Hoạt động khai thác trước đây dựa vào việc kiểm tra và khảo sát thủ công để phát hiện chuyển động của mặt đất. Tuy nhiên, ngành khai thác mỏ đang phát triển nhanh chóng và các công nghệ hỗ trợ nó cũng vậy.
Các tùy chọn bao gồm từ góc nhìn toàn cảnh được cung cấp bởi kỹ thuật viễn thám cho đến những hiểu biết sâu sắc tập trung từ các thiết bị được triển khai trên mặt đất. Ví dụ, INSAR vệ tinh cung cấp phép đo chính xác trên diện rộng nhưng có những hạn chế về lấy mẫu theo thời gian (thường là 9 đến 11 ngày giữa các lần cập nhật). Hệ thống radar giám sát độ dốc bao phủ các khu vực rộng lớn nhưng có chi phí vận hành và vốn đáng kể. Ở đầu kia của thang đo, các công cụ ghi địa kỹ thuật như máy đo độ nghiêng lỗ khoan, máy đo độ giãn và áp kế phát hiện những thay đổi về độ ổn định của mặt đất dưới bề mặt và hàm lượng nước, nhưng chỉ ở các vị trí riêng biệt. Lựa chọn giải pháp giám sát phù hợp là một hành động cân bằng phải cân nhắc giữa chi phí, độ chính xác, phạm vi không gian và tần suất lấy mẫu. Trong bối cảnh này, lĩnh vực này đang ngày càng thể hiện sự quan tâm đến việc giám sát tình trạng từ xa không dây như một công nghệ dễ sử dụng, cung cấp dữ liệu chính xác từ các khu vực rộng lớn và quan trọng là cung cấp các cập nhật liên tục và cảnh báo hầu như theo thời gian thực.
Hệ thống giám sát từ xa không dây thường bao gồm ba thành phần: các cảm biến chẳng hạn như máy đo độ nghiêng và cảm biến dịch chuyển bằng laser, các cổng giao tiếp đối chiếu và truyền dữ liệu từ địa điểm đến cổng dựa trên đám mây, thường qua mạng di động và phần mềm trực quan hóa dữ liệu chẳng hạn như Senceive WebMonitor.
Một hệ thống giám sát không dây điển hình sẽ bao gồm các cảm biến và cổng liên lạc di động.
Ứng dụng
Giám sát không dây từ xa đang chuyển đổi công tác quản lý rủi ro trong lĩnh vực khai thác mỏ, giúp các nhà khai thác cải thiện năng suất và quản lý rủi ro. Các ứng dụng điển hình bao gồm:
1. Việc sử dụng máy đo độ nghiêng trên các sườn dốc trong các mỏ lộ thiên để theo dõi chuyển động lâu dài và phát hiện các sự cố hỏng hóc đột ngột
2. Việc sử dụng hệ thống đa cảm biến trên các đập chứa chất thải, ví dụ như máy đo độ nghiêng, áp kế và máy đo độ nghiêng lỗ khoan thẳng đứng để phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng như chuyển động quay nông hoặc sâu hoặc tăng áp lực nước lỗ rỗng.
3. Giám sát tình trạng cấu trúc của cơ sở hạ tầng mỏ như cơ sở xử lý và lưu trữ, đường sắt và đường hầm bằng cách sử dụng kết hợp cảm biến chuyển động và thiết bị để giám sát các thông số kỹ thuật như biến dạng, tải trọng và nhiệt độ.
Càng ít tiếp cận càng ít rủi ro
Một trong những lý do thuyết phục nhất để áp dụng giám sát tình trạng không dây từ xa trong khai thác là việc giảm đáng kể số lượt truy cập vào địa điểm. Điều này có nghĩa là rủi ro thấp hơn đáng kể cho nhóm của bạn thông qua:
- Giúp mọi người tránh xa nguy hiểm: Bằng cách giảm thời gian làm việc trong điều kiện đầy thách thức và rủi ro, hệ thống giám sát từ xa không dây của chúng tôi cho phép các chuyên gia khai thác tập trung vào dữ liệu thay vì quá trình thu thập dữ liệu.
2. Các biện pháp an toàn chủ động: Với hệ thống giám sát và cảnh báo từ xa, các công ty khai thác có thể hành động nhanh chóng trước khi chuyển động và biến dạng của mặt đất trở thành những hư hỏng nguy hiểm và tốn kém. Cách tiếp cận chủ động này giúp bảo vệ không chỉ lực lượng lao động mà còn cả công chúng ở gần các hoạt động khai thác.
Quan trắc công trình hạ tầng quan trọng
Phạm vi giám sát từ xa không chỉ dừng lại ở việc theo dõi chuyển động của mặt đất. Các hệ thống này có thể giám sát toàn diện cơ sở hạ tầng quan trọng của mỏ, bao gồm đường hầm, hầm, cơ sở xử lý và đường sắt. Đây là cách thực hiện:
- Giám sát cơ sở hạ tầng toàn diện: các hệ thống từ xa có thể giám sát nhiều thông số, đảm bảo tình trạng liên tục và ổn định của cơ sở hạ tầng khai thác quan trọng. Thông qua việc đo góc quay (độ nghiêng), độ tròn và độ hội tụ, hệ thống không dây cung cấp thông tin chuyển động cấu trúc gần như theo thời gian thực. Những hiểu biết sâu sắc hơn về cấu trúc có thể thu được bằng cách sử dụng các cảm biến để theo dõi chuyển động của vết nứt và các đặc tính như biến dạng và tải trọng. Dưới mặt đất, việc ghi địa kỹ thuật tự động của áp kế, máy đo độ nghiêng và máy đo độ giãn có thể cung cấp thông tin cập nhật thường xuyên liên quan đến nước ngầm và chuyển động của mặt đất. Cách tiếp cận toàn diện này giảm thiểu nguy cơ thất bại không mong muốn.
2. Ra quyết định dựa trên dữ liệu: bằng cách liên tục cung cấp dữ liệu chính xác, công nghệ giám sát từ xa trao quyền cho các nhà khảo sát và kỹ sư mỏ đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu. Các xu hướng dài hạn có thể được phân tích để có thể phân biệt các xu hướng hàng ngày hoặc theo mùa với các sự kiện địa kỹ thuật hoặc cấu trúc quan trọng
Cảm biến đo nghiêng không dây
Tiết kiệm chi phí và bảo trì thấp
Các giải pháp giám sát tình trạng không dây từ xa đi kèm với một số lợi thế kinh tế có thể tạo ra tác động đáng kể đến lợi nhuận của hoạt động khai thác:
- Giảm chi phí vận hành: có lẽ ưu điểm đáng chú ý nhất là giảm đáng kể chi phí vận hành. Có báo cáo cho rằng giám sát từ xa có thể cắt giảm tới 80% chi phí so với các phương pháp giám sát thủ công. Khoản giảm này bao gồm các chi phí liên quan đến lao động, vận chuyển và thiết bị.
2. Yêu cầu bảo trì tối thiểu: hệ thống giám sát từ xa được thiết kế để giám sát tài sản lâu dài với yêu cầu bảo trì tối thiểu. Điều này có nghĩa là giảm chi phí bảo trì hệ thống và có nhiều nguồn lực hơn cho các khía cạnh quan trọng khác của hoạt động khai thác. Hệ thống không dây được chế tạo để chịu được những thách thức của các khu công nghiệp và điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Cài đặt nhanh, truy cập dữ liệu dễ dàng
Hệ thống giám sát từ xa được thiết kế mang lại hiệu quả và sự thuận tiện với khả năng cài đặt nhanh chóng và khả năng truy cập dữ liệu ngay lập tức:
- Triển khai nhanh chóng: thiết lập hệ thống giám sát từ xa không dây là một quá trình đơn giản, đảm bảo sự gián đoạn tối thiểu đối với các hoạt động khai thác đang diễn ra. Điều này có nghĩa là bạn có thể bắt đầu thu thập dữ liệu có giá trị gần như ngay lập tức mà không cần chạy dây, quá trình hiệu chuẩn kéo dài hoặc thực hành lắp đặt khó khăn.
2. Dữ liệu trong tầm tay bạn: với công nghệ giám sát từ xa, dữ liệu chính xác và cập nhật sẽ luôn sẵn có. Điều này cho phép các chuyên gia khai thác phản ứng kịp thời với các điều kiện thay đổi và đưa ra quyết định sáng suốt mà không bị chậm trễ do phải truy cập địa điểm nhiều lần.
Sức mạnh của dữ liệu liên tục
Việc truy cập liên tục vào dữ liệu chính xác có thể giúp bạn chuyển từ cách tiếp cận xác định, trong đó các góc dốc được thiết kế theo hệ số an toàn nghiêm ngặt về mặt lý thuyết, sang cách tiếp cận dựa trên rủi ro rộng hơn trong đó mỏ được thiết kế để đạt hiệu suất an toàn tối ưu. Dưới đây là một số ví dụ về cách thức này có thể hoạt động:
1. Độ dốc an toàn hơn, dốc hơn: độ dốc được giám sát liên tục có thể dốc hơn độ dốc không được giám sát – điều này có nghĩa là giảm việc bóc tách và giảm chi phí phục hồi. Độ dốc đang chuyển động vẫn có thể được khai thác nếu dữ liệu giám sát chứng minh mô hình leo dốc dài hạn có thể dự đoán và an toàn khi được đánh giá như một phần của mô hình mặt đất toàn diện.
2. Giảm thời gian ngừng hoạt động: tương tự, cách tiếp cận dựa trên rủi ro để quản lý cơ sở hạ tầng mỏ có thể giảm nhu cầu ngừng hoạt động và ngừng hoạt động tốn kém chỉ vì một khiếm khuyết như vết nứt đã được xác định bằng mắt thường. Với sự đảm bảo được cung cấp bởi các cảm biến giám sát tình trạng chính xác, dữ liệu liên tục và cảnh báo tự động, thường có thể kéo dài thời gian hoạt động an toàn của các tài sản quan trọng.
Tóm lại, ngành khai thác mỏ đang chuyển đổi sang các giải pháp thông minh hơn, an toàn hơn và tiết kiệm chi phí hơn để giám sát địa kỹ thuật và cấu trúc. Giám sát tình trạng không dây từ xa là một trong những công nghệ chủ chốt, mang lại nhiều lợi thế so với các phương pháp truyền thống. Với dữ liệu liên tục, ít lượt truy cập địa điểm hơn, giám sát cơ sở hạ tầng toàn diện và tiết kiệm chi phí, giám sát từ xa có thể là yếu tố thay đổi cuộc chơi cho lĩnh vực khai thác mỏ. Bằng cách khai thác sức mạnh của công nghệ không dây, các công ty khai thác không chỉ có thể cải thiện hồ sơ an toàn mà còn tối ưu hóa hoạt động của mình vì một tương lai thịnh vượng và bền vững hơn
