Kaliumbergbauunternehmen verhindert Dammschäden mit fortschrittlichem Senkungsscanner

Im Bergbausektor sind Sicherheit und Stabilität der Infrastruktur von größter Bedeutung. SkyGeo hat in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen aus dem Kalibergbau durch den Einsatz des innovativen „SinkholeScanner“ einen bedeutenden Schritt zur Verbesserung der Damm-Sicherheit unternommen. Diese Technologie ermöglicht es Sicherheitsingenieuren, genaue und aktuelle Daten zu erfassen, wodurch potenzielle Schäden verhindert und die Integrität des Bergbaubetriebs gewährleistet werden.

Herausforderungen bei der traditionellen Deichüberwachung

Vor der Einführung des „Sinkhole Scanners“ stand die Potassium Mining Company bei der Beurteilung der Stabilität ihrer Staudämme vor großen Herausforderungen. Die herkömmliche LiDAR-Nivellierungsmethode, bei der alle sechs Monate Nivellierungsmessungen durchgeführt wurden, erwies sich als unzureichend, um schnelle und ungleichmäßige Schwankungen der Staudammhöhe zu erkennen.

Lidar-Nivellierung: Einschränkungen und Betrieb

Die Lidar-Nivellierung ist ein Fernerkundungsverfahren, bei dem mithilfe von Lasern Entfernungen gemessen und detaillierte dreidimensionale Karten des Geländes erstellt werden. Im Zusammenhang mit dem Kali-Bergwerk wurden alle sechs Monate Lidar-Nivellierungsmessungen durchgeführt, wobei alle 500 Meter und in Bereichen mit verdächtig erhöhtem Gelände alle 200 Meter Vermessungspunkte gesetzt wurden. Diese Technologie liefert zwar einen Überblick über die Topografie des Staudamms, weist jedoch einige Einschränkungen auf:

• Aktualisierungshäufigkeit: Halbjährliche Erhebungen ermöglichen es nicht, rasche Veränderungen zu erfassen, was die Identifizierung neu entstehender Senken verzögern kann.

• Räumliche Auflösung: Durch den Abstand zwischen den Messstationen bleiben große Gebiete ohne lückenlose Überwachung, wodurch es leichter passieren kann, dass Senken zwischen den Messstationen unbemerkt bleiben.

• Komplexität der Analyse: Die Auswertung von Lidar-Daten erfordert eine detaillierte Analyse, was in Notfallsituationen zu Verzögerungen bei wichtigen Entscheidungen führen kann.

Diese Einschränkungen veranlassten die Potassium Mining Company, nach einer effizienteren und genaueren Lösung für die kontinuierliche Überwachung ihrer Dämme zu suchen.

Geologischer Querschnitt der Situation. Bevor sich ein Dolinenloch bildet, senkt sich die Bodenoberfläche über den sich bildenden Hohlräumen ab. Dies zeigt sich in Form von lokalen Senkungsvertiefungen mit einem Durchmesser von 10 bis 100 m, die auf dem Dolinen-Scanner sichtbar sind.

Innovative Lösung: Abflussscanner

Die Einführung des „Sinkhole Scanners“ hat die Überwachung der Stauanlagen im Kalibergwerk revolutioniert. Diese fortschrittliche Technologie liefert zehnmal mehr Informationen und 25-mal mehr Aktualisierungen und ermöglicht so eine detaillierte und zeitnahe Beurteilung der Stabilität der Stauanlagen.

Was ist ein Abflussscanner und wie funktioniert er?

Der „Sinkhole Scanner“ ist ein geophysikalisches Überwachungsinstrument, das mithilfe hochpräziser, entlang des Deichs verteilter Sensoren Verformungen und Bodensenkungen in Echtzeit erfasst. Im Gegensatz zur LiDAR-Nivellierung führt dieser Scanner kontinuierliche Messungen durch und ermöglicht so eine ständige Überwachung der Deichstruktur. Seine Funktionsweise basiert auf der Erfassung von Verformungsdaten mithilfe von Technologien wie der Interferometrie mit synthetischer Apertur (InSAR) und hochpräzisen GPS-Sensoren. Die Sensoren des Sinkhole Scanners erfassen Daten in regelmäßigen Abständen, wodurch Anomalien in der Deichstruktur sofort erkannt werden können. Ebenso gewährleistet die hohe räumliche und zeitliche Auflösung mit mehr als 20.000 Messungen pro km², dass zwischen den Messpunkten keine Lücken bestehen, die größer sind als der Durchmesser eines Sinkholes, und bietet so eine detaillierte und genaue Erfassung.

Durch die kontinuierliche Datenerfassung können Ingenieure mithilfe von Algorithmen für maschinelles Lernen potenzielle Ausfälle vorhersagen, bevor sie auftreten, und so wirksame vorbeugende Maßnahmen ergreifen.

Die wichtigsten Vorteile des Abflussscanners

• Hohe Datenauflösung: Mit einer deutlich höheren Messdichte als die Lidar-Methode gewährleistet der Sump Scanner eine umfassende Überwachung jedes Abschnitts des Deiches.

• Überwachung: Die Technologie bietet häufige Aktualisierungen, sodass Ingenieure Senkungen und Verformungen in Echtzeit erkennen können.

• Erweiterte Visualisierung: Die Einbindung von Zeitreihen in Zellen mit einer Breite von 100 Metern und einer Länge von 20 Metern entlang des Deiches erleichtert die Visualisierung des Hintergrunds an der Deichkrone.

Verformungsprofil entlang des Kamms, das sich über einen Zeitraum von 12 Monaten entwickelt hat. Hintergrundinformationen zu Dolinen weisen auf lokale Beschleunigungen der Bodensenkung sowie auf bemerkenswerte lokale Abweichungen von den erwarteten regionalen Bodensenkungstrends hin.

Regionale und geophysikalische Auswirkungen

Der Einsatz des Sinkhole Scanners hat nicht nur die Erkennung von Dolinen verbessert, sondern es Minera de Potasio auch ermöglicht, lokale Senkungsmuster effektiver zu isolieren und zu verstehen. Dazu gehört die Bewertung aktiver Verwerfungen und der regionalen Geologie, wodurch ein umfassender Überblick über die Faktoren gewonnen wird, die die Stabilität des Damms beeinflussen.

Seit der Einführung des Sinkhole Scanners konnte Minera de Potasio erhebliche Schäden an seinen Deichen verhindern. Ein Paradebeispiel dafür ist die frühzeitige Erkennung eines Faktors, der wahrscheinlich zu Bodensenkungen in der Nähe der Küstenregion geführt hätte, etwa ein Jahr bevor diese physisch sichtbar wurden. Dieser proaktive Ansatz ermöglicht geophysikalische Untersuchungen vor Ort und entsprechende vorbeugende Instandhaltungsmaßnahmen.

Ein Fortschritt für die Sicherheit im Bergbau

Die Einführung des „Sinkhole Scanners“ hat sich für die Potassium Mining Company als lohnende Investition erwiesen und die Sicherheit und Stabilität ihrer Staudämme erhöht. Durch die Bereitstellung genauerer und aktuellerer Daten ermöglicht diese Technologie ein proaktives Management der mit Senkgruben verbundenen Risiken und gewährleistet so die Kontinuität und Sicherheit des Bergbaubetriebs.