• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of an in-situ stress monitoring system for underground mines catalysing smart mining

Research Project

Project/Area Number 21J15181
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

池田 啓  秋田大学, 国際資源学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2021-04-28 – 2023-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2022)
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)
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
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。

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。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] University of the Witswatersrand(南アフリカ)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Nazarbayev University(カザフスタン)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spectral Angle Mapping and AI Methods Applied in Automatic Identification of Placer Deposit Magnetite Using Multispectral Camera Mounted on UAV2022

    • Author(s)
      Brian Bino Sinaice, Narihiro Owada, Hajime Ikeda, Hisatoshi Toriya, Zibisani Bagai, Elisha Shemang, Tsuyoshi Adachi, Youhei Kawamura
    • Journal Title

      Minerals

      Volume: 12(2) Issue: 2 Pages: 268-268

    • DOI

      10.3390/min12020268

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Use of a DNN-Based Image Translator with Edge Enhancement Technique to Estimate Correspondence between SAR and Optical Images2022

    • Author(s)
      Hisatoshi Toriya, Ashraf Dewan, Hajime Ikeda, Narihiro Owada, Mahdi Saadat, Fumiaki Inagaki, Youhei Kawamura, Itaru Kitahara
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 12(9) Issue: 9 Pages: 4159-4159

    • DOI

      10.3390/app12094159

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Wi-Fi Direct based WSN Node Deployment in Underground Mine Tunnels2022

    • Author(s)
      Daniyar Malagazhdar, Hajime Ikeda, Takaya Shionoiri, Fidelis Suorineni, Tsuyoshi Adachi, Youhei Kawamura
    • Journal Title

      Journal of the Society of Materials Engineering for Resources of Japan

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Communication of Sensor Data in Underground Mining Environments: An Evaluation of Wireless Signal Quality over Distance2021

    • Author(s)
      Hajime Ikeda, Oluwafemi Kolade, Muhammad Ahsan Mahboob, Frederick Thomas Cawood, and Youhei Kawamura
    • Journal Title

      Mining

      Volume: 1(2) Issue: 2 Pages: 211-223

    • DOI

      10.3390/mining1020014

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 鉱業で加速するデジタル・ツイン2021

    • Author(s)
      川村洋平, 池田啓, 鳥屋剛毅
    • Journal Title

      日本情報地質学会

      Volume: -

    • NAID

      130008134260

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Communication experiment of Wi-Fi Direct for underground mine environment visualization system2021

    • Author(s)
      Hajime Ikeda, Youhei Kawamura, Oluwafemi Kolade, Daniyar Malagazhdar, Hyongdoo Jang, Mahdi Saadat, Hisatoshi Toriya, Frederick Thomas Cawood
    • Organizer
      Proceedings of the International Conference on Geotechnical challenges in Mining, Tunneling and Underground structures
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Underground Communication System: Case study of WSNs Node Deployment in a Kazakhstan Gold Mine2021

    • Author(s)
      Daniyar Malagazhdar, Hajime Ikeda, Takaya Shionoiri, Fidelis Suorineni, Youhei Kawamura
    • Organizer
      Proceedings of the International Conference on Materials Engineering for Resources
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Communication of Sensor Data in Underground Mining Environments: A Comparison and Optimization of Multiple Installation Sequences2021

    • Author(s)
      Hajime Ikeda, Daniyar Malagazhdar, Oluwafemi Kolade, Takaya Shionoiri, Frederick Thomas Cawood, Youhei Kawamura
    • Organizer
      Proceedings of the International Conference on Materials Engineering for Resources
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Underground Communication System: Case study of WSNs Node Deployment in a Kazakhstan Gold Mine2021

    • Author(s)
      Daniyar Malagazhdar, Hajime Ikeda, Takaya Shionoiri, Fidelis Suorineni, Youhei Kawamura
    • Organizer
      The International Conference on Materials Engineering for Resources
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-05-27   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi