Actualización de diseño subterráneo de 2D a 3D

En 2015, Wingfield Scale & Measure compró su primer escáner láser Maptek I-Site para reemplazar la configuración de estación total para los inventarios de pilas de almacenamiento. Este sistema aumentó la productividad, velocidad, capacidades y, lo que es más importante, la seguridad.

En septiembre de 2017, se contrató a Wingfield para mapear y crear un modelo de diseño minero en 3D para una mina subterránea. El objetivo era comenzar a transferir el diseño de AutoCAD 2D a un modelo 3D para utilizarlo en un software de diseño minero como Maptek Vulcan.

Adquisición de datos

Se mapearon y levantaron de manera efectiva más de 9,470,000 pies cuadrados de la mina, con 810 escaneos láser individuales que recolectaron 1,070,086,144 puntos de datos.

Se mapearon alrededor de 11-12 millas lineales de datos subterráneos en una semana.

El personal de Wingfield tenía experiencia previa con proyectos de este alcance, complejidad y tamaño.

El sitio proporcionó coordenadas de control topográfico, con un trípode configurado sobre el punto conocido en múltiples intersecciones para crear un patrón rectangular en la sala y áreas de los pilares.

Este proceso continuó hasta que hubo suficientes datos de control de levantamiento para establecer un sistema de coordenadas de control con el fin de registrar escaneos adicionales. Se llevaron a cabo escaneos sin control de levantamiento, montando el escáner en un vehículo utilitario liviano y escaneando en cada intersección.

Se realizó la adquisición de datos por completo utilizando el escáner láser Maptek I-Site 8200, que fue elegido por su compatibilidad con el montaje en vehículo y trípode, tasa alta y precisa de adquisición de datos, facilidad de uso, clasificación IP65 y un gran campo de visión para el escaneo subterráneo.

Procesamiento de software

Los datos de la nube de puntos de procesamiento son la parte más importante de la terminación de cualquier proyecto. Un registro deficiente o inexacto de nubes de puntos producirá un modelo inexacto, lo que puede conducir a problemas adicionales con los entregables.

El software elegido por Wingfield para el procesamiento de la nube de puntos es I-Site Studio. I-Site Studio es ideal para proyectos de minería y movimiento de tierras, y las herramientas de modelado y filtrado son perfectas para trabajar con datos subterráneos. El control de la visualización 3D y edición de los datos es otro beneficio que hace que el software sea extremadamente versátil.

Se crearon cinco motores separados de datos para cuatro secciones diferentes de la mina, la sección más grande contiene 380 escaneos individuales. El registro de los escaneos de control de levantamiento en I-Site Studio es fácil y los datos se colocan rápidamente en el sistema de coordenadas de la mina.

Estos escaneos de control de levantamiento permiten que el software I-Site Studio sea una nube de puntos referenciada válida a la cual se pueden registrar de forma global escaneos de control que no sean de levantamiento. El registro global utiliza características y datos repetibles de cada uno de los escaneos para registrar la nube de puntos en el sistema de plantilla apropiado.

Una vez registrados, se filtraron los escaneos para tener nubes de puntos utilizables y se eliminaron los datos no deseados (vehículos, cables, equipos de la mina).

Posteriormente se modelaron las nubes de puntos para crear una triangulación válida para cada área de la mina. Se usaron cuatro variaciones de las opciones de modelado subterráneo para crear las áreas generales del sitio de la mina. Se procesaron y entregaron un total de 43.4 GB de datos.

Resultados finales

El proyecto de levantamiento minero fue un éxito general tanto para Wingfield Scale & Measure como para el cliente. El sitio ahora puede ver los datos en un ambiente 3D y hacer un mayor uso de los datos con el software avanzado de diseño minero. Wingfield actualmente está trabajando con el cliente en tres aplicaciones adicionales utilizando los datos capturados – detección de cambios, actualización de triangulación y según construido contra el diseño.

Se puede usar la detección de cambios en áreas de movimiento o caída de rocas. La comparación de escaneos LiDAR más antiguos con escaneos actualizados puede proporcionar información valiosa; se pueden colorear los datos para mostrar las áreas que han cambiado durante períodos de tiempo específicos. Las actualizaciones de triangulación pueden ayudar a proporcionar y mejorar el volumen de material que se retira de un desplazamiento.

La captura de estos volúmenes a lo largo del tiempo puede rastrear el avance y ayudar a garantizar un análisis volumétrico preciso. Gestionar el según construido contra el diseño es un problema constante. La comparación de datos de escaneo triangulados puede mostrar áreas de divergencia del diseño.

Wingfield actualmente está planificando mapeos adicionales en el sitio para continuar desarrollando un modelo 3D completo de toda la mina existente.

El Ingeniero de minas Senior en sitio explicó por qué se eligió Wingfield Scale & Measure para este proyecto.

‘Nuestros ingenieros de levantamiento y mineros están altamente calificados y son capaces de hacer el trabajo, pero sería en adición a sus tareas diarias y podría afectar sus responsabilidades principales’.

La puntualidad es un factor importante. El equipo del sitio podría demorar de 6 a 8 meses para escanear y procesar datos entre las tareas diarias, mientras que Wingfield puede realizar la tarea en una semana de escaneo y dos semanas de procesamiento. Por lo tanto, el personal del sitio puede completar sus tareas principales y asegurarse de que se procesen los entregables rápidamente para satisfacer sus necesidades.

Thanks to
James A. Kenney, Ingeniero Senior
Wingfield Scale & Measure