В июле 2022 года инженеры Триметари Консалтинг по заказу компании Газпром геотехнологии выполнили очередной цикл маркшейдерско-геодезического мониторинга развития оползневых процессов на оползневоопасных участках горного отвода Абовянской СПХГ с применением метода лазерного сканирования. Работы проводились с целью обеспечения промышленной безопасности и охраны недр при эксплуатации Абовянской станции подземного хранения газа. Перед специалистами была поставлена задача получения количественных характеристик движения оползня для выявления роста или затухания оползневого процесса, его моделирования и прогнозирования. Полученные данные используются и для разработки противооползневых мероприятий.
Абовянское подземное хранилище газа является частью газотранспортной системы Армении. ПХГ сооружено в отложениях каменной соли на глубине порядка 750-1050 м. Абовянская станция предназначена для выравнивания годовой (сезонной) неравномерности газопотребления в Республике Армения, а также для обеспечения потребителей природным газом в случае ограничений поставки газа. Является объектом стратегического значения. Оператором газотранспортной системы Армении является Газпром Армения, дочернее предприятие Газпрома.
Объектами наблюдений являются площадки скважин, инженерно-технические коммуникации и склоны, находящиеся в потенциально опасных участках развития оползневых процессов, а также отрезки путей подземного деривационного канала Канакерской ГЭС и водоводной линии «Арзни-2», снабжающей питьевой водой северные районы Ереван.
В качестве системы высот была принята Балтийская, используемая как исходная в районе работ, в качестве плановой системы координат — координаты системы UTM-38N, являющейся исходными при проведении ГНСС наблюдений и свободные от ошибок трансформирования в другие системы координат. Для внешнего ориентирования данных сканирования в местной системе координат использовался прямой метод, при котором линейные и угловые элементы внешнего ориентирования определяются в результате центрирования, горизонтирования лазерного сканера над пунктом с известными координатами и ориентирования прибора по заданному направлению. В качестве исходных пунктов использовались пункты ГУГК. В ходе рекогносцировки 1 цикла наблюдений были выявлены утерянные пункты, а также пришедшие в негодность за время эксплуатации, у части пунктов выявлены недопустимые отклонения пространственного положения. По результатам анализа геодезической сети были выданы рекомендации по восстановлению утраченных пунктов и обновлению координат.
В качестве основных требований фигурировали количественные показатели (не менее 4 пунктов на скважину) и требования к геометрии сети. Наиболее благоприятным местом для закладки является выход коренных скальных пород, а также повышенная форма рельефа с крупнозернистым и песчаным слабоувлажненным грунтом, с глубоким залеганием грунтовых вод.
На полевом этапе специалисты Триметари Консалтинг постарались произвести сбор максимального количества данных, отражающих точную геометрию объекта. Лазерное сканирование проводилось сканером Leica ScanStation P40. Полевые работы продлились 4 дня, за это время была отснята площадь в 1.4 км² горной местности . Для взаимного ориентирования станций лазерного сканирования использовались стандартные марки для сканирования Leica на магнитном креплении.
Обработка данных лазерного сканирования состояла из следующих этапов:
- Внешнее ориентирование результатов лазерного сканирования для определения точного положения предполагаемых изменений в местной системе координат
- Формирование на основе полученных данных актуальной цифровой модели рельефа (ЦМР).
- Фиксация всех изменений, произошедших на объекте за текущий цикл (периодичность съемки — 1 раз в год, первый цикл был проведен в 2020 г.).
- Сравнение данных, полученных за разные циклы.
- Выявление изменений, произошедших на территории объекта.
- Прогнозирование дальнейшего сценария развития оползневых процессов.
- Анализ уклонов ЦМР.
По результатам геодезического мониторинга и последующей обработке данных был составлен 230-страничный отчет, включающий описание методики измерений, а также все результаты, представленные в графическом и табличном видах. Иван Алексеенко, руководитель проектов Триметари Консалтинг, отметил, что «метод лазерного сканирования позволяет получить гораздо больше информации о движении оползневого тела, что, по сравнению с традиционными точечными измерениями, дает возможности для комплексного анализа изменения геометрии во времени». Александр Солопов, инженер компании «Гексагон Геосистемс», принимавший участие в проекте, дал однозначно положительную оценку использованным техникам мониторинга и указал заказчику на «необходимость поддержания геодезической сети в виде, пригодном для эксплуатации, поскольку точность лазерного сканирования напрямую зависит от качества геодезической сети.»
ООО «Газпром геотехнологии» занимается разработкой технологий и технических средств сооружения и эксплуатации подземных хранилищ для газа, нефти и продуктов их переработки. Компания выполняет проектирование, экспертизу, геологические и гидрогеологические исследования, разрабатывает программы расчета устойчивых форм и размеров подземных резервуаров, а также оказывает другие услуги, связанные с проектированием, строительством, эксплуатацией подземных хранилищ, проводит научные исследования. В общей сложности по технологиям, разработанным в ООО «Газпром геотехнологии», построено и эксплуатируется около 100 подземных резервуаров для хранения жидких и газообразных углеводородов.
Работы по геодезическому мониторингу с применением метода лазерного сканирования – профиль Триметари Консалтинг. Богатый опыт подобных работ, квалификация сотрудников и технический уровень используемого оборудования позволяет нам выполнять работы любой сложности. Возможности лазерного сканирования для промышленности описаны в статье Промышленное строительство, часть выполненных работ по лазерному сканированию в топографии, маркшейдерском деле опубликована в разделе Проекты.