Маркшейдерия высокого полета
Не так давно дроны были лишь частью фантастических фильмов, а уже сегодня стали реальными помощниками в оптимизации множества процессов. В горнодобывающей промышленности одним из наиболее перспективных направлений применения беспилотных технологий, безусловно, является обеспечение маркшейдерских работ.
Начиная путь внедрения и развития беспилотных методов проведения маркшейдерской съемки более 5 лет назад, команда «АЗОТТЕХ» довольно часто сталкивалась со скептическим настроем со стороны главных маркшейдеров и руководителей горнодобывающих предприятий, впрочем, вполне справедливым с первого взгляда. Дрон – это всего лишь инструмент маркшейдера, никакая не революция… Чтобы преодолеть скептицизм и доказать, что такой инструмент действительно заслуживает пристального внимания, основной целью многочисленных презентаций работы БПЛА стала наглядная демонстрация того, что материалы, получаемые с помощью аэрофотосъемки, полностью удовлетворяют требованиям точности нормативно-технической документации, такой как РД 07-603-03, РД 07-604-03, СП 47.13330.2016, СП 11-104-97 и т.д.
Высотные отметки поверхности, полученные по результатам АФС, сравнивались с отметками, полученными традиционными способами съемки с помощью электронных тахеометров, спутниковых GPS/Глонасс приемников и наземных лазерных сканеров. Для сравнения выбирались участки на равнинной местности, на горных отвалах, на глубине карьеров/разрезов, на застроенной территории. Результаты сравнения демонстрировали, что максимальные отклонения пикетов на эталонных участках не превышают максимально допустимых значений, а в некоторых случаях бывают и точнее. К примеру, отметки на глубине карьеров, полученные с помощью GPS/Глонасс приемников показывали наибольшие отклонения из-за ограниченности видимости спутников.
Подсчет объемов добычи горной массы с помощью АФС, полученный фотограмметрическим способом, не имел расхождений с данными, полученными с помощью сканеров, за счет высокой плотности точек.
Видя реальные результаты, опираясь на исследования и обладая необходимой информацией, все больше компаний стремятся внедрить беспилотные технологии на своих объектах. Впрочем, цифровая трансформация горнодобывающих предприятий охватывает не только маркшейдерию, но и другие процессы, двигаясь семимильными шагами, по словам деловых СМИ, опережая в этом плане даже банковский сектор. И это опять же не революция. Это просто способ решать многие задачи с большей точностью и с помощью меньших ресурсов, прежде всего временных. Профессионалы «АЗОТТЕХ», одной из самых технологичных команд на рынке буровзрывных работ, давно убедились в этом, разрабатывая и применяя беспилотный программно-аппаратный комплекс для горнодобывающей промышленности в своих рутинных операциях и проведя более 50 демонстраций и внедрений на ведущих горнодобывающих предприятиях России и СНГ.
Под знаком «плюс», или еще раз о том, зачем
Возвращаясь к реальным результатам решения маркшейдерских задач с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), принципиально важно начать как раз с фактора времени. Ведь, как правило, карьеры и разрезы занимают значительные площади, сделать съемку которых традиционными методами – процесс весьма продолжительный. Тогда как дрон всего за 1 день может отснять 6 км2, включая труднодоступные участки, с высокой точностью и возможностью экспорта полученных данных в любое маркшейдерское ПО для оперативного анализа.
Еще один существенный плюс беспилотных технологий – безопасность. Учитывая приоритетность обеспечения безопасности труда на современном предприятии, возможность проводить съемку сразу после взрыва и отказаться от спуска маркшейдеров в карьер, минимизировав риски, становится по-настоящему ценным. Кроме того, автоматизация работ – БПЛА работает дистанционно по заранее заданному маршруту – позволяет практически полностью исключить влияние человеческого фактора на результат.
Не стоит забывать и об экономической составляющей.
Отсутствие необходимости дополнительно приобретать и обслуживать дорогостоящее геодезическое оборудование и наземные лазерные сканеры, несомненно, дает положительный финансовый эффект, особенно в долгосрочной перспективе.
Внедрить, нельзя затягивать
Сегодня БПЛА уже становятся практически штатным оборудованием маркшейдерских служб горнодобывающих предприятий. Но есть ряд задач, которые необходимо решить с целью легитимизации данных, получаемых с БПЛА «летучими» бригадами маркшейдеров.
Прежде всего это задачи, связанные с получением необходимых разрешений от контролирующих и надзорных органов, подготовкой обновленных методик выполнения маркшейдерских съемок, поверки оборудования. Так, в конце 2019 г. специалистами «АЗОТТЕХ» и «Металлоинвест» совместно с «Союзом маркшейдеров России» был внедрен в работу беспилотный летательный аппарат на Михайловском ГОКе.
«Маркшейдерию в будущем сложно представить без беспилотных технологий, а то, что дроны уже сегодня существенно облегчают работу маркшейдеров и делают ее безопаснее – это неоспоримый факт. На Михайловском ГОКе была проделана большая работа, результаты которой наглядно продемонстрировали, что с помощью новых технологий и профессиональных знаний можно решить, казалось бы, нерешаемые задачи», – прокомментировал реализованный на Михайловском ГОКе проект Владимир Степанович Зимич, президент «Союза маркшейдеров России».
- Процесс внедрения БПЛА в работу на горно-обогатительном комбинате не так долог и труден, как кажется, занимает от 2 до 4 месяцев и фактически включает в себя четыре этапа:
1. Разработка проекта съемочных работ с БПЛА;
2. Разработка методики применения БПЛА в целях выполнения маркшейдерских съемок производственных объектов;
3. Согласование и утверждение методики в Ростехнадзоре;
4. Внесение дополнений по работе с БПЛА в проект производства маркшейдерских работ.
Маркшейдерские задачи, решаемые компанией «АЗОТТЕХ» с помощью БПЛА
1. Аэрофотосъемка масштаба 1:5000 с сечением рельефа через 1,0 или 2,0 м:
– для составления генерального плана производственных объектов;
– съёмки незастроенной территории;
– съёмки рекультивированных участков, за исключением сельскохозяйственного, рекреационного и строительного назначений рекультивации.
2. Аэрофотосъемка масштаба 1:2000 с сечением рельефа через 0,5 или 1,0 м:
– для составления проектов детальной планировки и застройки территории производственно-хозяйственной деятельности, а также составления проектов линейных сооружений;
– съёмки, включая исполнительные, застроенной части территории производственно-хозяйственной деятельности комбината;
– съёмки, включая исполнительные, незастроенной территории, насыщенной контурами, а также при наличии объектов, подлежащих охране от вредного влияния горных разработок.
3. Аэрофотосъемка масштаба 1:1000 с сечением рельефа через 0,5 или 1,0 м:
– для составления рабочих чертежей объектов строительства и вертикальной планировки территории;
– съёмка складов полезного ископаемого и готовой продукции, включая площадки до начала складирования;
– съёмка отвалов;
– съёмки рекультивированных участков при сельскохозяйственном, рекреационном и строительном назначениях рекультивации.
4. Мониторинг добычи и движения полезных ископаемых.
5. Вычисление объемов добычи (выемки) горной массы.
6. Классифицирование добытой горной массы.
7. Мониторинг для определения устойчивости и безопасности состояния бортов и отвалов.
8. Геофизическая разведка новых месторождений.
9. Определение предельно допустимой концентрации (ПДК) газов, паров после проведения взрывных работ.
Решение нерешаемых задач
Список маркшейдерских задач весьма обширен, многие из них довольно трудные, а есть и те, с которыми даже беспилотнику справиться, казалось бы, невозможно. Именно с такой ситуацией столкнулась команда «АЗОТТЕХ» на Михайловском ГОКе.
Магнитная аномалия – это словосочетание звучало раньше для беспилотных технологий как приговор. Аппараты теряли курс, падали и разбивались… Но не в руках команды «АЗОТТЕХ». На разработку программно-аппаратного комплекса на базе БПЛА Luftera LQ-4, способного работать в условиях магнитной аномалии, ушло более 4 лет, однако в итоге решение было найдено и серьезную проблему удалось обойти.
Сегодня в компании «АЗОТТЕХ» создано специальное подразделение геодезии и маркшейдерии во главе с настоящим профессионалом Сергеем Филипповым, который за свою карьеру прошел путь от полевого инженера-геодезиста, работая на крупнейших нефтегазовых месторождениях и стратегических стройках страны, до исполнительного директора одной из ведущих изыскательских компаний. За его плечами тысячи квадратных километров съемки, а еще грамотная команда, способная решать задачи и на аутсорсинге, предоставляя широкий спектр услуг с использованием своего парка БПЛА, и оказывая экспертную поддержку в выборе и документальном оформлении при комплектации собственного флота для горнодобывающих предприятий.
Никогда еще технологии не развивались так стремительно, как сейчас, поэтому тотальная цифровизация карьеров – лишь вопрос времени, и те предприятия, которые уже запустили процесс, получат ощутимые преимущества в будущем, в том числе в плане доверия потребителей и инвесторов. Однако то, каким будет итог мероприятий по внедрению современных технологий, во многом зависит от уровня реализующих их сервисных и инжиниринговых компаний.
