Development of an in-situ stress monitoring system for underground mines catalysing smart mining
| Project/Area Number |
21J15181
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
池田 啓 秋田大学, 国際資源学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 坑内掘り鉱山通信システム / モニタリングシステム / 地下坑内通信 / WSNs / スマートマイニング / 原位置応力 |
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| Outline of Research at the Start |
本申請課題は、地下鉱山操業における生産性と安全性を向上させるために原位置応力のモニタリングシステムを提案し開発するものである。
日ごとに拡張されていく地下鉱山では、土木工事と違いモニタリングすべき場所が作業進度に応じて変化してしまう。これに対応すべく、モニタリング範囲の拡張を柔軟に行う必要がある。
本申請課題では、応力状況を継続的に測定するセンシングと鉱山従事者の動きを利用し、通信範囲の拡張性の高いアドホック通信に着目した。なお、本申請課題の実現は他のスマートマイニング技術群への活用および発展に繋がる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究課題をセンシング、通信、モニタリングの３つの領域に分け、並行して研究指導を行ってきた。センシング領域では原位置応力を取得するためにセンサユニットの開発及び改修を加えた。性能の確認のため1軸圧縮試験機を用いてセンサに加わる応力をひずみゲージから取得しその時の力の向きを確認した。この時のデータはデータロガに蓄積されアドホック通信を介して転送可能なデータ容量であった。次に、通信領域では、秋田県内にある旧廃止鉱山で通信実験を行った。この時に確認した通信性能は、データロガ間のWi-Fi Direct通信の通信距離と通信速度である。これまでに行ってきたWi-Fi Ad Hocの通信性能よりはるかに良い通信性能であると評価できた。最後にモニタリング領域では、旧廃止鉱山内の温度湿度を随時計測し、先述の通信領域で用いたWi-Fi Directを介して転送した。この時、機材はデータロガ間でのみの通信を行い確認した。さらに、今年度利用可能となった電波減衰シミュレーションを用いて坑道の形状や岩盤の特徴から電波減衰を求めることにも従事した。それらの結果は、学術論文１報と国際学会での口頭発表2報を主著で報告できた。国際学会ではBest Paper Awardを受賞できるほどに学会内での反応は好評だったといえる。さらに、共著でも学術論文3報と国際学会2報の報告となった。申請者は学位取得により、本来の研究期間である２年が１年短くなったが描いていた研究計画以上の進捗であった。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(11 results)
