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ニューラル・ネットワークを用いた小口径ボーリングの機械量データ検層に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 06651089
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 資源開発工学
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

板倉 賢一  室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (20168298)

研究分担者 佐藤 一彦  室蘭工業大学, 工学部, 教授 (30002009)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1995年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1994年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードニューラル・ネットワーク / 適応共鳴理論 / ART2 / ボーリング / 検層 / ロックボルト / MWD / 機械量データ
研究概要

1)室内岩石削孔実験、2)ニューラル・ネットワーク(NN)による機械量検層データの解析システムの開発、3)現場実験用システムの構築,4)現場適用実験、5)複数孔の削孔データの用いた2次元地層構造推定システムの開発を行ない、小口径削孔機の機械量データによる検層の有効性、ならびにNN法による検層データの解析手法を確立した。各項目毎に、得られた知見を以下に述べる。
1.物性の事なる岩石を2層に組み合わせて実施した削孔実験により、岩種の違いはトルクや推力の平均値に違いとして、層間の空隙や傾斜はトルクの変動パターンに反映されることがわかった。この実験結果および岩石の切削理論により、機械量データの中でもトルクの推力の比や、トルクと1回転当たりの削孔速度の比が、岩層の変化や不連続面の有無を最もよく表すパラメータであることがわかった。
2.NNのアルゴリズムである適応共鳴理論(ART2)と逆伝播法(BPN)を階層的に用い、上述のパラメータを入力データにすることで、岩層境界、き裂分布の抽出が可能になった。
3.小口径削孔機に各種機械量検出センサを取付け、削孔中のデータをメモリカードに記録する現場計測用システムを構築し、その動作特性を確認した。
4.その現場計測用システムを用いて炭鉱の坑道内で適用実験を行なった結果、本システムにより削孔中の機械量データを十分収録可能なことを確認した。
5.得られた複数孔の機械量データを用いて、2次元地層構造を推定するシステムを構築した。、これにより空間的的な地層構造、き裂分布が表示可能になった。また、不連続面の傾斜を単一孔の検層データから推定するのは困難であったが、複数孔のデータを用いることにより、推定が可能になった。
しかし、き裂の間隙幅や小規模のき裂の検出は困難であり、適用の限界が明らかになった。今後、新たな手法を開発する予定である。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] 市原義久: "ボルト打設機による検層システムの開発" 資源と素材. 110. 814-817 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 板倉賢一: "ロックボルト孔MWDシステムの開発" 施工管理と工程監視のための地下計測ワークショップ論文集. 74-79 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 板倉賢一: "ロックボルト孔のMWDと3次元地層構造の推定について" 第2回西日本資源開発シンポジウム論文集. 105-110 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihisa Ichihara: "Development of Root logging System Using Balt-Stter" Proc. of Asia Pacitic Workshop on Coal Mine Satety. 31-40 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken-ichi Itakura: "Development of Root logging System by Rock Blot Drilling" Proc. of 15th int. Conf. on Ground Control in Mining. (in press). (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ICHIHARA Yoshihisa et al.: "Development of logging system using rockblot setting machine." Journal of the Mining and Matrial Processing Institute of Japan. 110. 814-817 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ITAKURA Ken-ichi et al.: "Development of MWD System for Rockblot Drilling." Proceedings of Workshop on Subsurface Process Monitoring and Evaluation. 74-79 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ITAKURA Ken-ichi et al.: "MWD of Rockbolt Drilling and Estimation of Three-Dimensional Rock Structure." Proceeding of 2nd West Japan Mineral Resorces Development Symposium. 105-110 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ICHIHARA,Yoshihisa et al.: "Development of Roof Logging System using Bolt-Setter." Proceeding of Asia Pacific Workshop on Coal Mine Safety in Tokyo. 31-40 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ITAKURA Ken-ichi et al.: "Development of Roof Logging System by Rock Bolt Drilling." Proceeding of 15th International Conference on Ground Control in Mining. (in press). (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 板倉賢一: "ロックボルト孔のMWDと3次元地層構造の推定について" 第2回西日本資源開発シンポジウム論文集. 105-110 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Ken-ichi Itakura: "Development of Root Logging System by Rock Bolt Drilling" Rroc. of 15th Int. Cont. on Ground Control in Mining. (in press).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihisa Ichihara: "Development of Root Logging System Using Bolt-setter" Proc. of Asia Pacific Workshop on Coal Mine Safety. 31-40 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 市原義久: "ボルト打設機による検層システムの開発" 資源と素材. 110. 814-817 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 板倉賢一: "ロックボルト孔MWDシステムの開発" 施工管理と工程監視のための地下計測ワークショップ論文集. 74-79 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ken-ichi Itakura: "Development of Mechanical Data Logging System for Rock Bolt Drilling" Proc.of IMTMC'95. (発表予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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