InSAR-technologie Vermindert Landverschuivingsverplaatsing met 50% bij de Kansanshi Mijn
De Kansanshi-mijn in Zambia is de grootste open goud- en kopermijn van Afrika. Met mijnen die zich uitstrekken tot 3 km en gelegen zijn in een geologisch complexe omgeving van dolomiet, marmer en schistose rotsen, is hellingstabiliteit cruciaal voor een veilige en efficiënte exploitatie van de mijn. First Quantum Minerals Ltd. (FQML) heeft een opmerkelijke vermindering van 50% in hellingverplaatsing gerealiseerd door de implementatie van geavanceerde interferometrische synthetische apertuurradartechnologie ( InSAR ).
Afbeelding: first-quantum.com
Risico's en focus op hellingstabiliteit.
De frequente instabiliteit van de helling bij de Kansanshi-mijn was te wijten aan meerdere factoren, waaronder geërodeerd materiaal, hoge waterdruk en structurele variaties in het gesteente. Deze omstandigheden verhoogden het risico op aardverschuivingen, wat kon leiden tot verstoringen van de bedrijfsvoering en de veiligheid van de werknemers in gevaar kon brengen. Het waarborgen van de stabiliteit in kritieke gebieden, zoals de bovenste helling van M15, werd een topprioriteit voor FQML.
Uitdagingen in de Kansanshi-mijn.
Erodeerde materialen: Constante erosie verzwakte de integriteit van de hellingen, waardoor de kans op aardverschuivingen toenam.
Hoge waterdruk: De ophoping van water op de hellingen verhoogde de poriëndruk, wat bijdroeg aan de instabiliteit van het terrein.
Structurele variaties: De complexe geologie van dolomiet, marmer en schistose gesteente vormde een extra uitdaging voor het behoud van de stabiliteit van de hellingen.
Innovatieve oplossing: InSAR
Als reactie op deze uitdagingen heeft FQML in 2021 de InSAR- technologie geïmplementeerd, geleverd door SkyGeo , om grondbewegingen effectiever te monitoren en te beheren. Het InSAR-systeem maakt gebruik van interferometrische synthetische apertuurradar om hoge resolutiebeelden van het terrein te verkrijgen, waardoor het mogelijk is om minieme verschuivingen die kunnen wijzen op toekomstige inconsistenties nauwkeurig te detecteren.
Wat is InSAR-technologie en hoe werkt het?
InSAR-technologie is een teledetectietechniek die gebruikmaakt van meerdere radarpassen om grondverschuivingen met millimeterprecisie te meten. Door de fasen van radargolven die op verschillende tijdstippen door het aardoppervlak worden weerkaatst te vergelijken, kan InSAR zelfs de meest subtiele grondbewegingen detecteren.
Hoge resolutie en nauwkeurigheid: InSAR levert gedetailleerde gegevens over grondbewegingen, waardoor gevaarlijke verschuivingen vroegtijdig kunnen worden gesignaleerd.
Continue monitoring: In tegenstelling tot traditionele methoden maakt dit een constante, realtime monitoring van de stabiliteit van hellingen mogelijk.
Brede dekking: De technologie kan grote geografische gebieden bestrijken, wat ideaal is voor open mijnen zoals Kansanshi.
De monitoring werd uitgevoerd met behulp van de volgende methoden (linkerafbeelding): visuele inspecties, grondradar, robotgestuurde total stations (rode ruiten), prisma's met total stations (zwarte ruiten) en piëzometers (omgekeerde blauwe driehoeken). Vanaf 2021 werd InSAR gebruikt om de bestaande grondsystemen op kwartaalbasis aan te vullen en een groter gebied te bestrijken (rechterafbeelding). De frequentie werd gewijzigd naar maandelijks toen er een waarschuwing werd afgegeven voor de M15-muur en verhoogd naar elke 11 dagen toen InSAR een cruciaal monitoringinstrument werd.
Groot verschil in veiligheid en kosten.
De implementatie van InSAR heeft een aanzienlijke impact gehad op de veiligheid en de exploitatiekosten van de Kansanshi-mijn. Door middel van continue gegevensverzameling en -analyse heeft SkyGeo vroegtijdige waarschuwingen afgegeven, waardoor het geotechnische team van FQML proactief risico's heeft kunnen beperken.
Belangrijkste voordelen van InSAR in Kansanshi
Risicobeperking: Dankzij de mogelijkheid om minimale verschuivingen te detecteren, kan vroegtijdig worden ingegrepen, waardoor het risico op grote aardverschuivingen wordt beperkt.
Kostenoptimalisatie: Door aardverschuivingen te voorkomen en vroegtijdig in te grijpen, zijn de kosten voor reparaties en stilstandtijd verminderd.
Verbeterde veiligheid voor werknemers: Door de stabiliteit van de hellingen te waarborgen, is een veiligere werkomgeving voor mijnwerkers gecreëerd.
Implementatie van proactieve oplossingen.
Dankzij de waarschuwingen van InSAR heeft FQML effectieve oplossingen kunnen implementeren, zoals de installatie van horizontale afvoeren en ontlastingsputten om de waterdruk op de hellingen te verminderen. Bovendien heeft het Antares-platform van SkyGeo het mogelijk gemaakt om risicovolle gebieden te prioriteren aan de hand van kleurgecodeerde risiconiveaus, waardoor het geotechnische team snel interpretaties kan maken en kan reageren.
Realtime monitoring en waarschuwingen.
Halverwege 2022 brachten gegevens van InSAR geleidelijke verschuivingen aan het licht langs de westelijke kant van de M15-helling, met snelheden tot wel -101 mm/jaar. Deze verschuivingen vormden een cirkelvormig verzakkingspatroon, wat duidde op een mogelijke instorting van de helling. Dankzij realtime monitoring kon FQML snel ingrijpen om een mogelijke ramp te voorkomen.
Tastbare resultaten
50% vermindering van verplaatsingen: De implementatie van InSAR heeft de hellingbewegingen aanzienlijk verminderd, waardoor de algehele stabiliteit van de mijn is verbeterd.
Voorkomen van operationele onderbrekingen: Dankzij het vermogen om risico's te detecteren en te beperken, konden de mijnbouwactiviteiten zonder grote onderbrekingen worden voortgezet.
Verhoogd operationeel vertrouwen: Technologie heeft het vertrouwen van FQML in zijn risicobeheerstrategieën en de veiligheid van zijn faciliteiten versterkt.
Topografische onderzoeken gaven meer inzicht in de situatie, en na wat updates en overleg hebben we besloten om ons op deze gebieden te richten. Vanaf dat moment zijn de topografische onderzoeken in dit deel van het terrein geïntensiveerd. De tijdlijn laat zien wat er allemaal is gebeurd tussen juni 2022 en november 2022, en dat het een goed resultaat heeft opgeleverd. Dit was allemaal mogelijk dankzij de proactieve maatregelen die zijn genomen met hulp van SkyGeo en InSAR.
Aanzienlijke vooruitgang op het gebied van risicobeheer in de mijnbouw
De invoering van InSAR-technologie heeft voor First Quantum Minerals Ltd. in de Kansanshi-mijn een enorme verandering teweeggebracht. Door betrouwbare, hoge resolutie gegevens over grondbewegingen te leveren, heeft InSAR proactief beheer van risico's in verband met hellinginstabiliteit mogelijk gemaakt, waardoor de veiligheid van werknemers en de continuïteit van de mijnbouwactiviteiten worden gewaarborgd.
Bezoek onze website voor meer informatie over geavanceerde geotechnische monitoringoplossingen en risicobeheertechnologieën en bekijk onze gerelateerde artikelen over InSAR-technologie.
