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変化検出とコンバージェンス・モニタリング

モニタリングプログラムの対象範囲、頻度、信頼性を向上させ、操業の安全性を高め、生産の遅れを軽減します。

安定性を確認するため、規模に応じてより高い可視性を実現する。

地下採掘において、掘削による岩盤変位は、作業員の負傷から予定外の遅延、それに伴うコスト増まで、重大な結果を招く可能性があります。

鉱山では、どこで劇的な変化が生じるかを予測することはほとんど不可能です。したがって、掘削全体にわたる変化と収束を効率的かつ効果的に監視する能力は、事故を防止し、生産および収益性への影響を軽減するために不可欠です。

しかし、採掘プロセスが影響する立方キロメートルのごく一部しか、ボーリング孔や掘削面を通じて観察できません。そのため、掘削区域全体の安定性を確認できる十分なデータを収集することは困難です。

さらに、分析可能な出力を得るためのデータ処理は、非常に時間のかかる手作業プロセスです。 その結果、多くの鉱山事業では監視の頻度と範囲が不十分であり、目指す基準や最適な安全性と操業効率に必要な水準を満たせない場合が多い

従来手法の限界

現在、地下鉱山における変化を評価する主な方法は損傷マッピングであり、鉱山の二次元断面図に注釈を付けて損傷箇所を強調する。この手法では広範囲をカバーできるが、人的ミスが生じる可能性がある。 代替手段として、鉱山内の特定地点を測定するテープ式またはデジタル式伸び計が用いられる。これらの装置は高精度を誇るが、坑道・トンネル・断面内の位置によって特性が異なる岩盤の異質性ゆえに、掘削区域全体の変化を包括的に表すことはできない。トータルステーションや固定式レーザーセンサーといった先進技術は極めて正確だが、カバー範囲の制約を受ける。

これらの手法にはそれぞれ有用性がある一方、限界も存在する。結果として、多くの地下鉱山では監視活動の規模・頻度・信頼性が不十分であり、安全性と収益性が脅かされている。

従来手法SLAM補完

SLAM 従来の慣行に組み込むことで、総合的な監視計画の改善が可能となる。SLAM 鉱山全体を迅速にマッピングSLAM 、中~高精度で変位をSLAM これにより損傷マッピングよりも正確で定量的なデータが得られる。

テープ式伸び計の場合、鉱山全体のSLAM により、将来的に変位を確認するために伸び計を設置すべき正確な位置を特定できる。あるいはトータルステーションを用いて特定インフラ(例:坑道入口での1-2mm(約0.08インチ)の変位)の変化を特定することも可能だが、SLAM 広範囲の迅速なマッピングを可能にすることでこれをSLAM 。 同様に、固定式レーザーは例えば採掘中の粉砕機室が過度に変位していないことを確認するために使用できますが、SLAM より広範囲をカバーするためにSLAM 。

多くの鉱山ではSLAM を用いてサイト全体をスキャンし基準線を確立していますが、これらのスキャンのアライメントは複雑なサードパーティ製ソフトウェアの使用を必要とする、時間のかかる手作業プロセスです。

Emesent ソリューション

密閉された空間と地下鉱山に最適化され、硬岩(変化検出)と軟岩(コンバージェンス・モニタリング)の両方の鉱山に適用可能なEmesentの変化検出およびコンバージェンス・モニタリング・ソリューションは、迅速なキャプチャ・モバイルSLAM テクノロジーと、より速く、より簡単で、より再現性の高い処理ワークフローを組み合わせたものです。これにより、採掘オペレーターは、より広い範囲の掘削を定期的にスキャンし、正確で定量的なデータを使用して変化を監視することができます。

このソリューションにより、データのセグメンテーション、手作業によるアライメント、サードパーティ製ソフトウェアが不要になり、ユーザー入力も最小限で済む。これにより最終的に、広い範囲にわたって変化や拡張が起こっている場所や、その変化の速度について、より再現性のある定量的な出力が得られます。このデータを他のデータと組み合わせることで、根本的な原因分析や変化の原因を特定することができ、変化をより定期的かつ広範囲にモニタリングできるため、ジオテックから測量士まで、エンジニアがより多くの情報に基づいた意思決定を行い、リスクを低減することができます。

迅速なデータ収集

Hovermap 、現在の掘削プロファイルを迅速にキャプチャします。

合理化されたワークフロー

2つのスキャン(Hovermap )間の変化を処理、整列、可視化。

サードパーティ製ソフトウェアなし

スキャン位置合わせのための複雑で時間のかかるサードパーティ製ソフトウェアを排除。

大規模モニタリング

大規模かつ定期的なモニタリングが可能で、リスクと危険への露出を減らすためのエンジニアの意思決定を改善するデータを提供する。

定量的結果

発掘調査全体にわたる変形の定量的で再現可能な解釈を可能にする。

データをセグメント化する必要がない

3D 連続データのスキャンを同時に比較。非剛体アライメントプロセスにより、スキャンドリフトを調整するためのセグメンテーションを回避。

運用ワークフロー

ソリューション-ワークフロー
  1. 参照スキャンとその後のスキャンを実行してください。
  2. Aura SLAM 各スキャンをSLAM 処理する。
  3. 2つの点群を大まかに位置合わせし、Aura 両データセットをAura させます。
  4. 点群とメッシュを解析し、2つのスキャン間の動きのある領域を確認する。

モニタリング・プログラムの改善

あらゆるタイプの地下鉱山に応用できる迅速な洞察で、さまざまなエンジニアリング・プロセスに反映させることができます。

全稼働状態

すべての現役選手

すべての掘削を監視して安定性をチェックし、安全な作業場を確保する。

頻繁な採掘場爆破

頻繁なストープ発破

オレドライブ、ブラウズ、露出度の高い掘削物の状態をチェックする。

洞窟探検活動

ケイビング作業

大きな応力変化を迅速に特定し、長寿命の掘削を監視します。

深部高応力鉱山

ディープ/高ストレス鉱山

不連続面、大きな構造物、嵩上げされた表面支持体周辺の継続的な変化を監視する。

活動的地震地域内の鉱山

地震活動地域の鉱山

背面分析、イベント後の変化の特定。

内部-囲まれた空間

内部閉鎖スペース

ベビーベッドルーム、クラッシャーチャンバー、コンベアドライブ、ポータルに変化がないかチェックする。

アプリケーション

Emesent Aura は、以下の変更検出とコンバージェンス・モニタリングをサポートしている:

  • コンバージェンス・モニタリング(グロス/ネット変位)
  • コンバージェンス・モニタリング(レート)
  • 不連続性の動員(剪断帯、断層、大規模構造)
  • 焼成またはマッキング後の眉毛の損傷
  • 岩盤破砕と地震被害の法医学的分析
  • 損傷の深さ
  • 地上支援性能と残存能力
  • 隣接レベルと上層レベルの相互作用
  • 鉱山規模の不安定性の認識
  • リハビリの追跡
ホワイトペーパー
地質工学的モニタリングを重要な場所に集中させる
コンバージェンス・モニタリングと変更検出プログラムを最適化するためのベストプラクティス。ホワイトペーパーをダウンロードする

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よくある質問

Emesent「変化検出・収束監視」ソリューションはどのように機能しますか?
Emesent Aura 、異なる時期に取得した2つのスキャンを比較し、変化を特定します。2つのスキャンをアライメントした後、参照スキャンからメッシュを生成し、これを2番目のスキャンの同一領域と比較します。これにより、メッシュと2番目の点群データ間の距離を測定します。

出力されるのは、点からメッシュまでの距離属性を付加した.Laz形式の点群データと、基準スキャンの.Ply形式メッシュです。変化はドライブ内での相対的な位置関係で判定されるため、収束と発散を容易に区別できます。カラースケールを用いて2つのスキャン間の距離を可視化します。
Emesent「変化検知・収束監視システム」は、鉱山管理システムとどのように連携しますか?

Emesentソリューションは、鉱山全体にわたる時間的変位を分析可能なヒートマップとして提供します。これにより、岩相、構造解釈、地震活動データ、応力と塑性ひずみを示す数値モデリング結果など、他の地質学的・地質工学的情報を容易に統合し、根本原因分析や変化の発生要因を特定することが可能となります。

変化を検知し、コンバージェンスをモニターするための従来の方法とは?

現在、地下採掘における変化を監視する主な方法は損傷マッピングであり、これは鉱山の二次元断面に注釈を付けて懸念領域を示す手法である。この方法は広範囲な空間的カバレッジを可能とするが、本質的に主観的であり精度に欠ける。 これに対し、テープ式またはデジタル式伸び計は個別の測定点において高い精度を提供する。しかし、岩盤はトンネル・坑道・断面ごとに特性が大きく異なる不均質な性質を持つため、こうした点測定は広域的な状況を必ずしも代表しない。 トータルステーションや固定式レーザーセンサーなどの先進ツールは高精度を提供するものの、空間的カバレッジに制限がある。

これらの従来手法はそれぞれ目的を果たすが、規模・頻度・信頼性の面でトレードオフを伴う。結果として多くの地下鉱山では変化を効果的に監視できず、安全性と収益性の両方を損なうリスクがある。

鉱山サイト全体で変化が発生している場所を特定する最善の方法は何ですか?/地質工学的な変化を監視するには?
既存の監視戦略に同時位置推定とマッピング(SLAM)技術を統合することで、従来手法の上述した限界を克服する道が開ける。SLAM 地下環境の迅速かつ大規模なマッピングSLAM 、中程度から高精度での変位検出を実現する。これにより従来の損傷マッピングよりも客観的で定量的なデータが得られる。

SLAM 、潜在的な移動領域を特定することでエクステンソメータの設置位置をSLAM 、高精度点測量の価値を高める。 トータルステーションが坑道入口などの重要インフラにおけるミリメートル単位の変位を検出できる一方、SLAM より広範な環境スキャンを可能にすることでこれをSLAM 。同様に、固定式レーザーセンサーが採掘中の粉砕室内の安定性を追跡できる場合でも、SLAM 隣接領域への監視範囲をSLAM 。SLAM 従来のツールを置き換えるSLAM 強化し、より包括的で拡張性のある予防的監視アプローチを支える。
コンバージェンス・モニタリングにSLAM 技術を使うメリットは?
従来の方法は、いずれも効果的で強固な地盤モニタリング計画に寄与するものではあるが、その適用範囲と精度はトレードオフの関係にある。その結果、モニタリングの努力をどこに集中させるべきかを理解するのが難しくなり、最もリスクが高く暴露の多い場所だけに注意が向けられることになります。SLAM 技術を使えば、鉱山全体を迅速にスキャンしてベースラインを確立することができる。SLAM データは空間的に連続性があるため、レベル全体をマッピングし、モニタリングし、解釈することができる。多くの鉱山がモニタリング計画にSLAM 技術を導入していますが、データ取得から実施までを組み合わせたソリューションを提供したのはEmesent 初めてです。
Emesent検出および収束監視ソリューションの特徴は何ですか?
Emesent データ取得から実装までを統合した変化検出・収束監視ソリューションを提供するSLAMEmesent 。このソリューションは、変化検出と収束監視に必要なアライメントおよび可視化作業において、複数のサードパーティ製ソフトウェア間でのデータ転送を不要にする点が特徴です。

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