Mittaustiedon hyödyntäminen kapean malmin louhinnassa
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2020-03-16
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Geoengineering (GEO)
Language
fi
Pages
72+15
Series
Abstract
Yksittäisten kapeiden malmijuoniesiintymien arvoainevarannot saattavat olla määrällisesti pieniä ja malmin kustannustehokas louhinta haasteellista. Kaivostoiminnan merkittäviä taloudellista kannattavuutta heikentäviä tekijöitä ovat liian suuret malmitappion ja sivukivilaimennuksen määrät. Louhintatyön toteutuksella ja onnistumisella on keskeinen vaikutus malmitappion ja sivukivilaimennuksen muodostumiseen. Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää, miten avolouhoksen louhituista kalliopenkereistä mitattuja geometriatietoja voidaan hyödyntää louhintatuloksen arvioinnissa ja louhintatyön kehittämisessä malmitappion ja sivukivilaimennuksen optimoinnin näkökulmasta. Työssä keskityttiin raonräjäytysmenetelmällä tarkkuuslouhittujen kalliopenkereiden louhintatulosten arviointiin malmitappion ja sivukivilaimennuksen määriä sekä louhinnan virhelähteitä tutkimalla. Tutkimuksen mittausmenetelmänä käytettiin droonilla suoritetun ilmakuvauksen ja fotogrammetristen tekniikoiden yhdistelmää, jossa louhituista kalliopenkereistä kuvatuista digitaalisista valokuvista prosessoitiin tietokoneohjelmistojen avulla kolmiulotteisia kallio-penkereiden geometriaa edustavia pistepilviaineistoja. Tutkimusmenetelmiksi valittiin 3D-aineistojen ja niistä muodostettujen poikkileikkausten visuaalinen tarkastelu sekä tarkkuuslouhittujen kallioseinämien ja suunniteltujen kalliopintojen väliset tilavuuslaskennat ja poikkileikkauksista 3DReshaper-ohjelmistolla suoritettavat etäisyyseromittaukset. Tutkimuksen tulosten perusteella pääteltiin, että raonräjäytyksellä saavutetaan malmitappion ja sivukivilaimennuksen optimoinnin kannalta parempi louhintatulos kuin pelkällä pengerlouhinnalla. Tutkimuksen pieni otanta ja virhelähteet huomioon ottaen tilavuuslaskenta- ja etäisyyseromittaustulosten perusteella ei voitu päätellä, että yli- tai alilouhintaa muodostuisi raonräjäytyksissä systemaattisesti toista enemmän. Poraustarkkuuden havaittiin olevan yksi merkittävimpiä tekijöitä malmitappion ja sivukivilaimennuksen muodostumisessa. Louhittujen kalliopenkereiden kolmiulotteisen geometriatiedon ja suunnitelma-aineistojen vertailun todettiin tuottavan hyödyllistä tietoa porauksen ja räjäytyksen onnistumisen arvioinnissa. Yli- ja alilouhintojen määrien laskenta tilavuuslaskelmilla ja etäisyyseromittauksilla mahdollisti yksittäisten tarkkuuslouhintojen tulosten arvioinnin ja vertailun. 3D-aineiston ja poikkileikkausten visuaalisella tarkastelulla yli- ja alilouhittuja kohtia voitiin paikantaa ja louhinnan eri osa-alueiden virhelähteitä tutkia.Narrow vein ore bodies may contain just small reserves of valuable minerals, and mining the ore cost-efficiently can be challenging. Large amounts of ore loss and waste rock dilution reduce the economic viability of the mine significantly. The execution and success of the mining excavation have an essential role in controlling the volume of ore loss and waste rock dilution. The objective of this thesis was to investigate how the 3D-data surveyed from open-pit mine rock benches can be utilized for developing and evaluating Drill & Blast works from the perspective of optimizing the ore loss and waste rock dilution volumes. The thesis was focused on assessing the excavation results by estimating the volumes of ore loss and waste rock dilution and investigating sources of error in drilling and blasting. Most of the rock benches investigated were excavated using the pre-split blasting method. The survey method used in this study was based on gathering aerial imagery by a UAV-drone and using those images and photogrammetric techniques for producing 3D point clouds. The data was analysed by investigating visually the point cloud data and cross-sections made from 3D-data, calculating volumes and measuring perpendicular distances between designed and blasted rock faces from numerous profiles using 3DReshaper software. The results of the study showed that for optimizing the ore loss and waste rock dilution in mining narrow ore deposits, the pre-split blasting method is superior compared to conventional bench blasting methods. In consideration of small sample size and possible sources of error in research, it could not be concluded from volume calculations and distance measurement analyses that neither blast-induced overbreak or underbreak were dominant in pre-split blasting. Drilling accuracy was observed to be one of the most noteworthy factors to affect the volumes of ore loss and waste rock dilution. The comparison between design data and 3D-models of the rock benches was discovered to produce useful information in assessing the results of drilling and blasting work. Calculations of volumes of overbreak and underbreak made it possible to assess and compare pre-split blasting results. Visual evaluation of surveyed 3D-data and cross-sections helped to locate areas of overbreak and underbreak, and investigate the reasons behind the possible errors in the excavation process.Description
Supervisor
Leveinen, JussiThesis advisor
Hänninen, TuomoKeywords
malmitappio, sivukivilaimennus, raonräjäytys, fotogrammetria, 3D-aineisto, avolouhos