Tổng quan các kỹ thuật địa không gian trong công nghiệp khoáng sản

Wim van Wegen & GIM

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

Các tuyến hầm khai thác và phân tầng độ cao các tuyến hầm được thu thập số liệu bằng máy quét laser 3 chiều và xử lý bằng phần mềm chuyên dụng trong khai thác hầm lò. Đây là cơ sở dữ liệu quan trọng phục vụ cho nhiều mục đích ứng dụng khác nhau như đào tạo an toàn, khắc phục và cứu nạn khi có sự cố, xử lý sau khi đóng cửa mỏ …

ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHU CẦU THỰC TIỄN 

Số liệu địa không gian (Geospatial Data) giúp hình thành nền tảng cơ bản của công nghiệp khoáng sản trong kỷ nguyên mới, trong nền kinh tế tri thức 4.0. Những tiến bộ khoa học, kỹ thuật và công nghệ trong lĩnh vực địa tin học những năm qua đã mang đến nhiều cơ hội mà trước đây chúng ta chưa nhìn thấy và chưa dự báo được, những cơ hội này tạo ra động lực mạnh mẽ cho cả hai mảng liên quan là công tác đo đạc bản đồ trong công nghiệp khoáng sản và cho chính ngành công nghiệp mang tính đặc thù và có nguồn lợi siêu cao này.

Chúng ta nên bắt đầu với việc nhìn lại lịch sử hình thành và phát triển của công tác đo đạc, chỉ có như vậy mới không quên được mình đã bắt đầu từ đâu? Đã đi lên như thế nào? Sau đó cùng xem xét những kỹ thuật, công nghệ ở thời điểm hiện tại đang được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp khoáng sản ở khắp các quốc gia trên thế giới, đặc biệt chú trọng tới các thiết bị và giải pháp công nghệ sử dụng trong công tác đo đại hiện đại trên những khai trường mỏ khác nhau.

Các nhà đo đạc trong ngành công nghiệp khoáng sản là những người đảm nhiệm phần việc tối quan trọng bởi họ cung cấp nguồn thông tin không thể thiếu đối với tất cả các lĩnh vực cũng như nguyên lý khai thác khoáng sản ở bất kỳ đâu trên thế giới. Trách nhiệm của những nhà đo đạc trở nên vô cùng quan trọng khi ngành công nghiệp khoáng sản cam kết với các tổ chức minh bạch quốc tế, họ phải đảm bảo các phép đo diện tích và thể tích đạt độ chính xác cao nhất, thêm vào đó là việc phải thể hiện một cách chi tiết, chính xác toàn bộ bề mặt và tầng sâu trong mọi trường hợp của bất kỳ khai trường nào.

Tại Việt Nam, lĩnh vực đo đạc trong ngành công nghiệp khoáng sản chưa thực sự đổi mới, tới thời điểm hiện tại công tác đo đạc tại khu vực khai thác (lộ thiên và hầm lò) về cơ bản vẫn sử dụng các thiết bị đo truyền thống điển hình là máy toàn đạc điện tử, hoặc cao cấp hơn là thiết bị định vị vệ tinh GPS và các hệ thống phần mềm tính toán thế hệ cũ chạy trên nền đồ hoạ như AutoCAD cách đây hàng chục năm mà chưa hề xuất hiện những công nghệ kỹ thuật mới như quét laser 3D (LiDAR), toàn đạc điện tử Robotic, thiết bị bay không người lái UAV (LiDAR và chụp ảnh) và các hệ thống phần mềm chuyên dụng được thiết kế đặc biệt phục vụ riêng cho ngành công nghiệp khoáng sản. Chúng ta cùng phải nhìn nhận vào thực tế này để thấy tầm quan trọng của những quyết định mạnh mẽ tạo ra sự thay đổi cho phù hợp với xu hướng phát triển của kỹ thuật và công nghệ trong ngành công nghiệp vốn mang lại nhiều lợi nhuận này.

LỊCH SỬ LĨNH VỰC ĐO ĐẠC TRONG CÔNG NGHIỆP KHOÁNG SẢN 

Tất cả các nguyên tắc của đo đạc và khai thác khoáng sản đều bắt đầu từ thời kỳ cổ đại. Người Hy Lạp cổ không chỉ phát triển lĩnh vực khoa học không gian, mà còn là những người thiết kế chế tạo ra những công cụ đo đạc đầu tiên: THƯỚC NGẮM (The Diopter) là thiết bị thiên văn và đo đạc ra đời từ thế kỷ thứ 3 trước công nguyên. Thước ngắm này có thể được coi là nguyên mẫu đầu tiên của máy kinh vỹ cổ. Lần đo đạc trên mặt đất đầu tiên của con người thậm chí còn bắt đầu sớm hơn cả hai thiết bị đo nói trên, vào khoảng 3.000 năm về trước khi các nhà đo đạc Ai Cập chia nhỏ vùng đất phì nhiêu bao quanh dòng Sông Nile vĩ đại. Tương tự như vậy, công tác đo đạc thực địa trong công nghiệp khoáng sản cũng có bề dày lịch sử đặc biệt. Những nghiên cứu trong lĩnh vực khảo cổ đã vén bức màn bí mật liên quan tới vai trò quan trọng của công nghiệp khoáng sản trong lịch sử nhân loại, rất nhiều bằng chứng được tìm thấy tại các mỏ đá lửa ở những vùng đất khác nhau mà ngày nay chúng ta đã đặt tên là Vương quốc Anh và Pháp.

Người Roman mới là chủ nhân thực thụ của những sáng tạo trong lĩnh vực khoáng sản. Các mỏ đồng ở Rio Tinto, Tây Ban Nha – được biết đến là khu mỏ cổ đại phức tạp nhất trên thế giới – là ví dụ điển hình nhất cho luận điểm này. Trong khi khai thác lộ thiên là phương pháp tiếp cận phổ biến nhất ở thời điểm này, thì người Roman đã biết sử dụng các kỹ thuật và phương pháp khai thác cao cấp hơn để tạo ra sự khác biệt, họ đã đào những đường hầm sâu dưới lòng đất để lấy ra những khoáng sản có giá trị cao như vàng và bạc.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn