1998 Fiscal Year Annual Research Report
ボーリング・ビット位置でのAEと機械量データに基づく岩盤可視化に関する研究
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09555315
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
板倉 賢一 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (20168298)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 一彦 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (30002009)
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| Keywords | ボーリング / ボーリングマシン / AE / アコースティック・エミッション / 機械量データ / 検層 / ロギング / 可視化 |
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| Research Abstract |
ボーリング・ビット位置でのAE(岩盤切削音)とマシンの機械量データを計測、記録するためのハードウェアシステムの設計、製作と改善、ならびにソフトウェアの改良を行なった。また、岩石供試体を用いた基礎的な削孔試験を実施し、コンピュータ内にデータを記録すると共に、ディスプレー上でモニターできることを確認した。
ハードウェア部の開発では、先ずビット位置のトルク、推力、AE(軸方向)の3チャンネルの信号を非接触で伝送する方法について、昨年度に引き続き検討した。すなわちFM電波に変調して伝送する方式と、光信号に変換して光ファイバーで伝送する方式である。その結果、光ファイバーの場合でもファイバー先端同士の距離が10mm以内であれば、非接触方式で伝送可能なことを確認した。しがしながら、増幅、伝送回路が大きくなるため、検討の結果、本研究では3帯域のFM電波を用いて伝送する方法を採用することにした。そのために、信号検出部、それに続く信号増幅、伝送回路部を装備した、外径45mmの特殊ロッドを新たに設計、製作した。また、回転数および削孔長は、削孔機本体に取り付けた光反射式回転計およびワイヤー型変位計により検出した。
このシステムを用いて岩石供試体の削孔試験を実施したが、途中で回路の防水に不備が見つかり、当初計画していた数の削孔試験を実施できなかった。この室内基礎実験は、次年度の早い時期に実施する予定である。
ソフトウェア部の開発としては、AEならびに機械量時系列データから自動的にログを作成、表示するシステムを作成した。また、昨年度開発した、複数孔のデータを用いてニューラルネットワークにより不連続面位置を求め、地層構造を推定し、3次元表示するシステムにも改良を加えた。すなわち、不連続面をスプライン補間を用いて描き、地層の3次元構造を汎用性の高いモデリング言語であるVRMLで表示するシステムを作成した。
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[Publications] 板倉賢一: "ルーフボルターの機械量データに基づく天盤構造推定システムの開発" 資源・素材学会誌. 114・9. 657-660 (1998)
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[Publications] Ken-ichi Itakura: "Estimation of Root Structure by Mechanical Data Logging System for a Rootbolter" Proceedings of Asia-Pacific Workshop on Coal Mining Technology in Tokyo '98. 22-1-22-11 (1998)
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[Publications] 板倉 賢一: "作孔機の機械量データによる岩盤内部の3次元可視化手法" Computer Visualization Symposium'98論文集. 17-20 (1998)
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[Publications] Ken-ichi Itakura: "Mechanical Data Logging System for a Hydraulic Roofbolter and 3-D Geostructure" Proceedings of the International Mining Tech.'98 Symposium-Coal Mine Safety and Health-. 545-553 (1998)
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[Publications] Ken-ichi Itakura: "Current Drill Monitoring System using Mechnical Data of Drilling Machine and Estimation of Roof Rock Structure" Proceedings of Australia-Japan Technology Exchange Workshop in Coal Mining '98. 1-10 (1998)
