測することになります。そのため立坑点検の報告の大半は定性的で、傾向を証明するのは困難です。

搬器またはドローンに載せたスキャナーが、降下しながら立坑全体を記録します。Artec JetはGPSもターゲットもなしに位置ドリフトを±0.03%に保つため、取得データは全深度にわたって正確で、360°×290°の視野がライニング、バントン、ガイド、配管、ケーブルを一度の通過で±10 mmで捉えます。地上に戻れば、すべての枠をモデルから計測でき、次の降下をこれに重ね合わせれば、何が動いたかが±5 mmで分かります。

一度の降下で立坑全体を計測

スキャンは搬器の点検速度で行うため、巻上サイクルには何の変更もありません。

  1. 1. 搭載搬器の屋根に載せたJet、または立坑対応ドローン。人は同乗しません。
  2. 2. 降下しながら取得立坑の全長を、ライニングから鋼構造まで、完全な暗闇の中で毎秒最大190万点で記録します。
  3. 3. 位置合わせArtec Twinsが取得データを立坑坑口とステーションの座標に結び付けるため、深度が正確になります。
  4. 4. デスクで点検バントン間隔、ガイドの整列、ライニングの状態、湧水箇所を、ケージからの目視ではなくモデル上で計測します。
  5. 5. 前回と比較前回の降下を±5 mmで重ね合わせれば、動きや損耗が深さ付きの色分けされた面として現れます。
スキャンが点検記録になります。日付があり、完全で、次回と比較できます。

この作業に適したスキャナー

立坑は長く、暗く、垂直です。三脚、GPS、照明を必要とするものは使えません。

Artec Jet SLAM LiDARスキャナー

Artec Jet

最適な用途
搬器に載せるか飛ばすかで、ライニング、枠、鋼構造を全深度にわたって
種別
マルチモーダルSLAM LiDAR
精度(最大)
坑内±10 mm、一般±15 mm
変化検出
±5 mm
測定範囲
0.5〜300 m
位置ドリフト
±0.03%
運用形態
ハンドヘルド、バックパック、ポール、ドローン、車両、ケージ、ロボット

Jetはまさにこの運用のために作られています。1.57 kg、IP65、GPS不要、自前の光、約16時間の本体取得、そして搬器やドローンへの搭載。±0.03%のドリフトが深い立坑を坑口から底まで正確に保ち、360°×290°の視野がライニングと鋼構造を一度に記録します。繰り返しの降下は±5 mmで重なります。

Artec Leo ワイヤレスハンドヘルド3Dスキャナー

Artec Leo

最適な用途
立坑ステーションとインセットのガイド端部、バントン接合部、ライニングの欠陥を0.1 mmで
種別
ワイヤレスハンドヘルド構造化光、オールインワン
3D点精度(最大)
0.1 mm
3D解像度(最大)
0.2 mm
作業距離
0.35〜1.2 m
取得速度
HD Modeで毎秒最大35,000,000点
本体搭載
5.5インチタッチ画面、処理機能、512 GBを搭載。ノートPC不要

人が立てる立坑ステーションやインセットでは、Leoが特定の部材(ガイドの継手、バントンの接合部、剥落したライニングの区間)をカラーテクスチャ付きで0.1 mmで、ワイヤレスに記録します。この細部は立坑のJet取得データに位置合わせされるため、欠陥に深度と寸法が付きます。

一度の降下で立坑を上から下まで記録し、すべての枠をモデルから計測できる様子をご覧ください。立坑技術者向けのデモをご予約ください。

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測量士からよくあるご質問

法定の目視点検はこれで置き換えられますか

点検者に、照合するための計測記録を与えます。規制が何を要求するかは規制の判断のままです。スキャンが加えるのは、すべての所見に深度と寸法があり、次回の点検がそれと比較される、完全で日付付きの面です。

濡れた立坑でも取得できますか

JetはIP65で、−10 °C〜+45 °Cで動作します。落水や飛沫は保護等級の範囲内で、スキャンは湧水を深度付きの地物として記録します。それはたいてい、点検が知りたかったことそのものです。

数百メートルの深さにわたってどう精度を保ちますか

SLAMによる位置決めは立坑の形状そのものから位置ドリフトを±0.03%に保ち、取得データは処理の際に坑口とステーションの座標に結び付けられます。これにより、地上からの信号なしに、立坑の全長にわたって深度が正確に保たれます。

ガイドとバントンの整列について何が得られますか

鋼構造はモデルに±10 mmで収まっているため、ガイドの真直度、バントン間隔、枠間のずれはデータから計測できます。2回の降下の間では、±5 mmの変化検出により、ずれた枠がすべて分かります。

高視認性の装備を着けた2人の鉱山技術者が、露天採掘場のベンチを見渡している

点検対象の立坑についてお聞かせください

立坑の深さ、ライニング、搬器、そして前回の点検で計測に苦労した点をお知らせください。鉱業のスペシャリストが、スキャナーの搭載方法と、一度の降下で得られるものをお返しします。