安全生產(chǎn)是礦山發(fā)展的前提和保障,少人化、智能化礦山已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的趨勢。去年,國家礦山安監(jiān)局發(fā)布了礦山安全發(fā)展指導(dǎo)意見,明確提出:到 2026 年,建立完整的礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系,煤礦、非煤礦山危險繁重崗位作業(yè)智能裝備或機器人替代率分別不低于 30%、20%。
欒川白廟溝鉬礦位于河南省洛陽市,為露天開采礦,面積 10.69 平方公里,累計探明鉬礦金屬量 7.63 萬噸,礦區(qū)地形復(fù)雜、測繪難度大。在露天礦開采中,全面掌握礦區(qū)空間信息與地形變化至關(guān)重要。
為提升礦山智能化水平,欒川恒裕礦業(yè)攜手大疆行業(yè)合作伙伴河南瑞光科技引入大疆機場 3。大疆機場 3 具備高防護等級,其配套的 Matrice 4D 無人機支持智能檢測、高精度測繪等重要功能,配合大疆司空 2 云平臺,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高頻次采集,直觀展示施工進度、地形變化趨勢等關(guān)鍵信息,為礦山開采進度監(jiān)測、安全施工管理和尾礦庫管理提供全新的解決方案。
開采進度監(jiān)測:高頻次采集數(shù)據(jù),模型疊加分析變化
恒裕露天礦區(qū)環(huán)境復(fù)雜,風(fēng)沙彌漫,大疆機場 3 防護等級為 IP56,Matrice 4D 系列無人機的防護等級為 IP55,無懼揚塵和雨水,從容穿梭于煙霧繚繞的礦坑之中。
為監(jiān)測礦區(qū)開采進度,工作人員在司空 2 后臺規(guī)劃面狀航線任務(wù),設(shè)置傾斜 GSD 為 3.99cm/px,無人機每兩周自動執(zhí)行一次任務(wù)。Matrice 4D 支持實時仿地和 5 向智能擺拍功能,作業(yè)效率大幅提升,兩個架次便完成了礦坑 84 萬平方米的三維數(shù)據(jù)采集。
數(shù)據(jù)采集完成后,工作人員通過司空 2 平臺進行云端建模,快速生成礦區(qū)的精細(xì)化三維模型,模型成果滿足 1:500 精度要求。
基于模型,項目組利用司空 2 全新的體積測量功能,將礦坑的兩期三維模型進行疊加對比,精準(zhǔn)計算挖方量、填方量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)[1],從而掌握礦山開采進度,為合理規(guī)劃車輛運輸路線、測算工程成本提供數(shù)據(jù)支撐,實現(xiàn)礦山的智能化、精細(xì)化管理。
尾礦庫監(jiān)測:智能分析變化,高效掌握壩體位移等情況
“安全環(huán)保重于泰山”,欒川恒裕礦業(yè)將這一理念貫穿礦山安全管理。尾礦庫作為存放礦山廢棄物的關(guān)鍵設(shè)施,其安全關(guān)乎生態(tài)環(huán)境與生命財產(chǎn)安全。為了預(yù)防災(zāi)害,工作人員利用大疆機場 3 對尾礦庫進行精準(zhǔn)監(jiān)測,筑牢安全防線。
工作人員通過司空 2 平臺規(guī)劃無人機的定點巡檢和建模數(shù)據(jù)采集任務(wù),確保尾礦庫的安全監(jiān)測高效且精準(zhǔn)。無人機每天定時對尾礦庫壩體進行定點拍攝,實時監(jiān)控壩體狀態(tài);同時,每周采集高精度的三維數(shù)據(jù),生成尾礦庫的精細(xì)化模型。
數(shù)據(jù)采集完成后,借助司空 2 平臺的時間軸功能,將多期影像、二維正射圖和三維模型進行對比分析[1],工作人員得以全面掌握尾礦庫的變化趨勢,并獲取壩體位移、沉降及表面破損等關(guān)鍵指標(biāo),及時發(fā)現(xiàn)潛在隱患,為安全管理提供強有力的數(shù)據(jù)支持。
此外,將設(shè)計圖紙與三維模型進行疊加對比,項目組能夠定期監(jiān)測尾礦庫堆積高度及庫區(qū)地形變化,評估庫容量是否穩(wěn)定,并及時發(fā)現(xiàn)潛在安全隱患,調(diào)整排放計劃,確保尾礦庫的安全。如果監(jiān)測到道路發(fā)生變化,項目組可以快速調(diào)整尾礦庫車輛路線,確保運輸效率和安全。
安全生產(chǎn)管理:智能識別目標(biāo)物,遠(yuǎn)程快速掌握現(xiàn)場情況
在礦山安全施工監(jiān)管中,大疆機場 3 全天候 24 小時值守礦區(qū),是不可或缺的“智能監(jiān)管員”。
項目組基于高精度實景三維模型,規(guī)劃多條定時巡檢航線。工作人員遠(yuǎn)程操控?zé)o人機對開采區(qū)進行安全巡檢,避免車輛違規(guī)進入爆破區(qū),確保礦區(qū)生產(chǎn)安全。
在日常巡檢中,Matrice 4D 支持智能檢測,實時識別車輛等目標(biāo)物,及時發(fā)現(xiàn)是否有陌生人員或車輛進入礦區(qū)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況,工作人員在司空 2 框選目標(biāo)并操控?zé)o人機進行智能跟蹤,精準(zhǔn)定位可疑車輛位置,拍照取證,并通過無人機搭載的喊話器及時進行勸離,整個過程簡單高效,提高礦區(qū)管理的智能水平。
在欒川白廟溝鉬礦中,原本需要兩人兩天才能完成露天礦的測量,如今無人機自動執(zhí)行測量作業(yè),僅需 1 小時即可完成任務(wù)。無人機作業(yè)的同時,不影響采礦作業(yè)的正常進行。
大疆機場 3 部署 3 個月以來,共采集 30 期露天礦和尾礦庫的三維數(shù)據(jù),影像數(shù)據(jù)達 20 萬張。同時,通過多期模型數(shù)據(jù)對比分析,為開采規(guī)劃、災(zāi)害預(yù)警提供科學(xué)依據(jù),推動智慧礦山向全域感知、智能決策方向轉(zhuǎn)型。
注釋:
[1] 該功能當(dāng)前處于內(nèi)測優(yōu)化階段,正式版本的上線時間請以官方公告為準(zhǔn)。