安全生产是矿山发展的前提和保障,少人化、智能化矿山已经成为行业发展的趋势。去年,国家矿山安监局发布了矿山安全发展指导意见,明确提出:到 2026 年,建立完整的矿山智能化标准体系,煤矿、非煤矿山危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率分别不低于 30%、20%。
栾川白庙沟钼矿位于河南省洛阳市,为露天开采矿,面积 10.69 平方公里,累计探明钼矿金属量 7.63 万吨,矿区地形复杂、测绘难度大。在露天矿开采中,全面掌握矿区空间信息与地形变化至关重要。
为提升矿山智能化水平,栾川恒裕矿业携手大疆行业合作伙伴河南瑞光科技引入大疆机场 3。大疆机场 3 具备高防护等级,其配套的 Matrice 4D 无人机支持智能检测、高精度测绘等重要功能,配合大疆司空 2 云平台,能够实现数据的高频次采集,直观展示施工进度、地形变化趋势等关键信息,为矿山开采进度监测、安全施工管理和尾矿库管理提供全新的解决方案。
开采进度监测:高频次采集数据,模型叠加分析变化
恒裕露天矿区环境复杂,风沙弥漫,大疆机场 3 防护等级为 IP56,Matrice 4D 系列无人机的防护等级为 IP55,无惧扬尘和雨水,从容穿梭于烟雾缭绕的矿坑之中。
为监测矿区开采进度,工作人员在司空 2 后台规划面状航线任务,设置倾斜 GSD 为 3.99cm/px,无人机每两周自动执行一次任务。Matrice 4D 支持实时仿地和 5 向智能摆拍功能,作业效率大幅提升,两个架次便完成了矿坑 84 万平方米的三维数据采集。
数据采集完成后,工作人员通过司空 2 平台进行云端建模,快速生成矿区的精细化三维模型,模型成果满足 1:500 精度要求。
基于模型,项目组利用司空 2 全新的体积测量功能,将矿坑的两期三维模型进行叠加对比,精准计算挖方量、填方量等关键数据[1],从而掌握矿山开采进度,为合理规划车辆运输路线、测算工程成本提供数据支撑,实现矿山的智能化、精细化管理。
尾矿库监测:智能分析变化,高效掌握坝体位移等情况
“安全环保重于泰山”,栾川恒裕矿业将这一理念贯穿矿山安全管理。尾矿库作为存放矿山废弃物的关键设施,其安全关乎生态环境与生命财产安全。为了预防灾害,工作人员利用大疆机场 3 对尾矿库进行精准监测,筑牢安全防线。
工作人员通过司空 2 平台规划无人机的定点巡检和建模数据采集任务,确保尾矿库的安全监测高效且精准。无人机每天定时对尾矿库坝体进行定点拍摄,实时监控坝体状态;同时,每周采集高精度的三维数据,生成尾矿库的精细化模型。
数据采集完成后,借助司空 2 平台的时间轴功能,将多期影像、二维正射图和三维模型进行对比分析[1],工作人员得以全面掌握尾矿库的变化趋势,并获取坝体位移、沉降及表面破损等关键指标,及时发现潜在隐患,为安全管理提供强有力的数据支持。
此外,将设计图纸与三维模型进行叠加对比,项目组能够定期监测尾矿库堆积高度及库区地形变化,评估库容量是否稳定,并及时发现潜在安全隐患,调整排放计划,确保尾矿库的安全。如果监测到道路发生变化,项目组可以快速调整尾矿库车辆路线,确保运输效率和安全。
安全生产管理:智能识别目标物,远程快速掌握现场情况
在矿山安全施工监管中,大疆机场 3 全天候 24 小时值守矿区,是不可或缺的“智能监管员”。
项目组基于高精度实景三维模型,规划多条定时巡检航线。工作人员远程操控无人机对开采区进行安全巡检,避免车辆违规进入爆破区,确保矿区生产安全。
在日常巡检中,Matrice 4D 支持智能检测,实时识别车辆等目标物,及时发现是否有陌生人员或车辆进入矿区。当发现异常情况,工作人员在司空 2 框选目标并操控无人机进行智能跟踪,精准定位可疑车辆位置,拍照取证,并通过无人机搭载的喊话器及时进行劝离,整个过程简单高效,提高矿区管理的智能水平。
在栾川白庙沟钼矿中,原本需要两人两天才能完成露天矿的测量,如今无人机自动执行测量作业,仅需 1 小时即可完成任务。无人机作业的同时,不影响采矿作业的正常进行。
大疆机场 3 部署 3 个月以来,共采集 30 期露天矿和尾矿库的三维数据,影像数据达 20 万张。同时,通过多期模型数据对比分析,为开采规划、灾害预警提供科学依据,推动智慧矿山向全域感知、智能决策方向转型。
注释:
[1] 该功能当前处于内测优化阶段,正式版本的上线时间请以官方公告为准。