Фрагмент Статьи «Австралийская Технология, Помогающая избежать опасных Обвалов Дамб Хвостохранилищ» для Ассоциации «Инженеры Австралии» (Engineers Australia)
Автор статьи Шарлотта Баркла (Charlotte Barkla) из Engineers Australia. Дата публикации: 22 октября 2020 г.
Фернанда Карреа (Fernanda Carrea) руководитель отдела разработки продуктов компании GroundProbe, дала интервью ассоциации «Инженеры Австралии» по поводу недавнего награждения системы SSR-Omni в рамках конкурса «Australian Engineering Excellence Award (AEEA)».
В ответ на крупные аварии на хвостохранилищах, которые довольно часто происходили в последние годы, австралийская команда разработала новый радар для слежения за оползневой устойчивостью откосов (SSR), способный обнаружить даже малейшие сдвижения, позволяя принять необходимые меры на ранней стадии и избежать возникновения опасных ситуаций.
Система SSR-Omni, недавно получившая австралийскую награду за достижения в области инженерных наук (Australian Engineering Excellence Award), была спроектирована, разработана и изготовлена в Брисбене фирмой GroundProbe — технологической компанией, работающей в сфере горнодобывающей и строительной промышленности, которая возникла на основе проекта на получение докторской степени в Университете Квинсленда.
По словам Фернанды Карреа, являющейся руководителем отдела разработки продуктов компании GroundProbe и членом Института инженеров Австралии, всё началось в 1997 году, когда в рамках исследовательской программы Австралийской угольной ассоциации университету было предоставлено финансирование для изучения возможностей реального применения созданной радарной технологии, которая могла бы обнаруживать потенциальные обрушения откосов без необходимости физического доступа к бортам карьера, и обеспечивать мониторинг в режиме реального времени в самых разных условиях.
«Стать решением столь сложной и важной проблемы, как обрушение дамб хвостохранилищ — это огромный успех для технологии, которая начинала как университетский проект. Сейчас наши разработки помогают экономить миллионы долларов за счёт сохранения уровня производительности и, что ещё более важно, способны сохранить сотни жизней по всему миру», — говорит мисс Карреа.
Спасая Жизни
Команда разработала технологию в ответ на крупные аварии хвостохранилищ, происходящие в последние годы всё чаще, — и эти ситуации, по словам мисс Карреа, можно было бы предотвратить.
Обрушения дамбы хвостохранилища рудника Фейхао (Feijão), принадлежащего компании Vale, произошедшее в 2019 году в Бразилии стало свидетельством того, насколько ужасающими могут быть последствия подобных катастроф.
Обрушения дамбы хвостохранилища рудника Фейхао (Feijão), принадлежащего компании Vale, произошедшее в 2019 году в Бразилии стало свидетельством того, насколько ужасающими могут быть последствия подобных катастроф.
Кроме того, ежегодно происходят и несчастные случаи при обрушении бортов карьеров. Мы были просто обязаны создать решение, которое могло бы предупредить о предстоящих обрушениях дамб хвостохранилищ, чтобы обеспечить заблаговременную безопасную эвакуацию как работников рудников, так и людей в близлежащих населённых пунктах.
Стать решением столь важной проблемы — это огромный успех для технологии, которая начинала как проект при Университете Квинсленда.
Как это Работает?
SSR-Omni — это система мониторинга и оповещения в реальном времени, предназначенная для обнаружения очагов движения в дамбах хвостохранилищ и объектах открытой разработки.
Устройство выполняет 37 миллионов измерений на участке диаметром 11,2 километра за 40 секунд. Этот результат кругового сканирования показывает сдвижение горных пород и грунта с точностью до 0,1 миллиметра, что позволяет обнаружить сдвижение откосов субмиллиметрового уровня на расстоянии до 5,6 км.
Система была создана для обнаружения опасных зон, где происходит сдвижение. Она обеспечивает кратчайшее время цикла сканирования и максимальный охват области сканирования с высочайшим разрешением.
Устройство уже используется на рудниках по всему миру, в том числе в Австралии, а также в Чили, США и Мексике, принося Австралии экспортную выручку, выражающуюся в семизначных числах.
«Оборудование успешно обнаружило распространяющееся обрушение борта карьера в США, а также с успехом предсказала время обрушения ещё одного откоса австралийского карьера», — утверждает мисс Карреа.
«Наше устройство активно обеспечивает безопасность и производительность в карьерах, и стоит на страже сохранности дамб хвостохранилищ по всему миру».
Сложности в Процессе Создания
Сейчас SSR-Omni пожинает плоды успеха, но при разработке технологии не обошлось без проблем.
«Когда мы впервые вывезли систему на бездорожье и проехались на машине в условиях аналогичным тем, в которых ведётся разработка ископаемых, мы буквально растрясли нашу драгоценную 40-мегапиксельную камеру с четырьмя объективами на куски», — рассказывает мисс Карреа.
В результате были созданы четыре прототипа с конструкцией, поглощающей удары и вибрацию по шести осям. Мы договорились с испытательной станцией, где был огромный вибрационный стенд и начали быстро продумывать варианты конструкций, которые смогли бы поддерживать стабильность камеры, невзирая на тряску. Нами были проведены несколько тестов с экстремальной вибрацией, конечно, не все варианты их пережили, но в итоге мы получили окончательную версию конструкции.
Ещё одной задачей для команды стало изменение конструкций существующих радаров в соответствии с дополнительной массой и размерами более крупных приемопередающих антенн.
«Передатчик и антенны позволяют радару непрерывно вращаться на 360 градусов в любом направлении», — продолжает рассказ мисс Карреа.
«Для предотвращения запутывания и перекручивания кабелей мы внедрили в центральный механизм управления простое и надёжное механическое решение. Ещё одним интересным примером инженерного искусства является блок питания, который работает автономно и может функционировать непрерывно при условии своевременной дозаправки.»
«Система успешно обнаружила распространяющееся обрушение борта карьера в США.»
«Состояние заряда батарей станции постоянно контролируется, и как только он опускается ниже определённого уровня, автоматически запускается дизель-генератор, заряжающий батареи. Это позволяет радару отслеживать критические важные участки круглосуточно 7 дней в неделю.»
Командная Работа — Залог Успеха
Мисс Карреа описывает конечный продукт как результат «невероятных командных усилий».
«По её словам, в работу был вовлечён каждый сотрудник и каждый внёс свой вклад, вне зависимости от того, насколько большим он был.»
«Получение высшей инженерной награды в Квинсленде стало настоящей честью для всех работников GroundProbe.»
В качестве одного из финалистов премии имени сэра Уильяма Гудзона в 2020 году, SSR-Omni будет соперничать с проектами конкурентов из других штатов, а победитель станет известен во время церемонии вручения премии Pinnacles Awards Ceremony в понедельник, 9 ноября.