Применение фотограмметрии для определения коэффициента устойчивости борта карьера

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель данного исследования заключалась в рассмотрении методики получения и возможности применения фотограмметрической обработки данных аэрофотосъемки с беспилотного летательного аппарата с целью построения цифровой модели борта уступа мраморного карьера и определения характеристик трещиноватости уступа по полученным снимкам. В ходе работы выполнена аэрофотосъемка исследуемого уступа с помощью фотограмметрической обработки данных и осуществлено создание цифровых моделей рельефа в программном обеспечении Agisoft, а также построение диаграммы трещиноватости уступа по полученным снимкам. Произведен расчет коэффициента запаса устойчивости борта уступа с использованием программ GeoStab, Plaxis и «Геомикс». Для оценки, контроля и сравнения полученных результатов выполнен расчет коэффициента устойчивости классическим методом. Выяснено, что программное обеспечение Plaxis 2D и GeoStab лучше подходит для определения коэффициента устойчивости в случае однородных массивов грунтов без выраженных геодинамических нарушений. Программное обеспечение «Геомикс» учитывает и геодинамические характеристики однородного уступа борта карьера, и характер его трещиноватости, что позволяет точнее определить коэффициент запаса устойчивости уступа, а также лучше спрогнозировать потенциальные места обрушений и параметры перемещаемой горной массы. Установлено, что методы фотограмметрической обработки снимков, полученных с беспилотного летательного аппарата, позволяют не только точнее выполнить моделирование исследуемых откосов, но и быстрее получить достоверные данные о его трещиноватости. Это положительно влияет на качество расчета устойчивости откосов и прогноза его деформаций, что является важным фактором повышения безопасности горнодобывающего производства.

Об авторах

Д. А. Кириков

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: dani.kirikov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-0915-4524

А. М. Калугина

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: kalugina.nasta@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-3720-6088

А. П. Жгилев

Иркутский национальный исследовательский технический университет; ООО «Сибирский меридиан»

Email: zhigilevap@irk.ru
ORCID iD: 0009-0004-0456-8661

Е. Н. Беляев

Иркутский национальный исследовательский технический университет; ООО «Сибирский меридиан»

Email: belyaeven@irk.ru
ORCID iD: 0000-0002-5073-4876

В. П. Ступин

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: stupinigu@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-0612-0512

Список литературы

  1. Сашурин А.Д., Панжин А.А. Роль геомеханики в обеспечении безопасного и эффективного недропользования // Современные проблемы механики. 2018. № 33. С. 92– 101. EDN: VSFVAY.
  2. Голик В.И., Бурдзиев О.Г., Дзербанов Б.В. Управление геомеханикой массива путем оптимизации технологии разработки // Геология и геофизика юга России. 2020. Т. 10. № 1. С. 127 –137. https://doi.org/10.23671/ VNC.2020.1.59070. EDN: FMXRTQ.
  3. Кириков Д.А., Фёдоров В.С., Калимуллина Д.И., Охунов Ш.Р. Анализ данных аэрофотосъемки с беспилотных летательных аппаратов для изучения состояния бортов угольного разреза // Известия Тульского государственного университета. Науки о земле. 2023. № 2. С. 236–249. https://doi.org/10.46689/2218-5194-2023-2-1-236-249. EDN: SPNXHY
  4. Тян С.Г., Долгоносов В.Н. Изучение трещиноватости пород на месторождении «Северный Катпар» // Молодой ученый. 2020. № 20. С. 145–150. EDN: LMYOZG.
  5. Волошина Д.А. Исследование геомеханического состояния прибортовых массивов карьеров // Молодой ученый. 2017. № 36. С. 15–18. EDN: ZFPOEB.
  6. Сашурин А.Д., Панжин А.А. Современные проблемы и задачи геомеханики // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. № 3-1. С. 188–198. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-31-0-188-198. EDN: XLEKGX.
  7. Литвинский Г.Г., Смекалин Е.С., Кладко В.И. Методика оценки и критерии устойчивости горных выработок // Сборник научных трудов Донбасского государственного технического университета. 2020. № 19. С. 5 –14. EDN: FHUKPW.
  8. Trushko V.L., Protosenya A.G. Prospects for the development of geomechanics in the context of a new technological paradigm // Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 236. Iss. 2. P. 162–166. https://doi.org/10.31897/pmi.2019.2.162. EDN: ELRQOY.
  9. Бирючев И.В., Макаров А.Б., Усов А.А. Геомеханическая модель рудника // Горный журнал. 2020. № 1. С. 42 –48. https://doi.org/10.17580/gzh.2020.01.08. EDN: REPMLS.
  10. Гришин И.А., Козлова А.Е., Дерина Н.В., Великанов В.С., Хамидулина Д.Д., Логунова Т.В. Реализация возможностей использования беспилотных летательных аппаратов в горном деле // Уголь. 2022. № 5. С. 36–41. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-5-36-41. EDN: APQUFY.
  11. Blishenko A. Modern mine survey techniques in the process of mining operations in open pit mines (quarries) // Scientific and Practical Studies of Raw Material Issues / ed. V. Litvinenko. Boca Raton: CRC Press, 2019. P. 58–62. https://doi.org/10.1201/9781003017226-8.
  12. Loots M., Grobbelaar S., van der Lingen E. Review of remote-sensing unmanned aerial vehicles in the mining industry // The Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2022. Vol. 122. Iss. 7. P. 387–396. https://doi.org/10.17159/2411-9717/1602/2022. EDN: HBZERW.
  13. Калугина А.М., Кириков Д.А., Скоробогатько М.Р., Жгилёв А.П. Применение фотограмметрии для исследование структурных особенностей массива // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. 2023. Т. 2. С. 52–56. EDN: QGTQKV.
  14. Hemeda S. Geotechnical modelling and subsurface analysis of complex underground structures using PLAXIS 3D // International Journal of Geo-Engineering. 2022. Vol. 13. Iss. 1. P. 1–17. https://doi.org/10.1186/s40703-022-00174-7. EDN: FAGYMA.
  15. Малинин А.Г., Малинин П.А., Чернопазов С.А., Воробьев А.В., Гладков И.Л. Программные средства для расчета ограждений глубоких котлованов // Метро и тоннели. 2007. № 4. С. 32–33. EDN: ULVULV.
  16. Немова Н.А. Белыш Т.А. Геомеханическая оценка параметров устойчивости откосов бортов и уступов при отработке месторождения апатит-нефелиновых руд «Олений ручей» // Известие Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330. № 11. С. 109–120. https://doi.org/10.18799/24131830/2019/11/2355. EDN: PTEQYC.
  17. Волков Ю.И., Серый С.С., Дунаев В.А., Герасимов А.В. ГИС Геомикс для горной промышленности России и Казахстана // Горный журнал. 2015. № 5. С. 8–13. https://doi.org/10.17580/gzh.2015.05.02. EDN: UGWZER.
  18. Морозова Т.П. Перспектива применения в горной промышленности российских систем цифрового проектирования: ГИС Геомикс и Mineframe // Инновации и инвестиции. 2022. № 5. С. 132–135. EDN: IHSAYX.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».