Tom tat luan an: Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam

Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.Nghiên cứu ứng dụng điều khiển hiện đại trong nổ mìn tại các mỏ lộ thiên ở Việt Nam.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐÀO HIẾU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN HIỆN ĐẠI TRONG NỔ MÌN TẠI CÁC MỎ LỘ THIÊN Ở VIỆT NAM Ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Mã số: 9520216 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà nội – 2022 Cơng trình hồn thành tại: Bộ mơn Tự động hóa Xí nghiệp Mỏ Dầu khí, Khoa Cơ – Điện, trường Đại học Mỏ - Địa chất Người hướng dẫn khoa học: TS Đặng Văn Chí PGS TS Phạm Văn Hịa Phản biện 1: PGS TS Hoàng Sỹ Hồng Đại học Bách Khoa Hà Nội Phản biện 2: PGS TS Nguyễn Văn Tiềm Đại học Giao Thông Vận Tải Phản biện 3: PGS TS Đàm Trọng Thắng Học viện Kỹ Thuật Quân Sự Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp Trường đại học Mỏ - Địa chất vào hồi … … ngày … tháng… năm 2022 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc Gia Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong vụ nổ mìn khai thác Việt Nam, có nhiều yếu tố làm hạn chế hiệu giải pháp áp dụng để điều khiển lượng nổ Trong đó, hệ số đất đá sai số cố định loại kíp vi sai hai nguyên nhân Khoa học công nghệ với phương pháp điều khiển đại đem lại thành tựu to lớn, tạo thành xu phát triển chung hầu hết lĩnh vực Nhờ đó, lĩnh vực nổ mìn giới tiến bước dài Trong bối cảnh đó, yêu cầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ cho nổ mìn khai thác Việt nam trở nên vơ cấp thiết Vì vậy, đề tài luận án “Nghiên cứu ứng dụng điều khiển đại nổ mìn mỏ lộ thiên Việt Nam” có tính thời sự, có ý nghĩa mặt khoa học đồng thời đáp ứng địi hỏi từ thực tiễn ngành cơng nghiệp khai thác Mục tiêu nghiên cứu luận án Ứng dụng kỹ thuật điều khiển xác định giá trị thời gian vi sai hợp lý đề xuất giải pháp xây dựng hệ thống tự động hiệu chỉnh thời gian vi sai cho vụ nổ mìn mỏ lộ thiên Việt Nam Đối tượng, phạm vi nghiên cứu luận án Nghiên cứu phương pháp xác định điều khiển thời gian vi sai cho vụ nổ mìn mỏ lộ thiên Việt Nam Phạm vi nghiên cứu vụ nổ mìn mỏ lộ thiên Việt Nam Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu sử dụng để thực luận án là: nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu mô phỏng, tổng hợp liệu thực tiễn, thực nghiệm Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học: Sử dụng phương pháp thống kê, kỹ thuật lọc Kalman tối đa hố kỳ vọng (EM) để phân tích liệu sóng chấn động nổ mìn nhằm xác định vận tốc lan truyền sóng Ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo (ANN) để xây dựng mơ hình nhận dạng quan hệ thời gian vi sai vận tốc lan truyền sóng chấn động Ý nghĩa thực tiễn: Kết hợp mơ hình nhận dạng thuật tốn để đề xuất thời gian vi sai phù hợp dự báo mức độ chấn động cho khu vực nghiên cứu Kết nghiên cứu bước ban đầu để nâng cao cơng nghệ cho nổ mìn khai thác mỏ lộ thiên Việt Nam Giải pháp hệ thống đề xuất phù hợp với kỹ thuật công nghệ nước, khả áp dụng thực tiễn cao Những luận điểm bảo vệ Vận tốc lan truyền sóng chấn động sau nổ mô tả gián tiếp trạng đất đá khu vực nổ Vận tốc lan truyền sóng chấn động xác định qua việc phân tích sơ đồ nổ kết hợp với dạng sóng chấn động thu điểm đo Thuật toán sử dụng mạng nơ ron nhân tạo xác định thời gian vi sai hợp lý dự báo mức độ chấn động Điểm luận án Thuật toán xác định vận tốc lan truyền sóng chấn động hiệu chỉnh thời gian vi sai sở ứng dụng mạng nơ ron Bố cục luận án Ngoài phần mở đầu kết luận, nội dung luận án gồm 129 trang đánh máy không kể phụ lục, chương, 12 bảng biểu, 67 hình vẽ minh hoạ 100 tài liệu tham khảo nước Chương TỔNG QUAN VỀ NỔ MÌN VÀ SĨNG CHẤN ĐỘNG NỔ MÌN 1.1 Tổng quan nổ mìn 1.1.1 Giới thiệu Nổ mìn khai thác mỏ thực cách khoan hàng lỗ khoan vào đất đá Các lượng thuốc nổ lỗ khoan kích nổ phá vỡ cấu trúc đất đá 1.1.2 Các hiệu ứng nổ mìn vi sai Điều khiển thời gian vi sai cho làm xuất giao thoa sóng đợt nổ làm tăng ứng suất tổng hợp tác dụng lên khối đá, cường độ phá vỡ tăng lên Quanh điểm nổ có nhiều mặt tự do, tỉ lệ phá vỡ cao Các cục đá bị phá vỡ có tốc độ hướng chuyển động khác Khi chúng va chạm xảy đập vỡ phụ 1.1.3 Một số dạng sơ đồ vi sai Sơ đồ vi sai mô tả thứ tự điều khiển lượng nổ theo thời gian Phổ biến sơ đồ vi sai qua hàng, vi sai qua lỗ 1.2 Sóng chấn động nổ mìn 1.2.1 Cơ sóng chấn động Sóng chấn động sóng rung động lan truyền bề mặt trái đất Sóng chấn động chia thành thành phần: sóng nén (Compressional waves – viết tắt P), sóng cắt (Shear waves – viết tắt S) sóng Rayleigh (viết tắt R) V Điểm nổ L T Hình 1.4 Hệ trục tọa độ dùng cho mơ tả sóng chấn động nổ mìn 1.2.2 Sóng chấn động nổ mìn Khi sóng ứng suất nổ lan truyền khoảng cách định, lượng khơng đủ khả phá vỡ mà tạo nên dao động đất đá, lúc trở thành sóng chấn động Khoảng cách xa lượng thuốc lần nổ chấn động giảm Vận tốc lan truyền sóng thể tốc độ sóng chấn động di chuyển từ điểm nổ đến điểm đo vỏ trái đất Ở khu vực định, giá trị gần không đổi Vận tốc lan truyền sóng chấn động tỉ lệ nghịch với độ ẩm đất đá; tỉ lệ thuận với khối lượng riêng mật độ đất đá, tỉ lệ thuận với sức kháng nén (khả chịu nén), tỉ lệ nghịch với độ xốp đất đá, nhiều mối quan hệ khác Do mặt đất môi trường không đồng nhất, hướng khác có mức độ tần số rung động khác Chiều dài bước sóng tần số thơng số định khả tạo hiệu ứng giao thoa sóng 1.2.3 Điều khiển mức độ chấn động Thiết lập thời gian vi sai làm giảm lượng thuốc nổ tức thời thời điểm Hoặc điều chỉnh khoảng cách đến điểm nổ 1.3 Một số nghiên cứu thử nghiệm quan hệ thời gian vi sai với sóng ứng suất - sóng chấn động hiệu đập vỡ Các nghiên cứu thử nghiệm cấu trúc khác phịng thí nghiệm cho thấy mối quan hệ chặt chẽ sóng ứng suất, khoảng thời gian vi sai hiệu đập vỡ 1.4 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật điều khiển đại cho nổ mìn nước giới 1.4.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng giới Các nghiên cứu giới mang tính tổng thể, cập nhật kỹ thuật đại, công nghệ Kết nghiên cứu ứng dụng triệt để trở thành hệ thống thiết bị đại phục vụ tốt yêu cầu thực nổ 1.4.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng nước Các nghiên cứu mang tính cục nên kết bị giới hạn, khả ứng dụng thấp 1.4.3 Nhận xét Do tính đặc thù vùng miền phương thức công nghệ khai thác nên áp dụng thành phát triển giới cho nổ mìn khai thác Việt Nam 1.5 Kết luận tổng quan Kinh nghiệm giới cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ, kỹ thuật đại xu hướng phát triển Do đó, “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật điều khiển đại nổ mìn vi sai” nhu cầu cấp thiết nổ mìn Việt Nam Hai số yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng vụ nổ mìn trạng lý đất đá khả chất lượng kíp vi sai sử dụng Tập trung nghiên cứu hạn chế nhược điểm hai yếu tố nổ mìn Việt Nam mục tiêu cần nhắm tới Sóng chấn động lan truyền đất đá Do đó, vận tốc lan truyền sóng chấn động mơ tả gián tiếp trạng đất đá khu vực nổ Mức độ phát triển công nghệ nước hoàn toàn cho phép nâng cao độ xác linh hoạt việc thiết lập thời gian vi sai cho vụ nổ mìn Chương NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VẬN TỐC LAN TRUYỀN CỦA SÓNG CHẤN ĐỘNG NỔ MÌN 2.1 Đặt vấn đề Sóng chấn động quan hệ chặt chẽ với sóng ứng suất, phụ thuộc vào đất đá khu vực nổ Do đó, vận tốc lan truyền sóng ứng suất sở để nhận dạng cách gián tiếp trạng đất đá – yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng vụ nổ 2.2 Thu thập liệu sóng chấn động nổ mìn 2.2.1 Ngun tắc thu thập liệu Dữ liệu thu thập đầy đủ, liên tục theo thời gian Thiết bị đo đáp ứng tiêu chuẩn Q trình đo thực người có chuyên môn, kinh nghiệm 2.2.2 Xác định khu vực nghiên cứu giải pháp đo, ghi liệu Lựa chọn ghi chép liệu với hai mỏ lộ thiên có cấu trúc đất đá khác nhau: mỏ khai thác than mỏ khai thác đá vôi 2.2.3 Đo, ghi liệu mỏ than Núi Béo (a) (b) Hình 2.2 Một số kết đo ghi liệu chấn động mỏ Núi Béo Bảng 2-3 Một số thông số vụ nổ mìn có liệu ghi chép mỏ than Núi Béo STT Loại thông số (đơn vị) Tổng lượng thuốc nổ (Kg) (a) 784 (b) 972 7 Lượng thuốc nổ lỗ khoan (Kg/lỗ) Tổng số lỗ khoan Khoảng cách hàng – lỗ (m) Các mức thời gian kíp vi sai (mili giây) Khoảng cách đo (m) Thời gian ghi liệu (giây) 56 54 14 5-6 42 100 396 18 5-6 42 100 335 2.2.4 Đo, ghi liệu mỏ đá vơi Hồng Sơn (a) (b) Hình 2.5 Một số kết đo ghi liệu mỏ đá vôi Hồng Sơn Bảng 2-5 Một số thông số vụ nổ mìn có liệu ghi chép mỏ đá vôi Hồng Sơn STT Loại thông số (đơn vị) (a) (b) Tổng lượng thuốc nổ (Kg) 1136 2040 Lượng thuốc nổ lỗ khoan 47,3 51 (Kg/lỗ) Tổng số lỗ khoan 24 40 Khoảng cách hàng – lỗ (m) 3,3 – 3,8 3,3 – 3,8 Các mức thời gian kíp vi sai 17, 25, 42 17, 25, 42 (mili giây) Khoảng cách đo (m) 530 517 Thời gian ghi liệu (giây) 2 2.3 Xây dựng phương pháp phân tích liệu nhằm xác định vận tốc lan truyền sóng chấn động 2.3.1 Cơ sở xây dựng phương pháp Ở khu vực định, giai đoạn, tốc độ lan truyền sóng chấn động gần khơng đổi 2.3.2 Giải pháp phân tích liệu nhằm xác định vận tốc lan truyền sóng chấn động C  DT C C (1) (2) Dt (3) Dt (4) B A C DT(s), a(m) Hình 2.7 Mơ tả lý thuyết phương pháp tính tốn vận tốc lan truyền sóng chấn động nổ mìn Hai lượng thuốc nổ đặt điểm A B, cách a mét, kích nổ cách DT mili giây (điểm A nổ trước, điểm B nổ sau), điểm đo C, thiết bị đo nhận hai đỉnh sóng chấn động tương ứng với lần kích nổ (Hình 2.7) Một số trường hợp sau xảy ra: - Nếu điểm đo C vị trí số : Khơng thể xác định vận tốc lan truyền sóng từ kết đo - Nếu điểm đo C vị trí số : Vận tốc lan truyền xác định theo cơng thức (CA-CB)/ DT 12 2.4.2 Phân tích liệu mỏ đá vôi Hồng Sơn 2.4.2.1 Phân tích vụ nổ thứ 194 ms 152 ms 110 ms 68ms 177 ms 135 ms 93 ms 51ms 118 ms 59 ms 76 ms 17ms 34ms 126 ms 101 ms 84 ms 67 ms ms 93ms 118 ms 76ms 59ms 25ms 42ms Hình 2.16 Sơ đồ nguyên lý thời gian vi sai vụ nổ HS1 phân tích T: 0.05664 A: 0.284 T: 0.0625 A: 0.4923 T: 0.06 A: 0.307 T: 0.124 A: 0.26 T: 0.06543 A: 0.268 T: 0.0 A: 0.173 T: 0.01172 A: 0.15 T: 0.02344 A: 0.158 T: 0.08301 A: 0.0788 T: 0.03418 A: 0.11 T: 0.044 A: 0.102 T: 0.08301 A: 0.0788 T: 0.0009 A: 0.3752 T: 0.1387 A: 0.142 T: 0.04395 A: 0.3285 T: 0.1543 A: 0.11 T: 0.0127 A: 0.2424 T: 0.09473 A: 0.0946 T: 0.06543 A: 0.5218 T: 0.02344 A: 0.3648 T: 0.126 A: 0.236 T: 0.05273 A: 0.3457 T: 0.03418 A: 0.2383 T: 0.08398 A: 0.0826 T: 0.08398 A: 0.0826 T: 0.1035 A: 0.0315 T: 0.127 A: 0.3088 T: 0.1084 A: 0.2098 T: 0.1299 A: 0.3315 T: 0.124 A: 0.2925 T: 0.1602 A: 0.2103 T: 0.1016 A: 0.1497 T: 0.09375 A: 0.1148 Hình 2.18 Kết xác định nhóm đỉnh sóng theo trục L tổng hợp PPV vụ nổ HS1 Bảng 2-8 Các kết tính tốn vận tốc lan truyền vụ nổ HS1 (m/s) Kết tính theo liệu trục L Khoảng dao động giá trị tính tốn 470 - 4300 Vận tốc trung bình phân tích theo nhóm 1509 Vận tốc trung bình phân tích theo nhóm 1801 Vận tốc trung bình chung 1655 Kết tính theo liệu PPV Khoảng dao động giá trị tính tốn 525 - 5500 Vận tốc trung bình phân tích theo nhóm 1647 Vận tốc trung bình phân tích theo nhóm 1483 Vận tốc trung bình chung 1565 13 2.4.2.2 Phân tích vụ nổ thứ hai 219 ms 236 ms 278 ms 194 ms 135 ms 118 ms 76ms 101 ms 42ms 59ms 160 ms 168 ms 126 ms 143 ms 160 ms 177 ms 185 ms 202 ms 84 ms 25ms 118 ms 101 ms 67 ms 194 ms 177 ms 59 ms ms 135 ms 211 ms 270 ms 152 ms 76 ms 169 ms 93 ms 17ms 34ms 228 ms 186 ms 110 ms 51ms Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý thời gian vi sai vụ nổ HS2 phân tích T: 0.05566 A: 0.323 T: 0.00488 A: 0.268 T: 0.1963 A: 0.457 T: 0.06055 A: 0.339 T: 0.1064 A: 0.236 T: 0.1094 A: 0.252 T: 0.1182 A: 0.221 T: 0.02344 A: 0.0315 T: 0.034 A: 0.0158 T: 0.0293 A: 0.0236 T: 0.0791 A: 0.0394 T: 0.00293 A: 0.4824 T: 0.03809 A: 0.3611 T: 0.1465 A: 0.205 T: 0.1275 A: 0.102 T: 0.08496 A: 0.0158 T: 0.1963 A: 0.457 T: 0.1605 A: 0.15 T: 0.1367 A: 0.0867 T: 0.223 A: 0.221 T: 0.2305 A: 0.158 T: 0.2412 A: 0.11 T: 0.0625 A: 0.4304 T: 0.1094 A: 0.2784 T: 0.08789 A: 0.2383 T: 0.1963 A: 0.4986 T: 0.1825 A: 0.3367 T: 0.1338 A: 0.3347 T: 0.05566 A: 0.3748 T: 0.02734 T: 0.04297 A: 0.2705 A: 0.3418 T: 0.02246 A: 0.2515 T: 0.1963 A: 0.4986 T: 0.1289 A: 0.2898 T: 0.1825 A: 0.3367 T: 0.232 A: 0.432 T: 0.2246 A: 0.4196 T: 0.1563 A: 0.3074 T: 0.1182 A: 0.2333 T: 0.095 A: 0.208 T: 0.147 A: 0.3127 T: 0.1064 A: 0.2444 T: 0.09375 A: 0.0158 Hình 2.21 Kết xác định nhóm đỉnh sóng theo trục L tổng hợp PPV vụ nổ HS2 Bảng 2-9 Các kết tính tốn vận tốc lan truyền vụ nổ HS2 (m/s) Kết tính theo liệu trục L Khoảng dao động giá trị tính tốn 590 - 3200 Vận tốc trung bình phân tích theo nhóm 1511 Vận tốc trung bình phân tích theo nhóm 2680 Vận tốc trung bình chung 2096 Kết tính theo liệu PPV Khoảng dao động giá trị tính tốn 540 - 5050 Vận tốc trung bình phân tích theo nhóm 1435 Vận tốc trung bình phân tích theo nhóm 2637 Vận tốc trung bình chung 2036 2.5 Kết luận chương 14 Có thể xác định cách tương đối vận tốc lan truyền sóng chấn động qua việc phân tích đặc tính sóng thu sau vụ nổ Mối quan hệ vận tốc lan truyền sóng chấn động với thời gian vi sai mô tả cách gián tiếp quan hệ trạng tính chất lý đất đá với giá trị thời gian vi sai Chương XÂY DỰNG MƠ HÌNH NHẬN DẠNG MỐI QUAN HỆ GIỮA THỜI GIAN VI SAI VỚI VẬN TỐC LAN TRUYỀN TRUNG BÌNH CỦA SĨNG CHẤN ĐỘNG 3.1 Đặt vấn đề Yêu cầu Cơ Cấu Chấp Hành Bộ điều khiển - Mạng lỗ khoan - Lượng thuốc lần nổ - Sơ đồ vi sai - Đối Tượng Điều Khiển (Đất đá khu vực nổ) Kết nổ Đo Lường Hình 3.1 Sơ đồ tương đương mơ tả vụ nổ mìn vi sai theo ngun lý hệ thống có điều khiển Vận tốc lan truyền sóng chấn động Mức chấn động Tham chiếu Lượng thuốc lần nổ Vận tốc lan truyền sóng chấn động lần nổ trước MUX Khoảng cách điểm nổ - điểm đo XỬ LÝ TRUNG TÂM Tvi sai MƠ HÌNH HỆ THỐNG Vận tốc lan truyền sóng mức độ chấn động Xử lý liệu (EKF,EM) Mức chấn động nhỏ Giá trị thời gian vi sai đặt ban đầu Hình 3.3 Nguyên lý hiệu chỉnh thời gian vi sai dự báo mức độ chấn động cho nổ mìn vi sai mỏ lộ thiên Việt Nam 3.2 Nghiên cứu xây dựng phương pháp xử lý liệu 3.2.1 Phân tích, xác định nguồn gây nhiễu 15 Các nguồn gây nhiễu gồm: cấu trúc đất đá, địa hình; mơi trường; thiết bị cảm biến; yếu tố khác 3.2.2 Các giải pháp xử lý liệu Các phương pháp xử lý nhiễu là: Lọc Kalman (Kalman Filter _ KF); Lọc Kalman mở rộng (Extent Kalman Filter _ EKF); Thuật tốn tối đa hóa kỳ vọng (Expectation Maximization _ EM) 3.2.3 Xây dựng giải pháp xử lý liệu Giải pháp xử lý nhiễu lựa chọn kết hợp EKF EM 3.3 Xây dựng mơ hình nhận dạng Hình 3.12 Quá trình kết huấn luyện mạng nơ ron nhân tạo ANN với lớp ẩn Hình 3.13 Quá trình kết huấn luyện mạng nơ ron nhân tạo ANN với hai lớp ẩn trường hợp Hình 3.14 Quá trình kết huấn luyện mạng nơ ron nhân 16 tạo ANN với hai lớp ẩn trường hợp Hình 3.15 Quá trình kết huấn luyện mạng nơ ron nhân tạo ANN với hai lớp ẩn trường hợp Hình 3.16 Quá trình kết huấn luyện mạng nơ ron nhân tạo ANN với ba lớp ẩn 3.4 Lựa chọn kiểm chứng mơ hình nhận dạng Bảng 3-1 Bảng so sánh kết thử nghiệm cấu trúc mơ hình mạng ANN Kiểu cấu trúc mạng ANN Mức sai lệch Best Training Performance Mạng ANN lớp ẩn 0.051099 Mạng ANN hai lớp ẩn (thử nghiệm 1) 0.025369 Mạng ANN hai lớp ẩn (thử nghiệm 2) 0.074087 Mạng ANN hai lớp ẩn (thử nghiệm 3) 0.0037392 Mạng ANN ba lớp ẩn 0.091401 Bảng 3-1 kết hợp với so sánh đồ thị Training, kết lựa chọn cấu trúc mạng lớp ẩn theo Hình 3.15 Để kiểm tra chất lượng mơ hình nhận dạng, 30% liệu để lại trước tương ứng với 100 số liệu sử dụng Các liệu 17 cấp tới cổng vào Input Data cho mơ hình Custom Neural Network Hình 3.17 Hình 3.17 Kết kiểm tra mơ hình 3.5 Thử nghiệm mơ hình (a) (b) Hình 3.18 Sơ đồ cấu trúc mơ tả trường hợp thử nghiệm Giá trị thời gian vi sai tốt 15,8ms, mức chấn động dự báo 1,439mm/s Cặp giá trị thời gian vi sai tốt 15ms 9,65ms, mức chấn động dự báo 1,6mm/s Cặp giá trị thời gian vi sai tốt 15ms 10,7ms, mức 18 Giá trị thời gian vi sai tốt chấn động dự báo 1,366mm/s 11,9ms, mức chấn động dự báo 1,418mm/s Cặp giá trị thời gian vi sai tốt 25ms 18.4ms, mức Giá trị thời gian vi sai tốt chấn động dự báo 0.482mm/s 12.2ms, mức chấn động dự báo 1,423mm/s Cặp giá trị thời gian vi sai tốt 25ms 17,8ms, mức chấn động dự báo 1,834mm/s Hình 3.19 Các kết thử nghiệm với trường hợp thứ 1: Hai giá trị thời gian vi sai giống Hình 3.20 Các kết thử nghiệm với trường hợp thứ thay đổi khoảng 8-22 ms 3.6 Nhận xét kết luận chương Ứng dụng mạng nơ ron huấn luyện thành cơng mơ hình nhận dạng mối quan hệ vận tốc lan truyền sóng chấn động giá trị thời gian vi sai Mơ hình nhận dạng sở để hiệu chỉnh thời gian vi sai với vùng nghiên cứu đồng thời dự báo mức độ chấn động Để tiếp tục phát triển giải pháp này, cần xây dựng hệ thống thu thập lưu trữ liệu tự động, liên tục theo thời gian Tăng độ xác liệu vận tốc lan truyền sóng Xây dựng phần mềm phân tích tự động sở liệu cập nhật thường xuyên 19 Chương NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN VI SAI VÀ DỰ BÁO MỨC ĐỘ CHẤN ĐỘNG CHO NỔ MÌN TRÊN MỎ LỘ THIÊN Ở VIỆT NAM 4.1 Đặt vấn đề điều kiện áp dụng hệ thống nghiên cứu Từ kết luận chương, thuật tốn phần mềm phân tích mô tả: Bắt đầu Tvs0=Tvs1, Vxt, Txt Xác định xu hướng thay đổi Vrd 10 vụ nổ gần Đ S Tăng Vxt=1 Đ S Giảm Vxt=-1 Vxt=0 Xác định xu hướng điều chỉnh Tvs 10 vụ nổ gần Đ Tăng S Txt=-1 Txt=1 Vxt=1&Txt=1 Hoặc Vxt=-1&Txt=-1 Hoặc Vxt=0&Txt=1 S Vxt=1&Txt=-1 Hoặc Vxt=-1&Txt=1 Hoặc Vxt=0&Txt=-1 Đ Giảm Tvs0 Đ Tăng Tvs0 S Chạy chư ơng trình mạng ANN Đ Vrd0 -> Và Tvs1-10 giới hạn S Lưu giá trị thời gian t Đếm thời gian ghi liệu Ghi lưu liệu rung động S T ghi>T đặt Đ Dừng lưu liệu rung động Tín hiệu đọc liệu S Đ Gửi liệu rung động t Kết thúc Hình 4.12 Cấu trúc trạm cảm biến Hình 4.13 Thuật tốn điều khiển trạm cảm biến 24 4.7 Kết luận chương Hệ thống đề xuất đảm bảo tính khả thi hợp lý cho mục tiêu phát triển ứng dụng, đáp ứng điều kiện kinh tế, kỹ thuật thiết bị, linh kiện sẵn có phổ biến thị trường Việt Nam Khi điều kiện thiết bị kinh tế cho phép, kíp điện tử phát triển nước, lợi ích giải pháp điều khiển tự động thời gian vi sai cho nổ mìn mỏ lộ thiên cịn rõ ràng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận án xây dựng phương pháp phân tích sóng chấn động nổ nhằm xác định vận tốc lan truyền sóng Xây dựng mơ hình nhận dạng mối quan hệ thông số: thời gian vi sai, vận tốc lan truyền sóng chấn động mức độ chấn động Kết ứng dụng mơ hình chứng minh mô Áp dụng kỹ thuật điều khiển đại, kỹ thuật huấn luyện mạng nơ ron nhân tạo, máy học, thuật tốn trí tuệ nhân tạo (AI) để nhận dạng hệ thống, hiệu chỉnh giá trị dự báo Đề xuất giải pháp “Hệ thống tự động điều chỉnh thời gian vi sai dự báo mức độ chấn động cho nổ mìn khai thác mỏ lộ thiên” phù hợp với kỹ thuật trạng nổ mìn Việt Nam Kiến nghị Để kết nghiên cứu tiếp tục phát triển vào ứng dụng cần nhiều đồng hành, tạo điều kiện quan quản lý nhà nước, mỏ khai thác lộ thiên việc cho phép thử nghiệm Thuật toán dự báo cần nhiều liệu nhiều khu vực có cấu trúc địa chất, địa hình khác Dữ liệu thu nhiều, mơ hình nhận dạng xác hơn, hiệu điều khiển cao DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Đào Hiếu (2018), “Tổng quan phát triển ảnh hưởng kỹ thuật điều khiển tới hiệu nổ mìn”, Hội nghị tồn quốc khoa học trái đất tài nguyên với phát triển bền vững, tiểu ban Cơ Điện (ERSD 12/2018), tr 127- 132 Khổng Cao Phong, Đào Hiếu (2018), “Nghiên cứu chế tạo nguyên mẫu thiết bị thử nổ phá hủy xung điện”, Hội nghị toàn quốc khoa học trái đất tài nguyên với phát triển bền vững, tiểu ban Cơ Điện (ERSD 12/2018), tr 156- 161 Đặng Văn Chí, Nguyễn Đức Khốt, Đào Hiếu, Nguyễn Thế Lực (2020), Ứng dụng Matlab Thingspeak Server để xây dựng hệ thống đo lường phân tích liệu từ xa cơng nghệ IoT Gateway, Tạp chí Khoa học - Kỹ thuật Mỏ - Địa chất số 61/2020, tr 88-95, xuất online Uông Quang Tuyến, Đào Hiếu, Khổng Cao Phong (2020), Nghiên cứu chế tạo trạm thu thập liệu sử dụng cho hệ thống giám sát xác định quy luật phân bố độ ẩm, độ khô hạn đất tảng Raspberry Pi “Hội nghị toàn quốc khoa học trái đất tài nguyên với phát triển bền vững, tiểu ban Cơ Điện (ERSD 2020)”, tr 67- 72 Đào Hiếu, Khổng Cao Phong, Uông Quang Tuyến (2020), Nghiên cứu chế tạo trạm đo đạc liệu cho hệ thống giám sát xác định quy luật phân bố độ ẩm đất tảng vi điều khiển”, “Hội nghị toàn quốc khoa học trái đất tài nguyên với phát triển bền vững, tiểu ban Cơ Điện (ERSD 2020)”, tr 21- 27 Đào Hiếu, Phạm Thị Thanh Loan, Nguyễn Phi Hùng (2021), “Study on an Online Vibration Measurement System for Seismic Waves Caused by Blasting for Mining in Vietnam”, Journal of Mining and Environment (JME online) (WoS), 14/06/2021, Doi: 10.22044/jme.2021.10677.2028 Uông Quang Tuyến, Khổng Cao Phong, Đào Hiếu (2021), “Xây dựng giao thức truyền liệu lên server cho trạm thu thập liệu sử dụng Raspberry”,Tạp chí Cơ khí Việt Nam 7/2021, tr 66-69 Đào Hiếu, Khổng Cao Phong, Uông Quang Tuyến (2021), “Nghiên cứu thiết kế trạm thu thập liệu tự động phục vụ phát triển nơng lâm nghiệp”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam 7/2021, tr 58-60 Đặng Văn Chí, Nguyễn Đức Khốt, Phạm Thị Thanh Loan, Uông Quang Tuyến, Đào Hiếu, Nguyễn Thế Lực (2021), “Đo lường điều khiển máy tính, ứng dụng công nghệ IoT – Lora Gateway để giám sát điều khiển xa Web Server”, Sách chuyên khảo, Nhà xuất Khoa học - Kỹ Thuật , Hà Nội 31/7/2021 10 Đào Hiếu, Đặng Văn Chí (2021) “Numerical Analysis of the Ground Vibration Isolation of Shock Wave Propagation under Blasting in NuiBeo mine, Quang Ninh” Sách “Hội nghị khoa học tồn quốc khí – điện – tự động hóa (MEAE)” Nhà xuất Giao thơng vận tải, ISBN: 978-604-76-2482-9, 22/12/2021 11 Đào Hiếu, Khổng Cao Phong (2021) “Kalman Filter and MPU6050 Sensor in Positioning Issue for one-axis Solar Tracking System” Sách “Hội nghị khoa học toàn quốc khí – điện – tự động hóa (MEAE)” Nhà xuất Giao thông vận tải, ISBN: 978604-76-2482-9, 22/12/2021 ... pháp xác định điều khiển thời gian vi sai cho vụ nổ mìn mỏ lộ thiên Việt Nam Phạm vi nghiên cứu vụ nổ mìn mỏ lộ thiên Việt Nam Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu sử dụng để thực... Chương TỔNG QUAN VỀ NỔ MÌN VÀ SĨNG CHẤN ĐỘNG NỔ MÌN 1.1 Tổng quan nổ mìn 1.1.1 Giới thiệu Nổ mìn khai thác mỏ thực cách khoan hàng lỗ khoan vào đất đá Các lượng thuốc nổ lỗ khoan kích nổ phá vỡ cấu... vực nổ mìn giới tiến bước dài Trong bối cảnh đó, yêu cầu nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ cho nổ mìn khai thác Việt nam trở nên vơ cấp thiết Vì vậy, đề tài luận án “Nghiên cứu ứng dụng điều khiển đại