Langfristige und lückenlose Überwachung der Stabilität von Bergwerksschächten in Kanada

Herausforderung

GKM Consultants, ein Partner von Worldsensing, wurde gebeten, Messgeräte zur Überwachung der strukturellen Gesundheit für die Endauskleidung der neunhundert Meter tiefen Schächte in einem Kalibergwerk in Saskatchewan, Kanada, zu liefern, das in einigen Jahren die Produktion aufnehmen soll. Das Unternehmen war bereits an der Installation eines geotechnischen Überwachungssystems während des Schachtbaus beteiligt und führte während des Baus der endgültigen Auskleidung ein groß angelegtes Projekt zur Überwachung der Betonreife durch. Die Installation von Sensoren zur Überwachung des Bauzustands war eine natürliche Erweiterung dieser Arbeit. Die Schachtauskleidungen bestehen aus einer äußeren, durchgehend geschweißten Stahlauskleidung und einem 1 bis 2 Meter dicken, hochfesten, unbewehrten Gussbeton, der speziell für das Projekt entwickelt und formuliert wurde. Die inhärenten Risiken für den Betrieb dieses Bergwerks durch eindringendes Wasser, die Auslegungslebensdauer von über 100 Jahren, die neuen Konstruktionsmethoden und die neue Betonrezeptur rechtfertigten die Installation von Sensoren zur langfristigen Überwachung des Bauwerkszustands in hohem Maße.

Lösung

Es wurde eine breite Palette von Sensoren eingesetzt, darunter in Beton eingebettete Dehnungsmessstreifen (78), geschweißte Dehnungsmessstreifen, die an der Stahlaußenschale angebracht sind (22), Wegaufnehmer zwischen den Fugen (24) und Temperatursensoren (22). Jeder Satz von Instrumenten wird von einem Loadsensing-Schwingseilknoten abgelesen, der seine Messwerte stündlich an die Gateways in den Kopfrahmen überträgt. Die Daten von den Gateways werden zur Netzwerküberwachung an das Connectivity Management Tool (CMT) gesendet und auch automatisch an die Bentley Infrastructure IoT-Software Sensemetrics zur Abfrage und weiteren Analyse weitergeleitet.

Vorteile

Die Arbeit der Minenarbeiter, sowohl vor Ort als auch aus der Ferne, wird durch automatische Validierungen verbessert, die sonst manuell durchgeführt werden müssten. Der Fernzugriff auf das System trägt nicht nur zur Sicherheit der Arbeiter bei, die nicht physisch auf die Instrumente zugreifen müssen, um Daten zu sammeln, sondern auch zu Einsparungen beim Personaleinsatz und bei der Kabelverlegung. Minenbetreiber und Überwachungsanbieter müssen sich keine Gedanken über die Kompatibilität von Sensoren und Systemen machen und können stattdessen die gesammelten Daten bereits in der Bauphase nutzen, um konstruktive Anpassungen vorzunehmen und das Bauwerk zu verbessern. Die Installation von Überwachungsgeräten mit geringem Stromverbrauch, die in der Anfangsphase des Projekts jahrelang halten können, kann eine sofortige Amortisierung der Kosten bedeuten, sobald die Produktion im Bergwerk beginnt. Außerdem hilft die Verwendung eines einzigen Überwachungssystems zur Überwachung der geotechnischen und strukturellen Parameter sowie anderer Parameter dabei, die Daten in einem System zu zentralisieren. Dies kann die Überwachung des Netzzustands und die Verlagerung und Wiederverwendung von Geräten für die nächsten Phasen oder die Erweiterung auf der Grundlage des bestehenden Netzes erleichtern.

Über GKM Consultants

GKM Consultants wurde von angesehenen Ingenieuren gegründet, die den Bedarf sahen, Instrumentierungstechnologien und komplexe Überwachungsaufgaben zum Nutzen ihrer Kunden in einem einzigen schlüsselfertigen Dienstleistungsunternehmen zusammenzuführen. GKM Consultants ist international bekannt für seine Expertise in der Planung, Installation und Implementierung von geotechnischen Überwachungslösungen. GKM verbindet Instrumentierungstechnologien und komplexe Überwachungsanforderungen zu schlüsselfertigen Lösungen.