Маркшейдерско-геодезический мониторинг. Полевые работы.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.

 

Место проведения работ. Изображение из сервиса Google Earth.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.

 

Рекомендации по расположению нового пункта на одной из скважинОбъектами 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. Результат наложения данных сканирования 2-х циклов. Смещение пород на локальном участке отсутствует.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.

Результаты 3-х циклов съемки, демонстрирующие движение породВ 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.

 

ЦМР участка с построенными горизонталямиНа 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.

Одно из сечений рельефа по результатам двух цикловПо 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.»

Одно из сечений с нанесенными значениямиООО «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.