Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 5

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Long-term strategic planning and scheduling is crucial for successful operation of continuous surface mining projects. It is a complex and multi-objective optimization problem, where the spatial model of the geological and mining characteristics of the deposits is an important issue. The occurrence of geological structures with excessive digging resistance in the overburden material of the deposits affects the efficiency of the mining system and requires appropriate mine planning and scheduling optimization. This is also the case of South Field Mine, the largest mine that is currently in operation in Ptolemais lignite-bearing basin, Northern Greece, where layers of conglomerates and sandstones with excessive digging resistance are present in the overburden strata. In this work, the evolution of South Field Mine operation, in relation to the spatial distribution of hard rock materials in the mine is presented. For the strategic planning of the mine, a graphical model has been developed. This model is applied for the selection of the best alternative for the long-term planning of mining operations. After various in-field tests, the combined use of continuous and conventional mining equipment (i.e. shovels and trucks) was finally decided to be applied for dealing with hard rock formations. Furthermore, a geostatistical model is presented for spatial interpolation of hard rock materials, based on several drilling data collected from the mine area. Finally, the efficiencies of Bucket Wheel Excavators working in soft and hard rocks are compared based on a statistical analysis of operational data.
PL
Strategiczne długoterminowe planowanie i harmonogramowanie mają kluczowe znaczenie dla skutecznej działalności operacyjnej ciągłych układów w górnictwie odkrywkowym. Jest to złożony i wielobiegunowy problem optymalizacyjny, w którym ważnym zagadnieniem jest przestrzenny model geologiczno-górniczy złoża. Występowanie w nadkładzie struktur geologicznych o nadmiernych oporach kopania wpływa na sprawność systemu wydobywczego i wymaga odpowiedniego planowania oraz optymalizacji harmonogramów. Tak jest również w przypadku kopalni South Field Mine, największej obecnie działającej kopalni węgla brunatnego Ptolemais w północnej Grecji, w której nadkład pokrywają warstwy konglomeratów i piaskowców o znacznych oporach urabiania. W pracy przedstawiono ewolucję operacji wydobywczych w kopalni South Field Mine w odniesieniu do przestrzennego rozmieszczenia twardych materiałów skalnych. Dla strategicznego planowania kopalni opracowano model graficzny, który wykorzystywany jest do wyboru najlepszej alternatywy dla długoterminowego planu operacji wydobywczych. Po różnych próbach w terenie, ostatecznie zdecydowano, że do urobienia twardych formacji skalnych zastosowana zostanie metoda kombinowana polegająca na połączeniu ciągłej i cyklicznej metodzie wydobycia. Ponadto przedstawiono model geostatystyczny do interpolacji przestrzennej materiałów twardych skał, na podstawie kilku danych wiertniczych zebranych z terenu kopalni. Na koniec, wydajność koparek czerpakowych pracujących w miękkich i twardych skałach jest porównywana na podstawie statystycznej analizy danych operacyjnych.
EN
The estimation of hard formations spatial distribution is critical for the planning of the Bucket Wheel Excavator’s (BWE) operation. It can be made by the application of geophysical methods in correlation to drilling data and other geological criteria. The main objective of this work was to design an expert monitoring measurement system, intended to inform in advance the BWE operators for the occurrence of hard rock inclusions or difficult or even non-diggable geological formations. In this framework, numerous technical limitations were taken into consideration, regarding mainly the interference of the measuring device with the metal structure of the bucket wheel and its boom. Moreover, field tests were carried out regarding the operation of the hard rocks detection system, which was installed on a BWE that operated in several locations within the overburden strata of South Field Mine, Ptolemais, Greece. The selection of the measuring excavation face positions was based on specific criteria. Field tests were performed in excavation faces where the hard rock inclusions had been mapped in detail, as well as in others where the locations of the hard formations were unknown. According to the results of these tests, the response of the detection system to the variations of hard rock layers thickness is satisfactory. However, further work is required for improving the rigidity of the detection system, as well as the accuracy of the GPS device that monitors the position of the bucket-wheel in real time.
PL
Oszacowanie rozkładu przestrzennego twardych formacji skalnych ma kluczowe znaczenie dla planowania pracy wielonaczyniowej koparki kołowej (BWE). Można to osiągnąć, stosując metody geofizyczne w zestawieniu z danymi wiertniczymi i innymi kryteriami geologicznymi. Głównym celem tej pracy było zaprojektowanie eksperckiego systemu monitorowania, mającego na celu wcześniejsze informowanie operatorów koparki wielonaczyniowej BWE o występowaniu wtrąceń twardych skał lub trudnych, a nawet nieurabialnych formacji geologicznych. W tym kontekście brano pod uwagę liczne ograniczenia techniczne, dotyczące głównie interferencji urządzenia pomiarowego z metalową konstrukcją koła czerpakowego i jego wysięgnika. Ponadto przeprowadzono testy terenowe dotyczące działania systemu wykrywania twardych skał, który został zainstalowany na koparce BWE i działał w kilku miejscach w obrębie pięter nadkładowych w kopalni South Field Mine, Ptolemais w Grecji. Wybór zabierek wybranych do badań terenowych oparto na określonych kryteriach. Testy polowe przeprowadzono na skarpach czołowych wybieranych zabierek, w których wgłębienia z twardego kamienia zostały wcześniej szczegółowo odwzorowane, a także w innych, gdzie umiejscowienia twardych formacji były przed badaniem nieznane. Zgodnie z otrzymanymi wynikami można stwierdzić, że zastosowanie układu detekcyjnego dla wykrywania zmian grubości twardych warstw skał jest zadowalające. Konieczne są jednak dalsze prace nad poprawą konstrukcji mocowania systemu detekcji, a także nad dokładnością urządzenia GPS, które monitoruje pozycję koła czerpakowego w czasie rzeczywistym.
EN
This study aims to the development of a Fuzzy Inference System (FIS) that will guide the operator of a Bucket Wheel Excavator (BWE) equipped with geophysical sensors to avoid collision of the excavating buckets with the hard rock formations. The developed FIS uses the probability of occurrence of a hard rock formation (estimated from the measurements of the geophysical sensor) and the operational data of the BWE to estimate the risk for collision and the diggability of the excavated material. The structural and operational characteristics of the used BWEs as well as the applied mining practices were used to modify the structure and the inference rules of the FIS and to maximize the exploitation of the existing factual and experiential knowledge.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki badań mających na celu opracowanie Systemu Wnioskowania Rozmytego (FIS), który będzie wspomagał operatora koparki wyposażonej w czujniki geofizyczne, aby uniknąć kolizji koła czerpakowego z twardymi formacjami skalnymi. Opracowany system FIS wykorzystuje prawdopodobieństwo wystąpienia nieurabialnej skały (oszacowanego na podstawie pomiarów czujnika geofizycznego) oraz dane operacyjne koparki w celu oszacowania ryzyka kolizji i urabialności wybieranych utworów. Cechy konstrukcyjne i użytkowe używanych koparek, a także stosowane praktyki górnicze zostały wykorzystane do modyfikacji struktury i zasad wnioskowania FIS oraz maksymalizacji wykorzystania istniejącej wiedzy faktycznej i empirycznej.
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.
EN
In this paper the preliminary evaluation of the potential of geophysical methods for the detection of geological formations of high cutting resistance and hard rock inclusions during the excavation by bucket wheel excavators (BWEs) is presented. The assessment of the geophysical methods for such applications was based on the findings obtained from the literature review, as well as on simulations and field tests. The field tests were conducted at South Field mine Kozani Greece and employed electrical, electromagnetic and GPR methods. Simulations were performed in 2D and 3D, in order to examine the response of GPR in a stratified geological structure consisting of several layers and boulders of various sizes at different depths.
PL
W artykule przedstawiono wstępną ocenę możliwości zastosowania geofizycznych metod wykrywania formacji geologicznych o wysokiej odporności na skrawanie jak i wtrąceń nieurabialnych, podczas normalnej pracy koparek wielonaczyniowych kołowych. Ocena metod geofizycznych dla takich zastosowań została oparta na wynikach uzyskanych z przeglądu literaturowego, a także na symulacjach i testach terenowych. Testy terenowe przeprowadzono w kopalni South Field, Kozani w Grecji, gdzie przeprowadzono badania z wykorzystaniem metod elektrycznych, elektromagnetycznych i GPR. Symulacje przeprowadzono w 2D i 3D, w celu określenia odpowiedzi GPR w niejednorodnej strukturze geologicznej składającej się z kilku warstw litologicznych i wtrąceń skalnych o różnych rozmiarach na różnych głębokościach.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.