余掘り・不足掘り解析

余掘りの代償は3回払われます。余分な岩石のずり出しと運搬、広がった開口部を支えるための余分な吹付けコンクリートと金網、そして鉱石中で起きた場合の希釈です。不足掘りの代償は、それを取り除く手戻り作業です。どちらも、1ラウンドあたり数点の断面観測で管理されています。

同じ坑道のスキャンから、設計に対する1 mごとの断面が得られ、差分は色分けされた面と体積として示されます。穿孔発破パターンは、印象ではなく計測に基づいて修正されます。

取得した坑内の切羽を高密度カラー点群として表示するArtec Twins
要点

3Dスキャンから余掘りはどう計測しますか

スキャンした採掘後の面を各断面で設計断面と比較し、差分を距離で色分けして体積として集計します。精度は±10 mmです。

  • 設計と現況の比較設計断面とスキャンした面を1 mごとに重ね合わせます。
  • 印象ではなく体積余掘りと不足掘りをラウンド別、1 m別、坑道別に集計します。
  • 発生している場所距離で色分けされるため、余掘りを繰り返す肩部が見えます。
  • パターン別の傾向装薬設計の変更前後でラウンドを比較し、効果があったかを確認します。

余掘りが印象で管理されている理由

ラウンドは数点の断面観測で確認されます。坑道がおおよそ設計どおりかを言うには十分です。余掘りは計画より多いずりの量や、高止まりする吹付けコンクリートの発注量として現れますが、正確にどこで起きているか(どちらの肩部か、天盤のどの部分か、サイクルのどのラウンドか)は現場監督の目に委ねられます。穿孔発破パターンはそれに基づいて調整され、調整が効いたかどうかも同じ方法で判断されます。

そのコストはあまりに多くの勘定科目に分散しているため、ひとつの項目として現れることはめったにありません。余分なずり出しと運搬、余分な支保、長くなるサイクルタイム、廃石が鉱石の流れに混じる鉱石坑道での希釈、そして浮石処理や再発破が必要な不足掘り。それぞれは数パーセントですが、合わせれば開発における制御可能な大きなコストのひとつであり、その制御は印象に頼っています。

スキャンによる現況モデルは、断面を1 mごとの計測値にします。Artec Jetが歩くだけで坑道を±10 mmで記録し、Artec Twinsが取得データに設計断面を重ね、差分を距離で色分けして(一方は余掘り、他方は不足掘り)、ラウンドごとの体積として集計します。肩部を吹き飛ばし続けるパターンが目に見え、装薬設計を変更すれば、次のラウンドでその効果が分かります。

スキャンから修正されたパターンへ

解析は、坑道を測量する同じ歩行取得のデータで実行します。

  1. 1. ラウンドをスキャンJetは坑道を歩くだけで、採掘後の断面を毎秒最大190万点で記録します。
  2. 2. 設計に位置合わせTwinsが取得データを鉱山座標系に結び付け、その坑道の設計断面を読み込みます。
  3. 3. 比較設計と現況を1 mごとに比較し、余掘りと不足掘りを±10 mmで距離により色分けします。
  4. 4. 定量化余掘りと不足掘りをラウンド別、1 m別、坑道別の体積として、断面とともに書き出します。
  5. 5. 修正して確認パターンや装薬を調整すれば、次のラウンドで変更の効果が分かります。

この作業に適したスキャナー

断面は坑道測量から得られるため、それを担う機器を使います。

Artec Jet SLAM LiDARスキャナー

Artec Jet

最適な用途
坑道を測量する同じ歩行取得から、毎ラウンドの採掘後断面を
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

Jetは持ち運ばれながら坑道の全面を±10 mmで記録するため、余掘り解析に追加の測量時間はかかりません。測量データに対して実行するレポートです。360°×290°の視野は、余掘りが集中する天盤と肩部を一度に捉え、±5 mmの変化検出により、訪問間の浮石処理やその後の動きが分かります。

Artec Ray II 長距離レーザースキャナー

Artec Ray II

最適な用途
大規模な掘削部を1.9 mmで設計と照合:チャンバー、工場、ステーション
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°

断面に設備が据わる大規模な掘削部(破砕機室、工場、ポンプ室)では、三脚上のRay IIが採掘後の面を10 mで1.9 mmで記録し、設計比較はその精度で実行されます。開発坑道には歩行によるJetの測量を使います。

坑道を測量した同じ歩行から、ラウンドの余掘りが設計と比較して色分けされ、体積として集計される様子をご覧ください。穿孔発破技術者向けのデモをご予約ください。

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穿孔発破技術者からよくあるご質問

余掘り体積の精度はどの程度ですか

面は±10 mmで記録され、体積は断面全体にわたる設計との差分の積分であるため、ずり量や数点の断面観測からの推定よりはるかに正確です。パターン修正の根拠になるのは、ラウンド間の傾向です。

鉱石中の余掘りと廃石中の余掘りを区別できますか

スキャンは鉱山座標系にあるため、設計断面が鉱石境界と交わる箇所では、両側の余掘りが別々に報告されます。余掘りによる希釈は計測された体積になります。

測量の時間は増えますか

いいえ。解析は坑道測量の取得データで実行され、別途のスキャンはありません。レポートは取得データの位置合わせが済んだ時点で作成されます。

請負業者には何を渡しますか

差分を色分けした1 mごとの断面と、ラウンドごとの余掘り・不足掘りの体積です。双方が見るのは同じデータセットで、LAS、LAZ、E57と断面の形で提供されます。

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

余掘りがコストになっている坑道についてお聞かせください

開発の状況、地山、現在の断面確認方法をお知らせください。鉱業のスペシャリストが、1 mごとの比較で何が分かるか、それが貴社の採掘計画パッケージにどう届くかをお返しします。