3D pod ziemią

Skaning laserowy wykorzystywany jest dzisiaj praktycznie w każdej branży związanej z szeroko pojętymi budowlami i obiektami. Technologia 3D towarzyszy nam na każdym kroku, a duże tempo rozwoju widoczne jest również w zakresie narzędzi do skanowania. Plecakowe, ręczne i „kieszonkowe” skanery czy ultralekkie urządzenia montowane na dronach to tylko wybrane przykłady pokazujące, jak szybko i w jakim kierunku podąża ta technologia. Są jednak miejsca, które wyraźnie bronią się przed ekspansją chmury punktów. To kopalnie głębinowe – górnicze wyrobiska zarówno poziome, jak i pionowe. Warunki, jakie w nich panują, stawiają poprzeczkę dla pomiarów bardzo wysoko. Firma SKALA 3D pierwsze badania deformacji podszybia z wykorzys­taniem skanowania laserowego zrealizowała w 2010 r. w kopalni Lubelski Węgiel „Bogdanka” SA. Obecnie oferuje już zaawansowane technologie mobilnego skanowania szybów górniczych.

• Szyby górnicze trudne do pomiaru

Szyby górnicze to podstawowe pionowe wyrobiska górnicze o zróżnicowanej długości (głębokości), kształcie, obudowie oraz uzbrojeniu. Z uwagi na różne funkcje, które muszą spełniać, są bardziej lub mniej zabudowane urządzeniami (dźwigary, prowadniki, liny, naczynia wyciągowe) związanymi z transportem materiałów, urobku i ludzi. Wykorzys­tywane są również do przesyłu wody, podsadzki, powietrza (rurociągi), energii i informacji (kable). Bez nich eksploatacja pokładów na większych głębokościach (nawet do 1200 metrów) nie byłaby możliwa. Dlatego tak ważne jest utrzymanie ich dobrego stanu technicznego. Stanu, który gwarantuje ciągłą, bezawaryjną i przede wszystkim – bezpieczną pracę.

Doraźne rewizje (tzw. górnicze inspekcje) wykonywane są codziennie przed pierwszą zmianą. Harmonogram i zakres szczegółowych specjalistycznych rewizji poszczególnych elementów szybu i jego wyposażenia ściśle określają przepisy prawa górniczego. W nich znajduje się też zapis o konieczności prowadzenia okresowej geodezyjnej inwentaryzacji szybu, tzn. pomiaru: geometrii obudowy i elementów zbrojenia, pionowości szybu, prostoliniowości torów prowadzenia naczyń oraz wartości luzów między prowadnikami szybu a roboczymi płaszczyznami prowadnic ślizgowych, prowadnic tocznych i wielu innych elementów. Szczegółowy opis zawiera rozporządzenie ministra gospodarki z 28 czerwca 2002 r. (DzU nr 139, poz. 1169 ze zm.) – w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych wraz z załącznikiem nr 4 – Transport pionowy i w wyrobiskach o nachyleniu powyżej 45°.

Zawarte w tych dokumentach wytyczne precyzyjnie określają normy i granice, których przekroczenie grozi co najmniej awarią urządzeń szybowych. Z nich wynika milimetrowy poziom dokładności, jaki musi zostać zachowany przy inwentaryzacji szybu. Nie są to wymagania, którym dzisiejsza geodezja czy nawet skaning laserowy nie byłyby w stanie podołać. Jednak w kopalni warunki, w jakich należy tej precyzji dotrzymać, są dalekie od sprzyjających. Trudności zaczynają się od występowania zwykłych zjawisk atmosferycznych (jak wysoka wilgotność powietrza), poprzez bardziej skomplikowane (jak pionowa refrakcja), do problemów czysto eksploatacyjnych (pył węglowy czy szlam zgromadzony na zabudowie szybu). Te i jeszcze liczne inne czynniki powodują, że uzyskanie dokładności pomiaru odległości na poziomie 1 mm jest trudne, a czasami niemożliwe do osiągnięcia dla nowoczes­nych technologii skanowania laserowego. Bo do takich należy nadal w kopalniach pomiar mobilny z wykorzys­taniem skanerów profilowych...

Pełna treść artykułu w majowym wydaniu miesięcznika GEODETA

• Zamów wersję papierową

• Zamów wersję cyfrową