Automatic detection of unmineable inclusions while bucket wheel excavator digging, using electromagnetic (EM) sensor and GPS

• Autorzy: Galetakis M. , Vafidis A. , Kritikakis G. , Deligiorgis V. , Michalakopoulos T. , Apostolopoulos G. , Roumpos C. , Pavloudakis F.

Warianty tytułu

PL

Automatyczne wykrywanie wtrąceń nieurabialnych podczas urabiania koparką wieloczerpakową kołową przy użyciu czujnika elektromagnetycznego (EM) i GPS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work describes a methodology for the automatic detection of unmineable inclusions while bucket wheel excavator (BWE) digging, using electromagnetic (EM) sensor and GPS. The overall methodology consists of data collection, pre-processing and evaluation. Two different data evaluation approaches were developed and implemented in Matlab programming environment. A relatively simple one called Simple Mode, based on statistical process control and a more sophisticated one, called Advanced Mode, based on Position Prominence Index (PPI) and on Neural-Network based Pattern Recognition (NNPR). Synthetic electromagnetic data created and used (both in simple and advanced mode) for testing the algorithms extensively. Real data, surveyed by moving the EM sensor (CMD2 of GF Instruments) and GPS against a mine slope, were examined with the proposed methodology as well. Advanced Mode provided more accurate results than Simple Mode in automatic detection of unmineable inclusions. However it is sensitive in positioning accuracy and it requires access to EM data acquired in successive bucket wheel cuts.

PL

W pracy opisano metodologię automatycznego wykrywania nieurabialnych wtrąceń podczas normalnej pracy koparki wielonaczyniowej (BWE) przy użyciu czujnika elektromagnetycznego (EM) i GPS. Ogólna metodologia obejmuje gromadzenie danych, wstępne przetwarzanie oraz ocenę. Opracowano dwa różne warianty oceny danych i wdrożono je w środowisku programowania Matlab. Stosunkowo prosty, zwany Simple Mode, oparty na statystycznej kontroli procesu i bardziej zaawansowany, zwany Advanced Mode, oparty na Position Prominence Index (PPI) oraz na Neural-Network based Pattern Recognition (NNPR). Utworzono i wykorzystano syntetyczne dane elektromagnetyczne (zarówno w trybie prostym, jak i zaawansowanym) do wszechstronnego testowania algorytmów. Uzyskane w warunkach terenowych dane pochodzące z czujnika EM (CMD2 z GF Instruments) i GPS przesuwanych na skarpie zabierki, zostały również przeanalizowano przy zastosowaniu ww. metodologii. Tryb zaawansowany (Advanced Mode) zapewnia dokładniejsze wyniki niż tryb prosty (Simple Mode) w automatycznym wykrywaniu nieurabialnych inkluzji. Jest jednak wrażliwy na dokładność pozycjonowania i wymaga dostępu do danych czujnika elektromagnetycznego (EM) uzyskanych w kolejno wybieranych przez koparkę wielonaczyniową pasmach zabierki.

Słowa kluczowe

EN

bucket wheel excavator; unmineable inclusions detection; electromagnetic geophysical methods; automated algorithm

PL

koparka wielonaczyniowa; wtrącenia nieurabialne; elektromagnetyczne metody geofizyczne; algorytm automatyczny

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 59, nr 4
• Strony: 7--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Galetakis M.

• Technical University of Crete, Greece

autor

Vafidis A.

• Technical University of Crete, Greece

autor

Kritikakis G.

• Technical University of Crete, Greece

autor

Deligiorgis V.

• Technical University of Crete, Greece

autor

Michalakopoulos T.

• National Technical University of Athens, Greece

autor

Apostolopoulos G.

• National Technical University of Athens, Greece

autor

Roumpos C.

• Public Power Corporation SA, Greece

autor

Pavloudakis F.

• Public Power Corporation SA, Greece

Bibliografia

• [1] Galetakis M., Michalakopoulos T., Bajcar A., Roumpos C., Lazar M., Svoboda P. Bucket wheel excavators operating under difficult mining conditions including unmineable inclusions and geological structures with excessive mining resistance, Proced. of 13th International Symposium ‘Continuous Surface Mining’, 11-14 September 2016, Belgrade, 103-113
• [2] Huss W., Problems of Bucket-Wheel Excavators Body in Hardly-Workable Grounds in Polish Open Pit Mines, C. Niemann-Delius. (ed.), Proc. of the 12th Int. Symp Continuous Surface Mining - Aachen 2014, Lecture Notes in Production Engineering, 59-71
• [3] Kavouridis K., Roumpos C., Galetakis M. & Pavloudakis F. Methods and Technological Improvements for the Efficient Removal of the Overburden Hard Rock Formations at South Field Lignite Mine, Ptolemais, Greece, Proced.of 9th International Symposium ‘Continuous Surface Mining’, 8-11 October 2008, Petrosani – Romania, 91-100.
• [4] McNeill, J.D., Electrical Conductivity of Soils and Rocks. Technical Note TN-5, Geonics, Ltd, 1980
• [5] Nan M., Kovacs I., Andras I., Jula D., Study of the working regime of the bucket wheel excavators in the conditions of Romanian open pit lignite mines. 8th WSEAS International Conference on Simulation, Modelling and Optimization (SMO ‚08) Santander, Cantabria, September 23-25, 2008, Spain
• [6] Overmeyer L., Kesting M., and Jansen K., SIMT Technology – Sensory identification of material type and detection of the interfaces, Bulk Solids Handling, 2007, 27(2), 112-118