Monitorização de taludes e frentes altas

Um talude é vigiado em pontos: prismas na face lidos por uma estação total, uma unidade de radar na secção crítica, um engenheiro a percorrer a crista à procura de fendas. Entre os pontos, presume-se que a parede se comporta bem, e uma rotura começa onde lhe apetece.

Digitalizada do outro lado da cava, toda a parede é uma só superfície medida; uma segunda digitalização sobreposta mostra movimento, fendas novas e cicatrizes de queda de blocos em toda a face como uma diferença colorida, a partir de um tripé de que ninguém tem de sair.

Dois engenheiros de minas com vestuário de alta visibilidade a observar as bancadas de uma cava a céu aberto
Em resumo

A digitalização 3D pode monitorizar um talude?

Sim — a partir de um tripé do outro lado da cava, toda a parede é registada a 5,3 mm a 40 m; uma digitalização posterior sobreposta mostra movimento e fendas em toda a face.

  • Toda a faceCada bancada, berma e crista como uma única superfície, até 130 m do tripé.
  • Alteração entre digi­ta­li­za­çõesMovimento, fendas novas e cicatrizes de queda de blocos como uma diferença colorida com magnitudes.
  • Ninguém debaixo da paredeDigitalizada a partir do lado oposto da cava ou de uma bancada segura.
  • A parede em registoTodas as épocas guardadas; uma rutura é rastreada através das digi­ta­li­za­ções que a precederam.

Por que razão uma parede é monitorizada onde estão os prismas

A monitorização de taludes é uma rede de pontos escolhidos. Os prismas são colados à face onde o engenheiro geotécnico espera movimento, uma estação total lê-os segundo um calendário e, onde o risco é maior, uma unidade de radar vigia uma secção continuamente. As leituras são excelentes nesses pontos. Em todo o resto — a berma que ninguém instrumentou, a secção entre dois prismas, a parte da parede que o radar não vê — presume-se que a parede se comporta bem, e o primeiro sinal em contrário é rocha na bancada.

Instalar e ler os instrumentos é, por si só, exposição. Os prismas vão para a face, o que significa alguém na face ou numa bancada por baixo dela; uma estação total precisa de linha de vista e de um operador. A caminhada do engenheiro pela crista à procura de fendas de tração é uma inspeção visual de terreno que pode estar prestes a mover-se. E o registo de como a parede estava há um mês são as leituras dos prismas e algumas fotografias.

Uma digitalização monitoriza a superfície. O Artec Ray II num tripé do outro lado da cava regista toda a parede a 5,3 mm a 40 m, até 130 m, cada bancada e berma numa vista de 360° × 300°, em menos de dois minutos por estação. Uma segunda digitalização a partir das mesmas posições é sobreposta no Artec Twins e a diferença aparece em toda a face: uma secção a mover-se para fora, uma fenda de tração a abrir na crista, uma cicatriz de queda de blocos com um volume. Os prismas ficam para a série temporal; a digitalização diz-lhe onde deve ir o próximo.

Da referência ao mapa de alterações

A primeira digitalização é a referência; todas as seguintes são comparadas com ela a partir das mesmas posições.

  1. 1. Criar a referência da paredeRay II a partir de duas ou três posições do outro lado da cava, cada uma uma estação de 360° × 300° de dois minutos, a 5,3 mm a 40 m.
  2. 2. Fixar o referencialO Twins regista as estações na malha da mina em controlo fora do terreno em movimento.
  3. 3. Voltar a digitalizar conforme o planoAs mesmas posições semanalmente, mensalmente ou após chuva e desmontes; a parede fica em registo de cada vez.
  4. 4. SobreporCada época contra a referência: movimento, fendas e cicatrizes coloridos por distância com magnitudes.
  5. 5. ReportarSuperfícies de alteração e secções para o pacote geotécnico; os prismas e o radar mantêm o seu lugar onde é necessária uma série contínua.

Que scanner para este trabalho

Uma parede monitoriza-se do outro lado da cava, que é o que um scanner de longo alcance em tripé faz; uma parede muito longa cobre-se a partir de um veículo entre as estações.

Scanner laser de longo alcance Artec Ray II

Artec Ray II

Ideal para
A parede do outro lado da cava — a precisão que transforma a alteração numa medição
Tipo
Laser estacionário de longo alcance, montado em tripé
Precisão, até
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruído de medição
0,4 mm a 10 m
Alcance
0,5–130 m
Tempo de digitalização
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sem textura
Campo de visão
360° × 300°

O Ray II alcança 130 m a partir de um tripé a 5,3 mm a 40 m com 0,4 mm de ruído de medição a 10 m, pelo que pequenos deslocamentos entre épocas leem-se como sinal. Uma estação leva menos de dois minutos e regista toda a parede à vista, pelo que uma ronda de monitorização são algumas estações a partir de posições de que ninguém tem de sair.

Scanner LiDAR SLAM Artec Jet

Artec Jet

Ideal para
Quilómetros de parede entre as secções críticas, a partir de um veículo
Tipo
LiDAR SLAM multimodal
Precisão, até
±10 mm no subsolo, ±15 mm em geral
Deteção de alterações
±5 mm
Alcance
0,5–300 m
Deriva de posição
±0,03 %
Formas de uso
Manual, mochila, vara, drone, veículo, gaiola, robô

Onde o perímetro da cava se estende por quilómetros, o Jet num veículo regista as paredes ao longo da estrada de transporte a ±15 mm sem parar, e regista-se no mesmo modelo do Twins. As secções críticas recebem o tripé; o resto recebe um mapa de alterações todas as semanas.

Veja duas digitalizações de um talude sobrepostas com uma fenda de tração a abrir na crista onde não havia nenhum prisma instalado — marque uma demo para a sua equipa de geotecnia.

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Perguntas que os engenheiros geotécnicos fazem

Como se compara uma digitalização com o nosso radar?

O radar vigia uma secção continuamente e deteta aí movimentos muito pequenos; a digitalização mede toda a parede da cava a 5,3 mm a 40 m entre épocas. São complementares: a digitalização encontra onde o movimento está a começar em toda a face, o radar vigia-o depois de encontrado.

Qual é o movimento mais pequeno que consegue ver?

A precisão é 5,3 mm a 40 m e o ruído de medição 0,4 mm a 10 m, pelo que entre duas épocas bem registadas a diferença resolve movimento à escala do centímetro numa parede do outro lado da cava e mais fino de perto. Uma rotura em desenvolvimento move-se muito além disso antes de ceder.

Com que frequência devemos digitalizar?

Isso cabe ao plano geotécnico decidir, mas uma ronda de monitorização são algumas estações de dois minutos a partir das mesmas posições, pelo que rondas semanais, e uma digitalização após chuva intensa ou um desmonte próximo, são rotina e não um projeto.

O que dá à investigação depois de uma rutura?

Todas as épocas em registo. A rotura é rastreada através das digitalizações que a precederam — onde o movimento começou, com que rapidez cresceu — e a digitalização pós-rotura dá o volume e a geometria do que caiu.

Dois engenheiros de minas com vestuário de alta visibilidade a observar as bancadas de uma cava a céu aberto

Fale-nos das paredes que monitoriza

Descreva a cava, os instrumentos instalados e as secções que o preocupam. Um especialista em mineração responderá com a forma como uma ronda de digitalização decorreria e o que os mapas de alterações acrescentariam aos prismas e ao radar.