Wim van Wegen

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

ĐO ĐẠC TRONG KHAI KHOÁNG NGÀY NAY

Công tác đo đạc trong lĩnh vực khai khoáng có thể được tóm tắt một cách đơn giản là “làm rõ hơn hình dạng, kích thước các khu vực khai thác và tính toán một cách chính xác thể tích của đất đá”, mặc dù trong thực tiễn trình tự và nhóm công việc có thể nhiều hơn nhưng tựu chung lại vẫn luôn nằm trong nhóm công việc nếu trên. Dạng thức hình học của các đối tượng thực địa trong khai thác khoáng sản có quan hệ mật thiết với nhau, ví dụ những khối đá dựng đứng thường có lối tiếp cận nhỏ hẹp và theo đó cũng cần có kỹ thuật đo phù hợp. Trong khi các nguyên tắc cơ bản trong đo đạc không mấy thay đổi theo thời gian thì trang thiết bị đo lại có sự thay đổi lớn. Ở những quốc gia khai khoáng hàng đầu, các kỹ thuật đo đạc thế hệ mới xuất hiện nhiều trên các khu mỏ như máy quét laser 3 chiều mặt đất, máy quét laser 3 chiều lắp đặt trên thiết bị bay (hay tên gọi khác là Lidar), đo vẽ ảnh hàng không, máy bay không người lái UAV, ảnh vệ tinh độ phân giải cao. Bên cạnh đó phần mềm ứng dụng cũng là hợp phần quan trọng trong khai khoáng chuyên nghiệp ngày nay, rõ ràng sau tất cả các bước thu thập số liệu thực địa thì xử lý số liệu vẫn là phần quan trọng để biến những số liệu thô thành số liệu nền tảng phục vụ cho các ứng dụng tính toán phân tích.

QUÉT LASER 3 CHIỀU MẶT ĐẤT

Đo đạc trong khai khoáng hiện đại với cả khai thác lộ thiên và hầm lò luôn luôn đi kèm với kỹ thuật quét laser 3 chiều mặt đất, việc triển khai kỹ thuật cao cấp này cho phép chúng ta xác định những thay đổi trong quá trình khai thác một cách nhanh chóng, chi tiết và chính xác nhất. Điểm khác biệt của kỹ thuật quét laser 3 chiều chính là mật độ điểm đo rất dày, độ đồng nhất và độ chính xác cao. Bên cạnh việc đo đạc khai khoáng thông thường, kỹ thuật quét laser 3 chiều còn rất phù hợp cho các ứng dụng giám sát dịch chuyển và biến dạng khu vực.

Bằng cách thu thập một tập hợp rất lớn số lượng điểm đo dưới dạng “đám mây điểm” thể hiện các đối tượng bề mặt dưới dạng thức 3 chiều, tất cả các điểm đo đều có liên hệ với vị trí đặt máy quét. Kỹ thuật quét laser 3 chiều giúp chúng ta thu thập được một lượng rất lớn thông tin không gian giá trị theo cách thức hoàn toàn tự động. Bằng cách kết hợp số liệu quét laser với GNSS, chúng ta sẽ có trong tay số liệu quét laser tham khảo địa lý chính xác, chính điều này cho phép chúng ta có thể thay đổi được phương thức đo đạc truyền thống trên thực địa bằng cách đo đạc trực tiếp trên mô hình 3 chiều trong phần mềm máy tính với tốc độ cập nhật nhanh hơn rất nhiều so với các phương pháp đo đạc cũ. Riêng trong lĩnh vực khai khoáng, kỹ thuật quét laser 3 chiều vô cùng có tiềm năng với hàng loạt những ứng dụng như giám sát và lập hồ sơ hiện trạng khai thác hầm lò, cập nhật tiến độ khai thác, xây dựng cơ sở dữ liệu hầm lò, đánh giá mức độ ổn định nhằm nâng cao an toàn trong khai thác mỏ, giám sát liên tục biến dạng thân mỏ, tính toán thể tích, xây dựng mô hình mô phỏng khu vực khai thác và hầm lò phục vụ cho đào tạo an toàn cứu nạn và ứng phó với sự cố, bảo vệ an ninh khu vực khai thác. Không những thế, lĩnh vực khai thác khoáng sản là lĩnh vực có tốc độ tăng trưởng áp dụng kỹ thuật quét laser mạnh mẽ nhất, khai thác hầm lò tại các khu vực mỏ lớn trên thế giới đều đã áp dụng kỹ thuật quét laser 3 chiều một cách triệt để. Các hãng sản xuất máy quét laser 3 chiều chuyên dụng cho khai thác khoáng sản như RIEGL và Maptek không chỉ cung cấp thiết bị phần cứng mà còn cung cấp giải pháp phần mềm ứng dụng phù hợp với quy trình công nghệ khai thác khoáng sản và đo đạc. Với giá thành đầu tư máy quét laser 3 chiều cùng với phần mềm hoàn chỉnh nằm trong khoảng 150.000 đến 200.000 đô la Mỹ, ở thời điểm hiện tại vẫn đang là rào cản lớn ảnh hưởng tới việc triển khai trên diện rộng kỹ thuật này trong lĩnh vực khai khoáng.

QUÉT LASER 3 CHIỀU TỪ MÁY BAY

Một hệ thống máy quét laser 3 chiều lắp đặt trên thiết bị bay không người lái lên thẳng (Lidar hàng không)

Một phương pháp thu thập số liệu trong khai thác khoáng sản bằng kỹ thuật quét laser 3 chiều khác đó là quét laser từ máy bay hay còn được biết đến với tên gọi khác là “Lidar hàng không”. Kỹ thuật này thường sử dụng hai nền tảng thiết bị bay là máy bay có người lái hoặc máy bay không có người lái UAV chất lượng cao, đặc biệt là các thiết bị bay không người lái UAV cho phép thu thập số liệu trong những điều kiện vô cùng khó khăn của các khu vực khai thác. Lidar hàng không mang đến cơ hội lớn cho lĩnh vực khai thác khoáng sản, cho phép chúng ta thu được tới hàng triệu điểm đo trên mỗi km². Tập hợp số liệu điểm này vô cùng lý tưởng và thừa đủ để tạo ra mô hình số độ cao bề mặt chi tiết và chính xác và thực tế cho thấy mô hình số độ cao bề mặt có vai trò quan trọng trong các ứng dụng khai khoáng như xác định thay đổi, tính toán biến động thể tích, xác định biến dạng khu vực, phân tích hướng sườn, nghiên cứu đánh giá các ảnh hưởng tác động tới môi trường và cảnh quan khu vực. Quá trình theo dõi và mô hình hoá địa hình đối với các khu vực bất ổn định hay giám sát trượt lở cũng là những ứng dụng rất phù hợp với kỹ thuật quét laser 3 chiều từ các loại máy bay.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn