Un nuovo approccio al sistema di monitoraggio sismico renderà più sicura l’estrazione mineraria
Un rovinoso cedimento del terreno rappresenta il principale pericolo sul luogo di lavoro, può intrappolare o uccidere i minatori e provocare enormi perdite finanziarie alle aziende coinvolte. La sismicità(si apre in una nuova finestra) indotta dalle estrazioni è il risultato delle instabilità della massa rocciosa che vengono innescate da modifiche nelle sollecitazioni causate dall’attività mineraria. «L’entità dell’evento sismico dipende dall’energia immagazzinata nella massa rocciosa dell’area in cui ha origine l’evento», spiega Vittorio Cannas, presidente di SpacEarth Technology(si apre in una nuova finestra). Il progetto Mines-In-Time (MIT), finanziato dall’UE, spera di prevenire tali eventi con il monitoraggio della massa rocciosa durante le attività di estrazione e di prevedere il cedimento del terreno. Le alterazioni dello stato della roccia possono essere utilizzate per prevederne la stabilità complessiva, preannunciandone i potenziali cedimenti. I metodi attuali comprendono la tomografia sismica localizzata 3D(si apre in una nuova finestra), un metodo di scansione passivo che misura la sismicità del terreno. Tuttavia, le reti di sensori sismografici esistenti forniscono questi dati solo mensilmente, il che comporta la mancanza di precisione in tempo reale. I dati sono difficili da analizzare e farlo richiede tempo e denaro. Ciò può portare a errori umani, che possono rendere l’analisi imprecisa. «Il progetto MIT è un servizio sviluppato da SpacEarth Technology (SET) per il monitoraggio dell’alterazione nelle sollecitazioni della massa rocciosa durante le operazioni di estrazione, quasi in tempo reale», afferma Cannas, coordinatore del progetto Mines-In-Time. È stato realizzato su un algoritmo più avanzato di tomografia sismica localizzata 4D, che contempla la dimensione aggiuntiva del tempo. Il sistema è in grado di rilevare e analizzare l’attività microsismica derivante da estrazioni o altre attività industriali.
Soluzione integrata
L’algoritmo del progetto distingue tra attività microsismica naturale e antropogenica, provocata dalla perforazione o da altre attività minerarie comuni. «Il MIT calcola un modello numerico 4D dell’elasticità rocciosa per un volume target della miniera», aggiunge Cannas. Non sono necessari hardware specializzati, in quanto il software può essere facilmente integrato in qualsiasi sistema di supporto decisionale, uno strumento utilizzato nella gestione mineraria che funziona su un sistema di sicurezza semaforico.
Messo alla prova
Il MIT è stato sperimentato e testato con successo per mostrare le variazioni di velocità delle onde sismiche dopo il brillamento nella miniera automatizzata di Garpenberg in Svezia. Si tratta della miniera di zinco sotterranea più produttiva al mondo, la cui profondità è di circa 1 250 m. I risultati del progetto hanno consentito al team di definire e sviluppare un sistema di monitoraggio per l’elasticità del volume roccioso quasi in tempo reale, il che è fondamentale per prevedere i cambiamenti della roccia. «I risultati dello studio di fattibilità hanno dimostrato il pieno potenziale del progetto MIT, e SET ha deciso di continuare a sviluppare il concetto in linea con la nostra visione strategica», osserva Cannas. La sovvenzione dell’UE ha permesso al team di sviluppare lo studio di fattibilità, per studiare le esigenze degli utenti e per la ricerca di difficoltà tecniche e di potenziali opportunità commerciali per il MIT.
Parole chiave
Mines-In-Time, roccia, cedimento, estrazione, sollecitazione, prevedere, algoritmo, sismico
