Drones die verschillende akoestische, visuele, chemische en biologische sensoren dragen, hebben verschillende militaire en civiele toepassingen, zoals zoek- en reddingsacties, bewaking, brandbestrijding, weermonitoring, landmeetkunde, monitoring van stroominfrastructuur en stadsplanning en -beheer.
Onlangs heeft de mijnbouwindustrie meer interesse getoond in het gebruik van drones voor routinematige operaties in boven- en ondergrondse mijnen. Over het algemeen bevinden mijnen zich in uitgestrekte en afgelegen berggebieden, en dit maakt het monitoren van mijnen en bijbehorende infrastructuren een uitdagende taak die veel mankracht vereist. Het monitoren van mijnen met traditionele methoden is tijdrovend en kost veel geld.
Ruwe, beperkte ondergrondse omgevingen met verminderd zicht, luchtsnelheid en stofconcentratie vormen ook veel obstakels voor menselijke werknemers. De ondergrondse ruimtes zijn ontworpen voor essentiële apparatuur zoals boor- en laadmachines, transportbanden, ventilatiesystemen, lucht- en waterleidingen.
Drones die zijn uitgerust met verschillende sensoren kunnen een gebied snel inspecteren, hetzij in een noodsituatie, hetzij in geval van gevaaridentificatie. Ze zijn nuttig bij monitoring, landmeetkunde, kartering, inspectie van blokkades, stabiliteitsanalyse, detectie van gevaarlijke gassen, lekkagebewaking en pakketlevering, wat leidt tot een betere planning en veiligheid van mijnen.
Drones in ondergrondse mijnen hebben tal van potentiële toepassingen op het gebied van gezondheid en veiligheid. Dit bericht zal enkele van de belangrijkste toepassingen van drones in ondergrondse mijnen onderzoeken.
1. Geotechnische karakterisering
De gegevensverzamelingen in ondergrondse mijnen vereisen meestal dat de inspecteurs de rotsen fysiek inspecteren. De aanwezigheid van het personeel in niet-ondersteunde gebieden zoals open stope en nieuw gestraalde werkvlakken brengt de veiligheid van het personeel in gevaar. Drones zijn de meest geschikte instrumenten om in ondergrondse mijnen te gebruiken tijdens het monitoren van onbereikbare gebieden. Door hun kleine formaat en wendbaarheid kunnen ze moeilijk bereikbare plaatsen in ondergrondse mijnen bereiken zonder het leven van de mijnwerkers in gevaar te brengen.
Beeldtechnieken zoals fotogrammetrie en FLIR (toekomstgericht infrarood) maken het mogelijk om rotsmassa's te karakteriseren. Fotogrammetrie kan gegevens opleveren voor het genereren van geologische modellen en structurele gegevens voor kinematische en numerieke analyses. Bovendien kunnen FLIR-beelden worden gebruikt om losse rotsgebieden te herkennen, die over het algemeen onopgemerkt blijven totdat het een gevaar wordt.
2. Analyse van steengrootteverdeling
De meeste ondergrondse hardsteenmijnen gebruiken boor- en springmethoden voor steenwinning. Beoordeling van de verdeling van de steengrootte na het stralen is een essentiële meting voor de volgende productiefasen (d.w.z. laden en vervoeren). Er zijn enkele methoden voor analyse van de verdeling van de rotsgrootte, waaronder visuele observatie door een expert, zeefanalyse en beeldverwerking. Methoden voor beeldanalyse met behulp van drones zijn snel en relatief nauwkeurig voor metingen van rotsfragmentatie.
3. Gevaarlijke gasdetectie
Gevaarlijke gasdetectie is een ander kritisch gebruik van drones in ondergrondse mijnen. Met behulp van een reeks sensoren kunnen drones continu atmosferische parameters en gasconcentraties meten die luchtwegaandoeningen, milieuproblemen en zelfs brand in ondergrondse mijnen kunnen veroorzaken. Gassen zijn vluchtige verbindingen die kleurloos, geurloos en smaakloos zijn. Dus wanneer deze verbindingen zich in de lucht verspreiden, zal het moeilijk zijn om ze met het blote menselijk oog te identificeren. Uitgerust met een groep sensoren en camera's kunnen drones gaslekken in ondergrondse mijnen detecteren.
4. Reddingsmissies
De meeste mijnen bevinden zich in een afgelegen gebied waar gemeenschappelijke, betrouwbare communicatiesystemen mogelijk niet beschikbaar zijn. Drones bieden snelle oplossingen ter ondersteuning van de communicatie over reddingsoperaties. Drones kunnen rampenwaarschuwingen geven en helpen bij het versnellen van reddings- en hersteloperaties wanneer de communicatienetwerken niet meer werken. Drones kunnen ook medische benodigdheden naar moeilijk bereikbare plaatsen vervoeren. In bepaalde omstandigheden (bijv. infiltratie van giftig gas en zoeken naar vermiste personen) kunnen drones de rol van het versnellen van deze operaties ondersteunen.
Toepassingen van drones in de mijnbouw
Laten we nogmaals de belangrijkste toepassingen van drones in ondergrondse mijnen samenvatten.
Veiligheids- en risicobeheer
- Inzakkingsvoorspelling, stabiliteitsbewaking
- Erosiedetectie
- Itemlocatie
- Schadebeoordeling
- Incidentbewaking en gegevensregistratie
Routines en controle
- Regelmatig onderzoek naar veiligheidssites
- Managementplanning
- Beveiliging en bescherming van activa
- Grensbeheer
Strategische planning
- Ontwerp put- en uitloogkussen
- Wegontwerp
- Hellingbeoordeling
- Minerale verkenning
Milieu
- Waterlekkagedetectie
- Aantasting door vegetatie
- Talingsbeheer en beoordeling
Infrastructuur
- Volg- en toegangsvoorwaarden
- Waterscheiding, drainage, hydrologie
- Pijpleidinginspectie
- Leach pad constructie, verandering en erosie