発破体積の計測と発破の突き合わせ

発破は、その後に起きたことから突き合わせられます。ローダーの回数、トラックの台数、掘削にかかった時間です。原位置体積は設計ソリッドで、ずり山は一度も計測されず、報告される火薬係数は設計値を設計値で割ったものです。

発破前にベンチを、発破後にずり山をスキャンすれば、原位置体積、ずり山の体積、盛り上がり、飛散が計測済みの面になります。発破は形状から突き合わせられ、次の設計は計測に基づいて修正されます。

要点

3Dスキャンで発破をどう突き合わせますか

発破前にベンチを、発破後にずり山をスキャンします。原位置体積、ずり山の体積、盛り上がりを鉱山座標系上の2つの面から計測します。

  • 発破前と発破後ベンチとずり山を、鉱山座標系上の2つの計測済みの面として。
  • 原位置体積を計測設計ソリッドではなく、発破前のベンチから求める実際の破砕体積。
  • 盛り上がりと飛散発破前の面に対するずり山の形状:膨張、飛散距離、バックブレーク。
  • 立入禁止線の外から誰かが堆積の上を歩く前に、三脚からスキャンします。

火薬係数が設計値でしかない理由

発破の突き合わせには破砕された体積が必要ですが、その体積は通常、設計値です。ベンチのポリゴン、穿孔深度、採掘計画パッケージが作成したソリッドです。前回の発破で残った法尻、崩れた法肩、設計の想定位置になかった自由面を含む、実際のベンチの姿は、装薬前に計測されません。ずり山はまったく計測されません。掘削されるだけで、突き合わせはローダーの回数を読み取ります。

そのため火薬係数、破砕度評価、掘削速度は、実際に発破したものと一致しないかもしれないソリッドと比較され、次のパターンを調整する発破技術者はノイズに合わせて調整していることになります。次のベンチに食い込むバックブレーク、壁面の法尻を埋める過剰な盛り上がり、掘削機が届かない場所まで材料を飛ばす飛散。どれも目には見えますが、どれも計測されていません。

2回のスキャンで、発破は計測になります。Artec Ray IIが発破前のベンチ(自由面、法肩、法尻、孔口の面)を三脚から10 mで1.9 mmで記録し、発破後のずり山を立入禁止線から記録します。Artec Twinsが両方を鉱山座標系に配置します。原位置体積はベンチの面と底盤との間、ずり山の体積はずりと同じ底盤との間で求め、盛り上がり、飛散、バックブレークは2つの面の差分になります。火薬係数は、実際に破砕されたものから計算されます。

発破前のベンチから突き合わせ済みの発破へ

三脚の据え付けは2回、発破前と発破後。掘削は予定どおり始まります。

  1. 1. 装薬前にベンチをスキャン下のベンチまたはピットの対岸からRay IIで。自由面、法肩、法尻、孔口を10 mで1.9 mmで。
  2. 2. 発破後のずり山をスキャン立入禁止線から、掘削前に、ずり山全体を数回の2分間の標定で。
  3. 3. 両方を地理参照TwinsがGNSSと基準点で両方の面を鉱山座標系に配置するため、直接比較できます。
  4. 4. 発破を計測原位置体積、ずり山の体積、膨張率。盛り上がり、飛散、バックブレークを面同士の差分として。
  5. 5. 突き合わせて再設計計測済みの体積は突き合わせと火薬係数へ。面は次のパターンのために発破設計パッケージへ。

この作業に適したスキャナー

ベンチとずり山は離れた位置から計測し、体積は突き合わせに使われます。そのため三脚スキャナーの精度が求められます。

Artec Ray II 長距離レーザースキャナー

Artec Ray II

最適な用途
発破前のベンチと発破後のずり山。突き合わせできる体積
種別
据置型長距離レーザー、三脚設置
精度(最大)
10 mで1.9 mm、20 mで2.9 mm、40 mで5.3 mm
測距ノイズ
10 mで0.4 mm
測定範囲
0.5〜130 m
スキャン時間
3 mm・10 m・テクスチャなしで1分42秒
視野
360°×300°

Ray IIは三脚からベンチの切羽またはずり山を10 mで1.9 mm、40 mで5.3 mm、最大130 mまで、1標定2分以内で記録します。両方の面はTwinsを通じて鉱山座標系に収まり、原位置体積とずり山の体積は、設計ポリゴンとローダーの回数ではなく計測された形状から計算されます。

Artec Jet SLAM LiDARスキャナー

Artec Jet

最適な用途
大規模な発破と長いベンチを、三脚の標定の間は車両からカバー
種別
マルチモーダルSLAM LiDAR
精度(最大)
坑内±10 mm、一般±15 mm
変化検出
±5 mm
測定範囲
0.5〜300 m
位置ドリフト
±0.03%
運用形態
ハンドヘルド、バックパック、ポール、ドローン、車両、ケージ、ロボット

発破が数百mに及ぶ場合は、車両に載せたJetが法尻を走行しながら、標定なしでベンチとずり山全体を±15 mmで記録し、同じモデルに位置合わせします。精度が重要な切羽は三脚で、長さはモバイルスキャナーでカバーします。

発破前のベンチと発破後のずり山から発破が突き合わせられ、実際に破砕された量から火薬係数が計算される様子をご覧ください。穿孔・発破チーム向けのデモをご予約ください。

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発破技術者からよくあるご質問

スキャンで掘削は遅れますか

発破後のスキャンは、進入に向けてずり山が片付けられている間に、立入禁止線から数回の2分間の標定で取得します。掘削は通常の予定どおり始まり、処理はその後に行います。

原位置体積の精度はどの程度ですか

ベンチの面は10 mで1.9 mmで計測され、体積は鉱山座標系上でその面と底盤との間で求めます。誤差は、実際のベンチとそれに代わる設計ソリッドとの差のごく一部です。

バックブレークや過剰な盛り上がりは計測できますか

はい。バックブレークは設計上の法肩より背後にある発破後の面であり、盛り上がりは発破前の面より上にあるずり山の面です。どちらも2回のスキャンの差分から、変位量と位置付きで読み取れます。

当社の発破設計ソフトウェアに取り込めますか

発破前後の面はLAS、LAZ、E57とメッシュで書き出され、発破設計や採掘計画のパッケージが読み込みます。次のパターンは前回の設計ではなく計測された切羽に対して設計します。

高視認性の装備を着けた2人の鉱山技術者が、露天採掘場のベンチを見渡している

現在の発破の突き合わせ方法をお聞かせください

ベンチ高さ、発破規模、現在の突き合わせの根拠をお知らせください。鉱業のスペシャリストが、2回のスキャンを発破サイクルにどう組み込むかと、突き合わせで何が得られるかをお返しします。