Ngày nay, công nghệ UAV LiDAR đang ngày càng tạo ra bước đột phá trong lĩnh vực đo đạc, khảo sát và quản lý tài nguyên thiên nhiên. Trong lĩnh vực khảo sát và lập kế hoạch khai thác mỏ, công nghệ UAV LiDAR đã và đang hỗ trợ đáng kể các kỹ sư trong việc lập kế hoạch khai thác mỏ an toàn và hiệu quả.

Công nghệ UAV LiDAR là gì?

Công nghệ UAV LiDAR là một công nghệ viễn thám chủ động, kết hợp giữa máy bay không người lái (UAV – Unmanned Aerial Vehicle) và công nghệ LiDAR (Light Detection and Ranging). Người sử dụng sẽ lắp đặt và vận hành hệ thống UAV LiDAR để thu thập dữ liệu số 3D Point Cloud chính xác ở mức độ cm và hình ảnh của khu vực khảo sát. Dữ liệu sau xử lý có thể được biên tập bằng các phần mềm chuyên dụng và ứng dụng trong các lĩnh vực như:

  • Khảo sát địa hình: Lập bản đồ địa hình, mỏ khai thác, công trình xây dựng.
  • Quản lý tài nguyên: Đo đạc trữ lượng khoáng sản, khối lượng đất đá.
  • Giám sát an toàn: Phát hiện sạt lở, biến dạng tại các khu vực mỏ.
  • Môi trường: Phân tích lớp phủ thực vật, theo dõi xói mòn.
  • Cơ sở hạ tầng: Thiết kế và quy hoạch đường, hệ thống thoát nước…
Hệ thống UAV LiDAR và dữ liệu 3D Point Cloud điển hình.

Hệ thống UAV LiDAR và dữ liệu 3D Point Cloud điển hình.

UAV LiDAR: Hỗ trợ lập kế hoạch khai thác mỏ an toàn và hiệu quả

Mỏ khoáng sản là nơi khai thác các tài nguyên khoáng sản tự nhiên từ lòng đất, bao gồm cả các hoạt động khai thác, chế biến và thu thập các loại khoáng chất như quặng kim loại, than, đá xây dựng, và nhiều loại khoáng sản khác. Mỏ khoáng sản có thể được khai thác theo hai phương pháp chính:

  • Mỏ hầm (ngầm): Được khai thác bằng cách đào sâu vào lòng đất, phù hợp với các mỏ mà tài nguyên nằm sâu bên dưới bề mặt.
  • Mỏ lộ thiên (mỏ mở): Được khai thác trên bề mặt đất khi tầng chứa khoáng sản nằm gần mặt đất.

Hiện nay, đối với các công trình mỏ lộ thiên, công tác quản lý khai tác mỏ an toàn và hiệu quả là ưu tiên hàng đầu đối với các chủ đầu tư. Việc quản lý và giám sát tại công trình mỏ lộ thiên bằng các phương pháp truyền thống hiện tại khó đáp ứng được nhu cầu đảm bảo an toàn và tính chính xác. Vì thế, công nghệ UAV LiDAR nổi lên như giải pháp hàng đầu trong việc quản lý khai tác mỏ an toàn và hiệu quả.

UAV LiDAR nổi bật ở khả năng quét diện tích rộng nhanh chóng, giảm thiểu rủi ro cho người lao động và cung cấp dữ liệu 3D toàn diện, phù hợp với giám sát an toàn mỏ trên quy mô lớn. Trong khi đó, đo đạc truyền thống cho độ chính xác từng điểm cao nhưng thường chậm hơn và gặp hạn chế khi tiếp cận các khu vực nguy hiểm.

Ưu điểm của UAV LiDAR trong công tác quản lý và lập kế hoạch khai thác mỏ

Những ưu điểm của công nghệ UAV LiDAR trong công tác quản lý và lập kế hoạch khai thác mỏ an toàn hiệu quả có thể kể đến như:

– Khảo sát địa hình chính xác và nhanh chóng:

  • Tạo mô hình 3D chi tiết: UAV LiDAR thu thập dữ liệu địa hình với độ phân giải cao, xây dựng mô hình số độ cao (DEM) và bề mặt (DSM) chính xác. Điều này giúp xác định cấu trúc địa chất, phân tích độ dốc, và phát hiện các khu vực nguy hiểm như vách đá không ổn định.
  • Tiết kiệm thời gian: So với phương pháp truyền thống, UAV có thể quét hàng trăm hecta trong vài giờ, giảm thời gian khảo sát từ vài tuần xuống còn vài ngày hoặc thậm chí vài giờ.
Mô hình số bề mặt công trình Mỏ lộ thiên rộng lớn được mô hình một cách chính xác bằng công nghệ UAV LiDAR.

Mô hình số bề mặt công trình Mỏ lộ thiên rộng lớn được mô hình một cách chính xác bằng công nghệ UAV LiDAR.

– Đánh giá trữ lượng và phân tích tài nguyên:

  • Tính toán khối lượng khoáng sản: Dữ liệu LiDAR giúp ước lượng trữ lượng vật liệu (đất đá, quặng) thông qua mô hình 3D, giảm sai số so với phương pháp truyền thống.
  • Phân vùng khai thác: Xác định khu vực có giá trị kinh tế cao, tránh lãng phí tài nguyên và tối ưu hóa quy trình khai thác.
Tính toán khối lượng mỏ chính xác từ dữ liệu quét UAV LiDAR.

Tính toán khối lượng mỏ chính xác từ dữ liệu quét UAV LiDAR.

– Giám sát an toàn mỏ:

  • Theo dõi biến dạng địa hình: UAV LiDAR phát hiện sớm các dấu hiệu sạt lở, lún đất hoặc biến dạng tại bờ mỏ, bãi thải, giúp đưa ra cảnh báo kịp thời.
  • Giảm rủi ro cho con người: Thay thế việc kiểm tra thủ công bằng phương pháp truyền thống như sử dụng thiết bị toàn đạc điện tử, thủy bình hoặc thiết bị định vị GNSS RTK ở khu vực nguy hiểm bằng các sử dụng cảm biến quét laser từ xa, đảm bảo an toàn cho người kỹ sư.
Đánh giá độ dốc mỏ khai tác từ dữ liệu UAV LiDAR trên phần mềm.

Đánh giá độ dốc mỏ khai tác từ dữ liệu UAV LiDAR trên phần mềm.

– Tối ưu hóa thiết kế và vận hành mỏ:

  • Thiết kế hạ tầng: Lập kế hoạch xây dựng đường vận chuyển, bãi chứa chất thải, hoặc hệ thống thoát nước dựa trên dữ liệu địa hình thực tế.
  • Quản lý tiến độ: So sánh dữ liệu LiDAR định kỳ để đánh giá tiến độ khai thác, điều chỉnh kế hoạch theo thực tế.
Từ dữ liệu 3D Point Cloud hiện trạng, dễ dàng thiết kế các thành phần khai tác mỏ.

Từ dữ liệu 3D Point Cloud hiện trạng, dễ dàng thiết kế các thành phần khai tác mỏ.

– Bảo vệ môi trường:

  • Đánh giá tác động môi trường: Phân lớp thảm thực vật, xác định dòng chảy nước, và giám sát xói mòn nhằm tuân thủ quy định pháp lý.
  • Phục hồi sau khai thác: Lập kế hoạch trồng lại rừng hoặc tái tạo cảnh quan dựa trên dữ liệu địa hình.

– Tiết kiệm chi phí:

  • Giảm chi phí nhân công: Quy trình tự động hóa quá trình thu thập và xử lý dữ liệu.
  • Hạn chế tổn thất: Phát hiện sớm rủi ro giúp tránh thiệt hại về thiết bị và con người.

UAV LiDAR là công cụ đột phá trong ngành khai thác mỏ, kết hợp an toàn (giảm rủi ro tai nạn) và hiệu quả (tối ưu hóa nguồn lực, tiết kiệm thời gian). Công nghệ này không chỉ hỗ trợ quy hoạch mà còn góp phần phát triển bền vững thông qua giám sát môi trường chặt chẽ. Liên hệ ngay Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 để tìm hiểu chi tiết hơn về công nghệ này nhé!

>>> Xem thêm: Đầu tư vào công nghệ UAV LiDAR: Lợi ích và thách thức