[Home Page]

Praktická fotogrammetrie v důlním provozu

Kvalitně pořízená fotografie nese v sobě velké množství informací. Přestože rychlost fotografování a velký rozsah zobrazení předmětné situace je vhodný i pro požadavky důlního provozu, poměrně dlouho trvalo než se začala tato metoda zkoušet a využívat. Teprve závažné havárie v nepřístupných prostorách dolů umožnily postupný rozvoj této techniky.

V přednášce jsou vybrané praktické ukázky obecné fotogrammetrie, které byly realizovány v důlněměřickém provozu Dolu J. Fučík.

Ještě kolem roku 1970 nebyly měřické kanceláře vybaveny fotoaparáty. A první zkoušky v důlním provozu byly zpočátku pokrokovějšími techniky trpěny. První výsledky vykazovaly přijatelné a někdy i pozoruhodné výsledky, kterým provozní technici rozuměli. Tím se otevřel prostor pro postupné rozšiřování.

První fotoaparáty měly soukromého vlastníka. Postupně pomáhal tuto situaci řešit i hl. měřič OKR se svým oddělením a kladný přístup vedení Katedry důlního měřictví při VŠB v Ostravě. Pracovníci VVUÚ v Ostravě-Radvanicích, OBÚ v Ostravě a další.

První fotodokumentační obrázky byly využity také k propagaci. O mimořádné události není na šachtách nikdy nouze a velmi brzy byly provozním technikům předkládány snímky, které dokumentovaly havárie, stavy důlních prostor při úrazech, výseky důlních děl v prostorách se zvýšeným napětím a podobně.

Dnes již dlouholetá zkušenost říká, že fotografické dokumentaci z důlního provozu porozuměl každý důlní technik a převážně i lidé, kteří se tak často do dolu nedostali. Toto poznání přineslo kladný vztah k nové metodě a postupně byla měřická kancelář vybavena služebním fotoaparátem.

Fotodokumentace důlních i povrchových úrazů podstatně zrychlila práci, zvýšila se její přesnost, srozumitelnost a také bezpečnost dokumentátorů. Během jednoho roku byly téměř všechny přístupné mimořádné události na ověřovací šachtě fotograficky dokumentovány.



Důlní uhelný závod


Členové SDMG svými funkcemi zabírají podstatně širší problematiku než je důlně-měřický provoz a s jeho poznáním se často teprve seznamují. Pro pochopení referátu je upřednostněna forma srozumitelnosti pro široké spektrum posluchačů.

Uhelné doly Ostravské oblasti nesou v sobě všechny podmínky nebezpečí, které je známé při hlubinném dobývání v celosvětových podmínkách. Použití fotopřístrojů s el. zdroji musí splňovat všechny potřebné bezpečnostní opatření.

Obzvlášť přítomnost třaskavého metanu byla velmi pečlivě sledována a spolehlivá ochrana proti zapálení metanu byla jištěna odzkoušením ve zkušebnách VVUÚ v Ostravě-Radvanicích a kontrolou OBÚ.

Přítomnost dalších plynů, např.: jedovatého kysličníku uhelnatého, kysličníku siřičitého a sirovodíku a těžkého dusivého kysličníku uhličitého, je příčinou nepřístupnosti důlních děl.

Rozvoj této metody vyžadoval, aby provoz použitých fotogrammetrických souprav odpovídal bezpečnostním podmínkám stanoveným pro tuto oblast.

V této části je stručně popsán charakter důlního dobývacího prostoru, ve kterém jsou důlní díla vyražena, udržována a po určitém čase i likvidována.

Dobývací prostor je stanoven v souřadnicovém tvaru, který je zaknihován a reálně vymezen katastrálním úřadem.

Pro jednoduchost si představme, že se jedná o nepravidelný čtvercový půdorys jehož provozní vertikální rozměr zasahuje dnes již do hloubek přes 1 000 m a mimořádně až 1 500 m.

Takový důlní závod může mít kolem 50 km provozovaných horizontálních i úklonných děl. K tomu je nutno připočítat provozně nosná důlní díla, což jsou dobývky neboli poruby.

Základní vstupní díla do důlních prostorů na Ostravsku jsou plně zastoupena svislými jámami ústícími na povrch. V prostorovém dobývacím důlním poli se také občas používají svislé slepé těžní nebo výdušné jámy – tzv. šibíky – a také těžní nebo větrní vrty.



Svislá důlní díla a fotogrammetrie


Jámy vybavené funkčním těžním zařízením jsou díla přístupná, která zabezpečují spojení se všemi důlními díly v důlním prostoru. U této kategorie se jedná o velmi náročný systém měření i zpracování, který je schopen s vysokou přesností zaměřit a vyhodnotit stav jámového komínu a stav vedení těžního zařízení, které se v jámě pohybuje rychlostí přesahující 70 km/hod.

Měřická skupina pracující na VVUÚ ukončila po roce 1992 svoji činnost a dnes tuto měřickou službu již nikdo v České republice nevykonává.

Svislé zásobníky, těžní a větrní vrty a jámy bez funkčního těžního zařízení jsou díla nepřístupná, která jsou ohrožena samovolným zborcením.

V Ostravsko-karvinském revíru je známo zborcení nekontrolovatelné výdušné jámy Dolu Hedviky (Fučík 5) a jámy na Dole Doubrava.

Nad karbonským pohořím se nachází pokryvný útvar složený z málo pevných a někdy i zvodnělých hornin. Starší jámy byly v pokryvném útvaru vyztužovány cihlovým zdivem. V průběhu desítek let docházelo k chřadnutí cihlového zdiva, vlivem napětí i v ochranném pilíři vznikaly trhliny, začaly vypadávat části zdiva a vytvářely se kaverny. Zjištění tohoto jevu potvrzoval pád horniny do spodní části jámy. Později následovalo zasypání spodní části jámy a v této fázi se kaverna v horní části rozšiřovala do značné šíře a poslední zbytek nad kavernou se náhle prolomil. Hornina zaplnila zbytek jámy a do vol- ného prostoru se trychtýřovitě sesypala hornina až k povrchu. Do kráteru byla vtažena těžní budova s těžní věží a na povrchu zůstal pouze rozsáhlý trychtýř, ze kterého trčel vršek těžní věže.

Po této havárii byla hledána cesta jak získat poznatky z nepřístupných svislých důlních děl. V této době již byla postavena přesná fotogrammetrická souprava pro měření přístupných těžních jam.

V Heřmanicích byla delší dobu nepoužívaná jáma, která měla být zprovozněna. Se zahájením přestavby se čekalo na prověření současného stavu jámového komínu. Touto prací byli pověřeni důlní záchranáři. Po havárii dolu Hedvika odmítli záchranáři vstoupit do jámy.

Po tomto odmítnutí záchranářského sboru byl na VŠB vysloven požadavek na dálkové proměření stavu nepoužívané jámy v Heřmanicích za pomoci fotogram-metrické soupravy a byla odsud slíbena pomoc.

Příprava fotogrammetrické soupravy pro fotografování nefáratelné jámy je dále zkráceně popsána pro přípravu nové pracovní skupiny.

Souprava byla sestavena ve spolupráci s pracovníky VVUÚ a VŠB. Byla použita letecká kamera na svitkový film o šířce 18 cm a délce 50 m. Pod kamerou 15 m bylo zavěšeno speciální zábleskové zařízení. Na ústí jámy byl připraven vrat s pevným ocelovým drátem o průměru 3 mm a délce 1 000 m. Na ústí jámy byl uložen zdroj el. energie dva 100 W akumulátory pro 12 V, dlouhý kabel a spouštěcí el. zařízení.

Souprava byla připojena k drátu pod kladkou umístěnou ve středu jámy, kabel byl připojen k soupravě a také k nosnému ocelovému drátu. Měření bylo zahájeno popuštěním soupravy o 3 m do jámového komínu a byl proveden snímek. Pod kladkou byl kabel připevněn k drátu a následovalo spuštění soupravy o další 3 m. Tím byla souprava připravena k dalšímu fotografování, které bylo shora spuštěno. Připevněním kabelu k nosnému drátu byl zahájen další cyklus měření a operace se opakovala. Samotný kabel nebyl v délce přes 500 m samonosný a jeho tíhu přebíral ocelový drát.

Měření bylo ukončeno zaměřením celé jámy až na přístupné spodní patro. Záchranáři odpojili foto soupravu a kameru vyvezli nahoru.

Vyvoláním filmu bylo potvrzeno, že všechny snímky fotografovaných horizontů jsou vhodné pro posouzení kvality jámové výstroje i výztuže.

V revíru se začaly budovat svislé zásobníky a větrní vrty. Po určité době začaly pod těmito svislými díly vypadávat části horniny, které často dosahovaly značných rozměrů. Spuštění člověka do narušeného svislého díla pro získání poznatků o stavu takového díla přináší takové riziko, že tento krok nepřichází v úvahu a jiný systém dokumentace takových důlních děl než dálkové obrazové snímání, není dosud znám.

Stejnou soupravou, jaká byla použita pro dokumentaci jámy v Heřmanicích bylo po úpravě vyfotografováno několik zásobníků a vrtů. V těchto případech byly použité jiné vrátky a jiné nosné lano.

Pro osobní představu stavu poškozených svislých děl jsou připraveny ukázky z několika měření.



Další vývoj


Digitální fotoaparáty a kamery se přímo nabízejí pro jejich použití k dokumentování nepřístupných svislých děl. Stačí k tomu vyrobit vhodné osvětlovací zařízení, navrhnout vhodné napájecí a ovládací taktiku soupravy, vyřešit nosnou sestavu, vyprojektovat bezpečnostní opatření a připravit formu zpracování dokumentace.

V rámci doktorského studia oboru »Důlní měřictví« je řešeno využití digitální fotogrammetrie při diagnostice důlních děl.

Zdroj: Praktická fotogrammetrie v důlním provozu, přednáška na 10. konferenci SDMG (podstatně kráceno)

Ing. Blahoslav Fojtů, Prof. Ing. Jan Schenk, CSc.,

vyvěšeno: 14.05.2004
ID článku: 1325


Z časopisu Zeměměřič č. 04-05
[Server] GeodézieFotogrammetrie [Pošta]