Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Experimental design for applying geophysical methods in investigating the spatial distribution of hard formations in the excavation face of bucket wheel excavators

100%

Triantafyllou M. , Pirtses S. , Myronidis L. , Roumpos C. , Pavloudakis F. , Michalakopoulos T. , Apostolopoulos G. , Galetakis M. , Vafidis A.

|

tom R. 59, nr 4

42--50

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.

2

Assessment of geophysical methods for the detection of hard rock formations in lignite mines employing bucket wheel excavators. The case of South Field lignite mine, Macedonia, Greece

100%

Vafidis A. , Kritikakis G. , Ecomonou N. , Galetakis M. , Soultana A. , Michalakopoulos T. , Apostolopoulos G. , Roumpos C. , Pavloudakis F.

|

tom R. 59, nr 4

23--30

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.

3

Possibilities for improving work efficiency of continuous surface mining systems operating in rocks with excessive digging resistance

100%

Roumpos C. , Sideri D. , Pavloudakis F. , Kolovs N. , Michalakopoulos T. , Apostolopoulos G. , Galetakis M. , Vafidis A.

|

tom R. 59, nr 4

31--41

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.