Κλίση ορυχείου

Το σχήμα, η γωνία και το ύψος ενός πρανού ορυχείου διαμορφώνονται τεχνητά σύμφωνα με το σχέδιο εξόρυξης. Ένα πλήρες πρανές ορυχείου αποτελείται συνήθως από πολλαπλά σκαλοπάτια (ή «στάδια»), συμπεριλαμβανομένου του ύψους του σκαλοπατιού, της γωνίας κλίσης του σκαλοπατιού, της πλατφόρμας ασφαλείας και της πλατφόρμας καθαρισμού, σχηματίζοντας τελικά μια συνολική γωνία κλίσης. Ο σχεδιασμός αυτού του συστήματος είναι ένα πρόβλημα πολυ-αντικειμενικής βελτιστοποίησης. Η αστάθεια των πρανών (π.χ., κατολισθήσεις) είναι ένας από τους κύριους κινδύνους στα ανοιχτά ορυχεία, με εξαιρετικά σοβαρές συνέπειες, που ενδεχομένως οδηγούν σε καταστροφικά ατυχήματα όπως η ταφή εξοπλισμού και θύματα προσωπικού. Προκαλεί τεράστιες άμεσες και έμμεσες οικονομικές απώλειες. Οι μεγάλες κατολισθήσεις μπορούν να καταστρέψουν το περιβάλλον, να φράξουν υδάτινες οδούς και να προκαλέσουν κοινωνικά προβλήματα. Ως εκ τούτου, η επιστημονική ανάλυση, ο σχολαστικός σχεδιασμός και η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των πρανών ορυχείων είναι θεμελιώδεις προϋποθέσεις για την επίτευξη ασφαλούς, αποτελεσματικής και πράσινης εξόρυξης.

• Παρακολούθηση επιφανειακής μετατόπισης (ρομποτικός ολικός σταθμός, GNSS, μετρητής μετατόπισης τύπου σύρματος)
• Παρακολούθηση εσωτερικής μετατόπισης (μετρητής μετατόπισης διάταξης, σταθερός κλίσιμετρος)
• Παρακολούθηση γραμμής διαβροχής (μετρητής στάθμης νερού)
• Παρακολούθηση βροχόπτωσης (βροχόμετρο)
• Παρακολούθηση στάθμης νερού δεξαμενής (μετρητής στάθμης νερού δεξαμενής)

Ο αρχικός σχεδιασμός της εγκατάστασης αποθήκευσης φωσφογύψου έχει υψόμετρο κορυφής φράγματος 180,0m και ύψος φράγματος 43,0m. Το υψόμετρο συσσώρευσης φωσφογύψου της πρώτης φάσης είναι 240,0m, με ύψος φράγματος 60,0m, με αποτέλεσμα ένα συνολικό ύψος φράγματος 103,0m και μια αντίστοιχη συνολική χωρητικότητα 1600 x 10m. Το υψόμετρο συσσώρευσης φωσφογύψου της δεύτερης φάσης είναι 260,0m, με ύψος φράγματος 80,0m, με αποτέλεσμα ένα συνολικό ύψος φράγματος 123,0m. Το υψόμετρο συσσώρευσης φωσφογύψου της τρίτης φάσης είναι 290,0m, με συνολικό ύψος φράγματος 110,0m και ύψος φράγματος 153,0m. Ο συνολικός όγκος των τριών φάσεων είναι 6756,51 x 10m, ταξινομώντας το ως εγκατάσταση αποθήκευσης κατηγορίας II.

Η τοποθεσία του έργου βρίσκεται σε μια περιοχή με πολύπλοκη τοπογραφία και ποικίλο φυσικό περιβάλλον. Η πόλη Yidu βρίσκεται στα σύνορα μεταξύ των βουνών Wuling και των βουνών Wushan στην ανατολική Sichuan, μια μεταβατική ζώνη από τις ανατολικές πεδιάδες της επαρχίας Hubei στα νοτιοδυτικά βουνά και τη συμβολή των συστημάτων των ποταμών Yangtze και Qingjiang. Το έδαφος είναι ψηλό στα νοτιοδυτικά και χαμηλό στα βορειοανατολικά, αυξανόμενο σε βαθμιδωτή μόδα κατά μήκος του άξονα του ποταμού Yangtze προς τα νοτιοδυτικά, σχηματίζοντας μια δομή εδάφους που κυριαρχείται από λόφους, με χαμηλά βουνά και πεδιάδες επίσης. Το υψόμετρο στην περιοχή κυμαίνεται από ένα υψηλό των 1081,0 μέτρων (Tiannao, που συνορεύει με το Wufeng) έως ένα χαμηλό των 38 μέτρων (Zhou, που συνορεύει με την πόλη Songzi). Μια κατολίσθηση θα επηρέαζε άμεσα το νερό, τη γη και άλλους πόρους και το περιβάλλον, και θα απειλούσε ακόμη και τη ζωή και την περιουσία των ανθρώπων. Ως εκ τούτου, η ταχεία, σε πραγματικό χρόνο και αποτελεσματική παρακολούθηση παραμόρφωσης και η έγκαιρη προειδοποίηση για κεντρικές εγκαταστάσεις αποθήκευσης φωσφογύψου έχει γίνει το κύριο καθήκον για τη διασφάλιση της ασφαλούς λειτουργίας αυτών των εγκαταστάσεων.

Χρησιμοποιώντας έναν δέκτη BeiDou GNSS, μπορούν να παρατηρηθούν περισσότεροι από τέσσερις δορυφόροι ταυτόχρονα σε οποιοδήποτε σημείο στο έδαφος οποιαδήποτε στιγμή της ημέρας, επιτρέποντας συνεχείς μετρήσεις τοποθέτησης GNSS όλο το εικοσιτετράωρο, ανεπηρέαστες από τις καιρικές συνθήκες. Οι δέκτες GNSS σε κάθε σημείο παρακολούθησης και ο δέκτης σημείου αναφοράς λαμβάνουν σήματα GNSS σε πραγματικό χρόνο και τα μεταδίδουν στο κέντρο ελέγχου μέσω ενός δικτύου επικοινωνίας δεδομένων. Ο διακομιστής του κέντρου ελέγχου επεξεργάζεται τα δεδομένα GNSS και το λογισμικό εκτελεί υπολογισμούς διαφορικής σε πραγματικό χρόνο για να καθορίσει τις τρισδιάστατες συντεταγμένες κάθε σημείου παρακολούθησης. Το λογισμικό ανάλυσης δεδομένων αποκτά τις τρισδιάστατες συντεταγμένες σε πραγματικό χρόνο κάθε σημείου παρακολούθησης και τις συγκρίνει με τις αρχικές συντεταγμένες για να λάβει την αλλαγή στο σημείο παρακολούθησης. Ταυτόχρονα, το λογισμικό ανάλυσης εκδίδει συναγερμούς με βάση προκαθορισμένες τιμές προειδοποίησης.

Χρησιμοποιείται ένας νέος τύπος έξυπνου αισθητήρα παρακολούθησης 3D παραμόρφωσης, προσαρμόσιμος σε διάφορες βιομηχανίες. Χρησιμοποιείται κυρίως για μέτρηση πολυκατευθυντικής παραμόρφωσης (μετατόπισης) σε 3D χώρο. Οι βασικές τεχνολογίες του αισθητήρα είναι ώριμες και έχουν υποβληθεί σε αυστηρή επαλήθευση για την κάλυψη των αναγκών παρακολούθησης ειδικών σεναρίων. Εσωτερικά, ολοκληρώνει την απόκτηση και τον υπολογισμό δεδομένων, εξάγοντας απευθείας τις συντεταγμένες του σημείου παρακολούθησης. Μπορεί επίσης να εξάγει διάφορες παραμέτρους παρακολούθησης όπως γωνία, συχνότητα δόνησης, πλάτος και θερμοκρασία, εξαλείφοντας την ανάγκη για εξωτερικό υπολογισμό δεδομένων. Συνδέεται με τυπικές διεπαφές και χρησιμοποιεί έναν αυτο-αναπτυγμένο αλγόριθμο φιλτραρίσματος, με αποτέλεσμα εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια και εξαιρετικά γρήγορη ταχύτητα απόκρισης.

Το πιεζόμετρο δονητικού σύρματος είναι κατάλληλο για μακροχρόνια εγκατάσταση σε υδραυλικές κατασκευές ή άλλες κατασκευές από σκυρόδεμα και σώματα εδάφους για τη μέτρηση της πίεσης νερού διήθησης (πόρων) μέσα στη δομή ή το έδαφος. Η στάθμη του νερού υπολογίζεται από τη μετρημένη πίεση του νερού και η θερμοκρασία στο σημείο εγκατάστασης μπορεί να μετρηθεί ταυτόχρονα. Με την προσθήκη αξεσουάρ αντιστοίχισης, το πιεζόμετρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αγωγούς δοκιμής πίεσης και γεωτρήσεις θεμελίωσης.

Η παρακολούθηση γραμμής ιονισμού είναι μια κρίσιμη παράμετρος για την αξιολόγηση της σταθερότητας των συγκεντρωμένων φραγμάτων δεξαμενών φωσφογύψου. Ο προσδιορισμός της θέσης και του πλάτους της γραμμής ιονισμού και της επιφάνειας ιονισμού, και επομένως της εσωτερικής πίεσης διήθησης και της κατανομής του πεδίου ιονισμού εντός του σώματος του φράγματος, είναι ένας βασικός δείκτης της ασφάλειας της δεξαμενής φωσφογύψου.

Ένα πιεζόμετρο δονητικού σύρματος χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της γραμμής ιονισμού. Αυτή η συσκευή καθορίζει την εσωτερική πίεση διήθησης του σώματος του φράγματος και μπορεί ταυτόχρονα να μετρήσει τη θερμοκρασία στο σημείο εγκατάστασης. Με τα κατάλληλα αξεσουάρ, το πιεζόμετρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αγωγούς δοκιμής πίεσης και γεωτρήσεις θεμελίωσης.

Το βροχόμετρο ανατροπής κάδου χρησιμοποιεί ένα σχέδιο ανατροπής κάδου. Όταν βρέχει, ο ανατρεπόμενος κάδος είναι γεμάτος και ανατρέπεται για να χύσει νερό στην άνω κοιλότητα της χοάνης. Το νερό ρέει στη συνέχεια διαδοχικά μέσω του άνω στομίου στραγγαλισμού, της μεσαίας κοιλότητας χοάνης, του μεσαίου στομίου στραγγαλισμού, της κάτω κοιλότητας χοάνης και του κάτω στομίου στραγγαλισμού στον μετρητικό ανατρεπόμενο κάδο.