پهپادها در معدن

پهپادها در معدن

| مهدی صباغ

پهپادها در معدن

امروزه صنعت معدن به طور زیادی به نقشه برداری با پهپاد ها وابسته شده است.

نقشه برداری معدنی به معنای اندازه گیری و تولید نقشه از معدن، در سطح و زیر سطح زمین در تمام مراحل، از جمله چشم انداز اولیه تا مرحله استخراج ذخایر معدنی است. این کار ها به منظور:

  • ارزیابی خطر و بررسی تاثیر ایجاد معدن بر مناطق اطراف
  • تعیین مکان اندازه و ویژگی های ذخایر معدنی
  • برآورد در دسترس بودن مواد معدنی ، استخراج و پتانسیل تولید و ارزیابی ذخایر معدنی ، برای تعیین سودآوری معدن

موارد بالا اساسِ برنامه ریزی، کنترل و همچنین انجام بهینه و امن کارهای معدنی می باشد. نقشه برداری معدن تغییرات منطقه در عملیات معدنکاری را مورد مطالعه قرار داده و اینگونه ، تصمیم گیری های بعدی صورت می گیرند.

ورود پهپاد ها به معدنکاری

از سال ۲۰۱۴ کارهای معدنی با استفاده از پهپاد در حال انجام است. اخیراً ، هواپیماهای بدون سرنشین کوچک به شرکتها در اکتشاف ذخایر معدنی و نقشه برداری از مکانهای ذخایر معدنی کمک کرده اند. همچنین می توان از آنها برای محاسبه موجودی و نظارت بر انبارها ، با استفاده از سنسورهای مربوطه و ابزارهای داده استفاده کرد.

معادن عمدتا در مناطق دور افتاده است به طوری که یا این مکان ها نقشه برداری نقشه اند و یا نقشه های دقیقی از آن ها موجود نیست. این باعث میشود که معدنچیان و اکتشافگران در مراحل اولیه از منطقه یک کاوش اولیه داشته باشند که پیش از این نیاز به استفاده از روش های فتوگرامتری با هواپیما بود که نیاز به هزینه های بالای بوده است. ظهور هواپیماهای بدون سرنشین معادله را تا حدودی تغییر داده است. هواپیماهای بدون سرنشین می توانند در عرض چند ساعت و با کسری از هزینه نسبت به  نقشه برداری مرسوم ، نقشه های با وضوح بالا تهیه کنند.

پیشرفت های فن آوری امکان استفاده از سنسورهای کوچک با وضوح بالا ،  GPS های کوچک و برد های رایانه ای در هواپیماهای بدون سرنشین را فراهم کرده است که منجر به پایین آمدن هزینه عملیاتی کلی ، بدون به خطر انداختن کیفیت نقشه برداری مورد نیاز می شود.

بیشترین کاربرد پهپادها تصویر برداری سه بعدی از  معدن‌ و محاسبه حجم مواد برداشت شده، مواد معدنی دپو شده و یا فتوگرامتری محدوده‌‌های اکتشافی و تهیه نقشه ارتفاعی و نقشه‌های زمین شناسی و … می‌باشد. پهپادها کاربردهای بسیاری در فعالیت‌های معدنی دارند از جمله کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.

  • فتوگرامتری و تهیه نقشه‌های ارتفاعی و زمین شناسی
  • برداشت‌های ژئوفیزیکی
  • تعیین دقیق محدوده‌های معدنی در تعارضات بومی – محلی
  • تعیین محدوده مالکیت
  • طراحی پیت معدن
  • تصویر برداری سه بعدی و محاسبه حجم مواد استخراج شده و یا دپو شده
  • مدیریت دامپ‌های باطله و پیت معدن
  • مدیریت و بهینه سازی مسیر باربری
  • بررسی تغییرات روزانه، هفتگی، ماهانه پلان معدنکار
  • بررسی و برداشت اطلاعات پیش از انفجار و پس از انفجار
  • پایش سد باطله
  • نمونه برداری از خاک و آب

مزایای استفاده از پهپاد ها در معدن

برخی از مزایای نقشه برداری معدن با پهپاد ها به نسبت نقشه برداری زمینی به شرح زیر می باشد:

  • هزینه خیلی پایین تر (هزینه نقشه برداری معمولی می تواند تا ۱۰ برابر هزینه نقشه برداری با پهپاد باشد(
  • در نقشه برداری معدن با پهپاد با توجه به کم بودن ارتفاع پرواز نیاز به دوربین های خیلی قوی مثل فتوگرامتری با هواپیما وجود ندارد.
  • هواپیماهای بدون سرنشین می توانند نقشه های توپوگرافی و داده های GIS را در مناطق دور افتاده ایجاد کنند ، در حالی که قبلاً نقشه برداری آن نیاز به نقشه برداران زمینی برای برداشت کل منطقه با قدم زدن به کمک یک درستگاه GPS بود.
  • هزینه کم داده باعث میشود با استفاده از مدل سه بعدی زمین در همان مراحل اولیه برنامه ریزی ها بهتر صورت گیرند.
  • ایمنی

 در مرحله اکتشاف می توان نقشه برداری و برداشت تصاویر با کیفیت را با استفاده از پهپاد انجام داد و تیم فنی را از خطرات احتمالی دور نگاه داشت. با استفاده از این فن آوری در صنعت معدنکاری می توان از راه دور شناخت خوبی از موقعیت فعالیت، اجرای و گسترش پروژه بدون نیاز به روبرو شدن با مخاطراتی نظیر زمین لغزش بدست آورد. همچنین اگر شرایط اضطراری یا مسائل دیگر در طول پروژه بوجود آیند، می توان با استفاده از پهپاد به این مناطق دسترسی داشت. به این طریق می توان بدون نیاز به حضور در محیط خطر، با داشتن اطلاعات کافی از شرایط، بهترین و سریعترین تصمیم را اتخاذ نمود.

  • مدیریت ماده معدنی

یکی از مراحل دشوارعملیات نقشه برداری معدن، تعیین موقعیت، طراحی، پیاده سازی و در ادامه مدیریت دامپ های باطله و ماده معدنی است.تا قبل ازاستفاده از نقشه برداری با پهپاد ، بخش های مختلف این عملیات با کمک تیم نقشه برداری زمینی انجام می شد که خطرات و حوادث زیادی را در برداشت.

از طرف دیگر، در نقشه برداری معدن با پهپاد، دیگرنیازی به حضور نقشه بردار درمحل نقشه برداری معدن و همچنین درمحل دپوها نیست؛ واین امر مهم باعث می شود که ضمن انجام نقشه برداری دپوها و محاسبه احجام، عملیات معدن کاری بدون وقفه ادامه یابد. با استفاده از تکنولوژی پهپاد، عملیات نقشه برداری معدن و دپومتری می تواند به صورت یک برنامه زمان بندی شده منظم انجام شود. همچنین هنگامی که برای نقشه برداری معدن از تکنولوژی نقشه برداری با پهپاد، استفاده می کنیم؛ امکان بروزرسانی دقیق اطلاعات احجام برای تیم عملیاتی و مدیریتی میسر می شود.

  • تجزیه و تحلیل به هنگام دارایی ها

باید به این موضوع توجه داشت که داشتن درک و شناخت صحیح از دارایی ها می تواند به منظور حفظ کیفیت در بالاترین سطح باشد. با کمک گرفتن از تکنولوژی پهپاد در نقشه برداری با پهپاد، بجز پایش به هنگام تجهیزات و دپوها، می توان از وضعیت عملیات استخراج معدن نیز اطلاعات و دانش خوبی کسب کرد. به عبارت دیگر، می توان چندین فرآیند متفاوت را به سادگی انجام داد .

بجز اینکه اطلاعات ذخیره شده از این طریق بسیار دقیق است، با انجام پروازهای روزانه و مکرر می توان اطلاعات بروز تمامی بخش ها و زوایای سایت را به منظور تجزیه و تحلیل سیستم در اختیار داشت و همواره بروزبود. با توجه به استفاده از چندین پیمان کار فرعی در پروژه های معدنی ، مدیریت زمان و منابع بین آنها بسیار مهم است. با استفاده از داده بدست آمده از نقشه برداری معدن با پهپاد، می توان به بهترین نحو در مورد تخصیص زمان مناسب برای انجام فعالیت های هر کدام ازپیمان کاران فرعی تصمیم گیری کرد .

با توجه به ویژگی پروژه های نقشه برداری با پهپاد، تاخیر در عملکرد هر یک از این پیمان کاران می تواند بر عملکرد باقی پیمان کاران و در نهایت پیشرفت کلی پروژه تاثیرگذار باشد. با استفاده از تکنولوژی نقشه برداری معدن با پهپاد ، این فرآیند راحت تر و بهتر قابل مدیریت است، که در نهایت منجر به افزایش بهره وری خواهد شد.

  • حفاری و انفجار

اطلاعات به دست آمده از تصاویر برداشت شده در نقشه بردای معدن با پهپاد این امکان را فراهم می سازد که پارامترهای مختلف پله های معدن را قبل از انجام عملیات حفاری و آتش باری مورد ارزیابی قرار داد. ایجاد توازن و تعادل بین مقدار مواد منفجره و سنگ در زمان انفجار، کار ساده ای نیست. با کمک گرفتن از تصاویر دقیق و نقشه های برداشت شده در نقشه برداری معدن با پهپاد ، امکان تعیین نسبت بهینه مواد منفجره به سنگ فراهم می شود .

  • بهینه سازی بارگیری

با استفاده از تکنولوژی پهپاد در نقشه برداری معدن با پهپاد  و محاسبه و بررسی پارامترهایی نظیر اندازه گیری احجام استخراجی، نظارت بر ارتفاع پله ها و همچنین تولید مدل های دیجیتالی شبکه راه های معدن، می توان روند بارگیری و حمل و نقل در معدن را اصلاح و بهینه کرد.