مقایسه عملکرد نرم‌افزارهای تجاری در تعیین توزیع دانه‌بندی سنگ حاصل از انفجار

نوع مقاله: یادداشت فنی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

2 دانشیار، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

3 استادیار، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

چکیده

خردشدگی به‌ عنوان یکی از نتایج انفجار کیفیت انفجار را مشخص می‌­کند. دقیق‌ترین روش تعیین توزیع دانه‌بندی، تجزیه سرندی است اما به ‌دلیل وقت‌گیر بودن و حجم زیاد مواد خرد شده بر اثر انفجار، امری سخت و گاهی غیرممکن است، بنابراین از روش پردازش تصویر دیجیتال برای ارزیابی خردایش سنگ‌های حاصل از آتشکاری استفاده می‌شود که دقت و سرعت قابل قبولی دارند. در پژوهش حاضر، دو نرم‌افزار پرکاربرد پردازش تصویر WipFrag و Split Desktop از نظر کارایی مقایسه شده‌اند. نمونه مورد مطالعه، سنگ آهک آتشکاری شده در معدن جاجرم است. به‌ همین منظور، ابتدا تصویر مورد نظر با هر دو نرم‌افزار به‌ روش دستی، مرزبندی شده و نتایج آن با تجزیه سرندی مقایسه شده است که نشان می‌دهد، منحنی خروجی از Split Desktop، بیشترین مطابقت را با تجزیه سرندی دارد. بیشینه اختلاف تجزیه سرندی با نتایج Split Desktop و WipFrag، به‌ ترتیب برابر 59/3 و 38/11 درصد است. حالت‌های مختلف مقایسه‌ای شامل بررسی اثر نوع مرزبندی (خودکار و دستی)، اثر دوران تصویر با ثابت ماندن مقیاس و تفکیک یک تصویر به چهار تصویر مجزا و ترکیب نتایج بررسی شده است. برای نرم افزارهای Split Desktop و WipFrag، بیشینه اختلاف نتایج مرزبندی خودکار و دستی به ‌ترتیب برابر با 28/1 و 79/3 درصد، بیشینه اختلاف ایجاد شده در اثر چرخش تصویر به ‌ترتیب برابر با 96/1 و 09/8 درصد و بیشینه اختلاف ایجاد شده در اثر تفکیک تصویر و ترکیب منحنی‌ها، به‌ ترتیب برابر با 01/3 و 58/9 درصد است. بنابراین همواره نتایج نرم‌افزار Split Desktop در مقایسه با WipFrag قابل قبول‌تر بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Performance Comparison of Commercial Software Tools to Determine Size Distribution of Fragmented Rocks

نویسندگان [English]

  • S.M. Masoumi Nasab 1
  • S.E. Jalali 2
  • M. Noroozi 3
1 M.Sc Student, Faculty of Mining Engineering, Petroleum and Geophysics, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
2 Associate Professor, Faculty of Mining Engineering, Petroleum and Geophysics, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Mining Engineering, Petroleum and Geophysics, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
چکیده [English]

Rock fragmentation can show the quality of blasting. Screen analysis can be also a precise method to determine size distribution of blasted rocks, but it is a difficult undertaking and sometimes impossible that is due to  the time consumed and large volume of crushed rocks. Nowadays, digital image processing is used to evaluate the rocks fragmentation due to its acceptable accuracy and speed. In this research, WipFrag and Split Desktop were compared for evaluation of crushed rocks. Case study was focused on fragmented rock in Jajarm limestone mine. At the first, an image was delimited manually in the both software. Then the results were compared with screen analysis, showing that the results of Split Desktop are closer to the screen analysis results. Maximum difference between screen analysis and results of Split Desktop and WipFrag is equal to 3.59% and 11.38%, respectively. Some comparative modes including the delimitation method effect (automatically and manually), the image rotation effect, and the separation of an image into four quarter images and a combination of the results are investigated. Maximum difference between the automatically and manually delimitation by Split Desktop and WipFrag is equal to 1.28% and 3.79%. Maximum difference for the image rotation effect for Split Desktop and WipFrag is equal to 1.96 perc%ent and 8.09% and Maximum difference for the separation of an image effect for Split Desktop and WipFrag is equal to 3.01 percent and 9.58 percent. Consequently, in all modes investigated the Split Desktop shows more efficient results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Size distribution
  • screen analysis
  • digital image processing
  • Split Desktop
  • WipFrag
[1]     Sudhakar, J., Adhikari, G. R., and Gupta, R. N. (2006). “Comparison of Fragmentation Measurements by Photographic and Image Analysis Techniques”. Rock Mechanics and Rock Engineering, 39(2): 159-168.

[2]     Maerz, N., and Palangio, T. W. (2004). “Post-Muckpile, Pre-Primary Crusher, Automated Optical Blast Fragmentation Sizing”. International Journal for Blasting and Fragmentation (Fragblast), 8(2): 119-136.

[3]     Siddiqui, F. I., Ali Shah, S. M., and Behan, M. Y. (2009). “Measurement of Size Distribution of Blasted Rock Using Digital Image Processing”. Engineering Science, 20(2): 81-93.

[4]     Palangio, T. W., Palangio, T. C., and Maerz, N. (2005). “Advanced Automatic Optical Blast Fragmentation Sizing and Tracking”. In European Federation of Explosives Engineers, Brighton, 259-267.

[5]     Karaca, K., Hopkins, D., Kemeny, J., and Segui, J. (2003). “Technologies for Optimizing Drilling and Blasting in Open-Pit Mines”. In International Mining Congress and Exhibition of Turkey-IMCET, 191-198.

[6]     Maerz, N. H., Palangio, T. C., and Franklin, J. A. (1996). “WipFrag Image Based Granulometry System”. In FRAGBLAST 5 Workshop on Measurement of Blast Fragmentation, Montreal, Quebec, Canada, 91-99.

[7]     Esen, S., and Bilgin, H. A. (2012). “Effect of explosive on fragmentation”. Middle East Technical University, Ankara, Turkey, 1-12.

[8]     Al-Thyabat, S., Miles, N. J., and Koh, T. S. (2007). “Estimation of the Size Distribution of Particles Moving on a Conveyor Belt”. Minerals Engineering, 20(1): 72-83.

[9]     Thurley, Matthew J. (2011). “Automated Online Measurement of Limestone Particle Size Distributions Using 3D Range Data”. Journal of Process Control, 21: 254-262.

[10]  Sirveiya, A. K., and Thote, N. R. (2013). “Assessing the Effect of Rock Mass Properties on Rock Fragmentation”. Taylor & Francis Group, London, 139-144.

[11]  Venkatesh, H. S., Vamshidhar, K., Gopinath, G., Theresraj, A. I., and Balachander, R. (2013). “Optimisation of Blast Design for an Iron Ore Mine and Assessment of Fragmentation Through Image Processing”. Taylor & Francis Group, London, pp. 10.

[12]  Shanthi, C., Kingsley Porpatham, R., and Pappa, N. (2014). “Image Analysis for Particle Size Distribution”. International Journal of Engineering and Technology (IJET), 6(3): 1340-1345.

[13]  Jahani, M., and Taji, M. (2015). “Comparison of Empirical Fragmentation Models at the Gol-e-Gohar Iron Ore Mine”. The 11th International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting, 11: 707-713.

[14]  Hoseini, S. M.,  Sereshki, F., and Ataei, M. (2016). “Blast Fragmentation Analysis Using Image Processing”. International Journal of Mining and Geo-Engineering, 50(2): 211-218.