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Détection des modifications et suivi de la convergence

Améliorez la couverture, la fréquence et la fiabilité de votre programme de surveillance afin de renforcer la sécurité opérationnelle et de limiter les retards de production.

Bénéficiez d'une meilleure visibilité à grande échelle pour garantir la stabilité

Dans l'exploitation minière souterraine, le déplacement de la masse rocheuse résultant d'une excavation peut avoir des conséquences importantes, allant des blessures du personnel aux retards imprévus, avec les implications financières qui en découlent.

Dans une mine, il est rarement possible de prédire où des changements radicaux vont se produire ; par conséquent, la capacité à surveiller de manière efficace et efficiente les changements et la convergence sur l'ensemble de l'excavation est essentielle pour prévenir les incidents et atténuer les répercussions sur la production, et donc sur la rentabilité.

Cependant, seule une fraction des kilomètres cubes affectés par le processus d'exploitation minière est observable à travers les trous de forage ou les fronts d'excavation ; il peut donc s'avérer difficile de collecter suffisamment de données pour confirmer que toutes les zones d'une excavation sont stables.

De plus, le traitement des données pour obtenir des résultats prêts à être analysés est un processus manuel qui prend beaucoup de temps. En conséquence, de nombreuses exploitations minières ne parviennent pas à respecter la fréquence et l’étendue de leurs efforts de surveillance, souvent incapables de satisfaire aux normes auxquelles elles aspirent ou qui sont nécessaires pour une sécurité et une efficacité opérationnelle optimales.

Les limites des méthodes traditionnelles

Actuellement, la méthode prédominante pour évaluer les changements dans l’exploitation minière souterraine est la cartographie des dommages, qui consiste à annoter des vues en coupe bidimensionnelles de la mine afin de mettre en évidence les zones endommagées. Bien que cette approche permette de couvrir une zone considérable, elle est sujette à l’erreur humaine. Une autre solution consiste à utiliser des extensomètres à ruban ou numériques pour mesurer des points spécifiques au sein de la mine. Bien que ces appareils offrent un haut niveau de précision, en raison de la nature hétérogène des masses rocheuses, qui présentent des propriétés variables selon les emplacements au sein des galeries, des tunnels ou des sections transversales, les résultats ne peuvent pas refléter les changements sur l’ensemble de l’excavation. Des technologies plus avancées, telles que les stations totales ou les capteurs laser fixes, sont très précises, mais elles sont limitées par leur capacité de couverture restreinte.

Si chacune de ces méthodes a sa place, elles ont également leurs limites. En conséquence, de nombreuses mines souterraines ne parviennent pas à atteindre l’échelle, la fréquence et la fiabilité souhaitées dans leurs efforts de surveillance, ce qui met en péril la sécurité et la rentabilité.

Compléter les méthodes traditionnelles par SLAM

Compléter les pratiques traditionnelles par une SLAM permet la mise en œuvre d’un plan de surveillance global amélioré. Par exemple, SLAM cartographier rapidement l’ensemble d’une mine et identifier les déplacements avec une précision modérée à élevée. Cela fournit des données plus précises et quantitatives que la cartographie des dommages.

En ce qui concerne les extensomètres à ruban, une SLAM de l'ensemble d'une mine vous permettra de localiser exactement où utiliser un extensomètre à l'avenir pour confirmer ce déplacement. Ou bien une station totale pourrait être utilisée pour identifier les changements concernant une infrastructure spécifique, par exemple un décalage de 1 à 2 mm (environ 0,08 pouce) à l'entrée d'une mine, mais SLAM cela en permettant une cartographie rapide de vastes zones. De même, un laser fixe pourrait être utilisé pour s'assurer qu'une chambre de concassage ne bouge pas trop pendant l'abattage, par exemple, mais SLAM être utilisé pour couvrir une zone plus vaste.

Alors que de nombreuses mines ont utilisé SLAM pour scanner l'ensemble du site et établir une base de référence, l'alignement de ces scans est un processus manuel et chronophage qui nécessite généralement l'utilisation de logiciels tiers complexes.

Emesent

Conçue pour les espaces confinés et les mines souterraines, et adaptée aussi bien aux mines de roche dure (détection des changements) qu’aux mines de roche tendre (surveillance de la convergence), la solution de détection des changements et de surveillance de la convergence Emesentassocie SLAM mobile à acquisition rapide à un processus de traitement plus rapide, plus simple et plus reproductible. Cela permet aux exploitants miniers de scanner les excavations sur une plus grande superficie et à une fréquence plus élevée, et de surveiller les changements à l’aide de données précises et quantitatives.

Cette solution élimine le besoin de segmentation des données, d'alignement manuel ou de recours à des logiciels tiers, et ne nécessite qu'une intervention minimale de la part de l'utilisateur. Elle permet ainsi d'obtenir des résultats plus reproductibles et quantifiables concernant les zones où des changements ou des dilatations se produisent, ainsi que la vitesse de ces changements sur une vaste superficie. Ces informations peuvent ensuite être combinées à d'autres données pour déterminer l'analyse des causes profondes ou identifier les raisons de ce changement, ce qui permet une surveillance plus régulière et plus étendue des variations, aidant ainsi les ingénieurs – des géotechniciens aux géomètres – à prendre des décisions plus éclairées et à réduire les risques.

Saisie rapide des données

Capturez rapidement les profils d'excavation actuels avec Hovermap.

Flux de travail rationalisé

Traitez, alignez et visualisez les différences entre deux Hovermap .

Aucun logiciel tiers

Élimine le recours à des logiciels tiers complexes et chronophages pour l'alignement des numérisations.

Surveillance à grande échelle

Permet une surveillance régulière à grande échelle et fournit des données permettant d'améliorer la prise de décision des ingénieurs afin de réduire l'exposition aux risques et aux dangers.

Résultats quantitatifs

Permet une interprétation quantitative et reproductible des déformations sur l'ensemble d'une excavation.

Il n'est pas nécessaire de segmenter les données

Compare simultanément des numérisations de 3D continues. Un processus d'alignement non rigide permet d'éviter la segmentation afin de corriger les décalages de numérisation.

Processus opérationnel

Solutions - Flux de travail
  1. Effectuez votre scan de référence, puis un scan supplémentaire.
  2. Traitez chaque scan à l'aide de SLAM Aura.
  3. Alignez approximativement les deux nuages de points et laissez Aura les deux ensembles de données.
  4. Examinez le nuage de points et le maillage pour identifier les zones de déplacement entre les deux scans.

Améliorez votre programme de surveillance

Des informations rapides, applicables à tous les types de mines souterraines, qui peuvent être intégrées à divers processus d'ingénierie.

Toutes les opérations actives

Toutes les activités en cours

Surveillez tous les travaux d'excavation afin de vérifier leur stabilité et de garantir la sécurité du chantier

Minage par arrêts fréquents

Explosions fréquentes dans les chantiers d'abattage

Vérifiez l'état des galeries, des galeries de forage et des excavations fortement exposées.

Spéléologie - Opérations

Opérations spéléologiques

Identifiez rapidement les variations importantes de contraintes et surveillez les excavations à longue durée de vie.

Mines profondes à forte contrainte

Mines profondes / à forte contrainte

Surveillez les changements en cours au niveau des discontinuités, des grandes structures et des surfaces de soutien volumineuses.

Mines situées dans des zones sismiques actives

Mines situées dans des zones sismiques actives

Analyse a posteriori, identification des changements survenus après l'événement.

Espaces intérieurs clos

Espaces intérieurs fermés

Vérifiez s'il y a eu des modifications au niveau des chambres de broyage, des chambres de concassage, des entraînements des convoyeurs et des portiques.

Applications

Emesent Aura la détection des modifications et la surveillance de la convergence pour les éléments suivants :

  • Suivi de la convergence (déplacement brut/net)
  • Suivi de la convergence (taux)
  • Mobilisation des discontinuités (zones de cisaillement, failles, structure à grande échelle)
  • Dommages au front après le tir ou le déblayage
  • Analyse scientifique des effets de l'éclatement de la roche et des dommages sismiques
  • Ampleur des dégâts
  • Performances au sol et capacité résiduelle
  • Interactions entre les niveaux adjacents et superposés
  • Détection de l'instabilité à l'échelle de la mine
  • Suivi de la réadaptation
Livre blanc
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Voir la solution

Questions fréquentes

Comment fonctionne la solution de détection des modifications et de surveillance de la convergence Emesent?
Aura Emesent permet de comparer deux numérisations, réalisées à des moments différents, afin d'identifier les changements. Une fois les deux numérisations alignées, un maillage est créé à partir de la numérisation de référence ; celui-ci est ensuite comparé à la même zone de la deuxième numérisation, ce qui permet de mesurer la distance entre le maillage et le deuxième nuage de points.

Le résultat fourni est un nuage de points au format .Laz comportant des attributs de distance entre les points et le maillage, ainsi qu'un maillage au format .Ply du scan de référence. Les changements sont déterminés par rapport à l'intérieur du disque, ce qui permet de distinguer facilement la convergence de la divergence. Des échelles de couleurs sont utilisées pour visualiser la distance entre les deux scans.
Comment le système de détection des changements et de surveillance de la convergence Emesent s'intègre-t-il aux systèmes de gestion minière ?

La solution Emesent fournit une carte thermique prête à l'analyse, illustrant les variations temporelles à l'échelle de l'ensemble d'une mine. Celle-ci peut ensuite être facilement combinée à d'autres informations géologiques et géotechniques afin de déterminer les causes profondes de ces variations, telles que la lithologie, les interprétations structurales, les données sismiques et les résultats de modélisation numérique montrant les contraintes et les déformations plastiques.

Quelles sont les méthodes traditionnelles permettant de détecter les changements et de suivre la convergence ?

À l'heure actuelle, la principale méthode de surveillance des changements dans l'exploitation minière souterraine consiste à cartographier les dommages, ce qui implique d'annoter des coupes transversales bidimensionnelles de la mine afin d'indiquer les zones préoccupantes. Bien que cette méthode permette une large couverture spatiale, elle est intrinsèquement subjective et manque de précision. En revanche, les extensomètres à ruban ou numériques offrent une grande précision de mesure en des points discrets. Cependant, en raison de la nature hétérogène des masses rocheuses — dont les propriétés peuvent varier considérablement d’un tunnel, d’une galerie ou d’une coupe transversale à l’autre —, ces mesures ponctuelles ne sont pas toujours représentatives des conditions générales. Des outils avancés tels que les stations totales et les capteurs laser fixes offrent une grande précision, mais leur couverture spatiale est limitée.

Chacune de ces méthodes traditionnelles a son utilité, mais elles présentent également des compromis en termes d'échelle, de fréquence et de fiabilité. En conséquence, de nombreuses mines souterraines peinent à surveiller efficacement les changements, ce qui peut compromettre à la fois la sécurité et la rentabilité.

Quelle est la meilleure façon de déterminer où des changements se produisent sur un site minier ? / de surveiller les changements géotechniques ?
L'intégration de la technologieSLAM(Simultaneous Localization and Mapping) aux stratégies de surveillance existantes offre un moyen de surmonter les limites susmentionnées des méthodes traditionnelles. SLAM une cartographie rapide et à grande échelle des environnements souterrains et peut détecter les déplacements avec une précision modérée à élevée. Cela fournit des données plus objectives et quantitatives que la cartographie traditionnelle des dommages.

De plus, SLAM guider le placement ciblé d'extensomètres en identifiant les zones de mouvement potentiel, renforçant ainsi la valeur des mesures ponctuelles de haute précision. Si une station totale peut détecter des déplacements de l'ordre du millimètre dans des infrastructures clés – telles qu'une entrée de mine –, SLAM cette approche en permettant des balayages environnementaux plus étendus. De même, alors qu'un capteur laser fixe peut suivre la stabilité dans une chambre de concassage pendant l'abattage, SLAM la couverture aux zones adjacentes. Ainsi, SLAM remplace SLAM les outils traditionnels, mais les améliore, favorisant une approche de surveillance plus complète, évolutive et proactive.
Quels sont les avantages de SLAM pour la surveillance de la convergence ?
Si les méthodes conventionnelles contribuent toutes à la mise en place d'un plan de surveillance géotechnique efficace et fiable, elles impliquent toutefois un compromis entre couverture et précision. Il est donc difficile de déterminer où concentrer les efforts de surveillance, l'attention se portant uniquement sur les emplacements présentant les risques et l'exposition les plus élevés. SLAM permet de balayer rapidement l'ensemble de la mine afin d'établir une base de référence. La continuité spatiale des SLAM signifie qu'il est désormais possible de cartographier, de surveiller et d'interpréter des niveaux entiers. Bien que de nombreuses mines aient intégré SLAM dans leurs plans de surveillance, Emesent la première à proposer une solution combinée allant de l'acquisition des données à la mise en œuvre.
En quoi la solution Emesent pour la détection des changements et la surveillance de la convergence se distingue-t-elle ?
Emesent la première application SLAM à proposer une solution de détection des changements et de suivi de la convergence qui couvre l'ensemble du processus, de l'acquisition des données à la mise en œuvre. Cette solution présente l'avantage unique d'éliminer le transfert de données entre plusieurs logiciels tiers pour les tâches d'alignement et de visualisation indispensables à la détection des changements et au suivi de la convergence.

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