Optimization of rock disintegration based on acoustic background of drilling machine

• Autorzy: Kostur K. , Futo J.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja rozdrabniania skał na podstawie analizy sygnału akustycznego maszyny drążącej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The rotary drilling of rock is widespread technology in mining and in tunnelling. The paper describes the results of research by aim to find relationships between optimal drilling and sound signal of drilling machine. The optimisation criterion has been formulated as the minimisation of specific energy with maximal effective speed of drilling in process of the rock disintegration. The research in this field has been made on experimental drilling stand. Our monitoring system has measured following variables: pressing force of core drill, revolutions of drilling head, length of drilling, time, power, acoustic signals. For measurement of acoustic signals have been used very sensitively sound meter Mediator 2238. From this measurement have been processed acoustic spectrums. Then we are found relationships between optimal control of drilling and composition of acoustic spectrum. On base of experimental results, we can formulate the optimal control following: "To achieve the minimum difference between the equivalent sound level at the load and idle modes only at the representative frequency. The representative frequency dependences on type of the rock". New method based on these relationships enables the optimal control of drilling machine by using measured acoustic signals only.

PL

Obrotowe rozdrabnianie skał jest bardzo rozpowszechnioną technologią w górnictwie i drążeniu tuneli. Artykuł opisuje wyniki badania zależności pomiędzy optymalnym rozdrabnianiem skał a sygnałem akustycznym narzędzia rozdrabniającego. Kryterium optymalizacji jest minimalizacja dostarczonej energii podczas rozdrabniania przy prędkości rozdrabniania z maksymalną efektywnością. Badania przeprowadzono na eksperymentalnym stanowisku badawczym. Opracowany system monitorowania rejestruje następujące parametry: siłę docisku wiertła, obroty narzędzia rozdrabniającego, długość odwiertu, czas, moc, sygnał akustyczny. Podczas eksperymentów użyto czujnika poziomu sygnału akustycznego Mediator 2238. Pomiary te posłużyły do wyznaczenia widm akustycznych procesu rozdrabniania. Przy poszukiwaniu zależności pomiędzy optymalnym sterowaniem prędkością obrotową narzędzia a zestawem widm akustycznych założono minimalną różnicę pomiędzy widmem akustycznym samego wiertła przy jego ruchu jałowym i podczas procesu rozdrabniania, przy jednakowych parametrach eksploatacyjnych. Widmo akustyczne zależy nie tylko od parametrów eksploatacyjnych wiertła, ale także rodzaju rozdrabnianej skały. Ta nowa metoda oparta na opisanej zależności pozwala na sterowanie optymalne maszyną rozdrabiającą wyłącznie na podstawie sygnału akustycznego.

Słowa kluczowe

EN

rotary drilling; acoustic fields; optimal drilling

PL

wiercenie skał; sygnał akustyczny; wiercenie optymalne

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Mechanics / AGH University of Science and Technology
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 26, no. 1
• Strony: 1--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kostur K.

autor

Futo J.

• Department of Applied Informatics and Process, Faculty of BERG, Technical University of Kosice, Slovakia

Bibliografia

• [1] Kostur K., Futó J. 2001: Monitoring and Optimization of the Rock Disintegration on the Experimental Drilling Stand. In: Proceedings International Carpathian Control Conference, Krakow-Krynica, pp.170-176
• [2] Krupa V., Pinka J. 1997: Rozpojovanie hornin (Rock disintegration). (Stroffek: Kosice), pp. 35-42
• [3] Neustupa Z. 1998: Vyuziti akustickeho signalu pro zjisteni vlastnosti tezeneho materialu. VSB TU Ostrava (Dizertaca praca)