Towards safer mining: the role of modelling software to find missing persons after a mine collapse

Purpose. The purpose of the study is to apply science and technology to determine the most likely location of a container in which three miners were trapped after the Lily mine disaster. Following the collapse of the Crown Pillar at Lily Mine in South Africa on the 5th of February 2016, there was a national outcry to find the three miners who were trapped in a surface container lamp room that disappeared in the sinkhole that formed during the surface col-lapse. Methods. At a visit to Lily Mine on the 9th of March, the Witwatersrand Mining Institute suggested a two-way strategy going forward to find the container in which the miners are trapped and buried. The first approach, which is the subject of this paper, is to test temporal 3D modeling software technology to locate the container, and second, to use scientific measurement and testing technologies. The overall methodology used was to first, request academia and research entities within the University to supply the WMI with ideas, which ideas list was compiled as responses came in. These were scrutinized and literature gathered for a conceptual study on which these ideas are likely to work. The software screening and preliminary testing of such software are discussed in this article. Findings. The findings are that software modeling is likely to locate the present position of the container, but accurate data and a combination of different advanced software packages will be required, but at tremendous cost. Originality. This paper presents original work on how software technology can be used to locate missing miners. Practical implications. The two approaches were not likely to recover the miners alive because of the considerable time interval, but will alert the rescue team and mine workers when they come in close proximity to them.Мета. Визначення можливого місця локалізації лампового приміщення контейнера, в якому опинилися три шахтаря після аварії на шахті Лілі (Барбертон, Мпумаланга) методом комп’ютерного моделювання. Після обвалення стельового цілика на шахті Лілі 5 лютого 2016 року почалася національна кампанія з порятунку трьох шахтарів, які залишилися у ламповому приміщенні поверхневого транспортного контейнера, що провалився в утворену після вибуху воронку. Методика. Співробітниками Гірничого Інституту (Уітуотерс) запропонована двостадійна стратегія пошуку контейнера, в якому існує ймовірність знаходження шахтарів. В рамках першого підходу (який розглядається у даній статті) для виявлення контейнера здійснювалось випробування комп’ютерної технології 3D-моделювання в часі. Другий підхід передбачав технологію проведення наукового вимірювання та експерименту. В цілому, методологія включала, насамперед, підключення викладацького та наукового складу університету до вирішення проблеми шляхом комплексної генерації ідей, які були об’єднані в загальний список, вивчені із залученням відповідних літературних джерел, і найбільш реалістичні ідеї були виділені із загального переліку. Дана стаття розглядає результати комп’ютерної експертизи цих ідей та перевірки надійності відповідного програмного забезпечення. Результати. Для зручності моделювання процес обвалення був розділений на три окремі фази: руйнування воронки, руйнування західного схилу та небезпека ковзання на південних схилах. Ідентифіковано програмні технології, які можуть імітувати рух контейнера у перших двох фазах обвалення. В результаті моделювання у програмному забезпеченні ParaView виявлено місце розташування даного контейнера. Виконано аналіз південного схилу за допомогою ArcGIS і складені карти небезпеки схилу для району, а також підземні карти порятунку з маршрутами евакуації. Встановлено, що комп’ютерне моделювання може визначити місцезнаходження контейнера, але для цього потрібні точні вихідні дані й комплекс дорогих високоефективних програмних пакетів. Наукова новизна. Вперше застосовано комплекс комп’ютерних технологій та програмного забезпечення для пошуку зниклих шахтарів після аварійних ситуацій у підземному просторі шахт. Практична значимість. При застосуванні двостадійної стратегії пошуку шахтарів, що опинилися під завалом порід, команда рятувальників отримає сигнал про наближення до їх місцезнаходження.Цель. Определение возможного места локализации лампового помещения контейнера, в котором оказались три шахтера после аварии на шахте Лили (Барбертон, Мпумаланга) методом компьютерного моделирования. После обрушения потолочного целика на шахте Лили 5 февраля 2016 года началась национальная кампания по спасению трех шахтеров, оставшихся в ламповом помещении поверхностного транспортного контейнера, который провалился в воронку, образовавшуюся после взрыва. Методика. Сотрудниками Горного Института (Уитуотерс) предложена двухстадийная стратегия поиска контейнера, в котором существует вероятность нахождения шахтеров. В рамках первого подхода (который рассматривается в данной статье) для обнаружения контейнера производилось испытание компьютерной технологии 3D-моделирования во времени. Второй подход предполагал технологию проведения научного измерения и эксперимента. В целом, методология включала, прежде всего, подключение преподавательского и научного состава университета к решению проблемы путем комплексной генерации идей, которые были объединены в общий список, изучены с привлечением соответствующих литературных источников, и наиболее реалистичные идеи были выделены из общего списка. Настоящая статья рассматривает результаты компьютерной экспертизы данных идей и проверки надежности соответствующего программного обеспечения. Результаты. Для удобства моделирования процесс обрушения был разделен на три отдельные фазы: разрушение воронки, разрушение западного склона и опасность скольжения на южных склонах. Идентифицированы программные технологии, которые могут имитировать движение контейнера в первых двух фазах обрушения. В результате моделирования в программном обеспечении ParaView выявлено местоположение данного контейнера. Выполнен анализа южного склона с помощью ArcGIS и составлены карты опасности склона для района, а также подземные карты спасения с маршрутами эвакуации. Установлено, что компьютерное моделирование может определить местонахождение контейнера, но для этого нужны точные исходные данные и комплекс дорогостоящих высокоэффективных программных пакетов. Научная новизна. Впервые применен комплекс компьютерных технологий и программного обеспечения для поиска пропавших шахтеров после аварийных ситуаций в подземном пространстве шахт. Практическая значимость. При применении двухстадийной стратегии поиска шахтеров, оказавшихся под завалом пород, команда горноспасателей получит сигнал о приближении к их местонахождению.The results of the article were obtained without the support of any of the projects or funding

Adam Smith, Behavioral Economist

In The Wealth of Nations, published in 1776, Adam Smith famously argued that economic behavior was motivated by self-interest. But 17 years earlier in 1759, Smith had proposed a theory of human behavior that looks anything but self-interested. In his first book, The Theory of Moral Sentiments, Smith argued that behavior was determined by the struggle between what Smith termed the “passions” and the “impartial spectator.” The passions included drives such as hunger and sex, emotions such as fear and anger, and motivational feeling states such as pain. Smith viewed behavior as under the direct control of the passions, but believed that people could override passion-driven behavior by viewing their own behavior from the perspective of an outsider—the impartial spectator—a “moral hector who, looking over the shoulder of the economic man, scrutinizes every move he makes” (Grampp, 1948, p. 317)

The performance of Islamic versus conventional stocks during the COVID-19 shock: Evidence from firm-level data

In this study, we extend the recently heated debate that compares the performance of Shariah compliant equities with their non-Shariah compliant counterparts especially during the Covid-19 shock. Unlike the existing literature, which uses stock market index level data to reach controversial conclusions, we use firm-level stock returns data to find robust evidence that Shariah compliant stocks outperformed their conventional counterparts during the Covid-19 market meltdown. More specifically, we find that the prices of Shariah compliant stocks reacted to the increase in Coronavirus confirmed cases and government social distancing measures with lower negative returns than the prices of non-Shariah compliant stocks. Overall, our findings imply that Shariah compliant stocks fared better during the Covid-19 crisis episode

Shear capacity of reinforced concrete beams using neural network

NoOptimum multi-layered feed-forward neural network (NN) models using a resilient back-propagation algorithm and early stopping technique are built to predict the shear capacity of reinforced concrete deep and slender beams. The input layer neurons represent geometrical and material properties of reinforced concrete beams and the output layer produces the beam shear capacity. Training, validation and testing of the developed neural network have been achieved using 50%, 25%, and 25%, respectively, of a comprehensive database compiled from 631 deep and 549 slender beam specimens. The predictions obtained from the developed neural network models are in much better agreement with test results than those determined from shear provisions of different codes, such as KBCS, ACI 318-05, and EC2. The mean and standard deviation of the ratio between predicted using the neural network models and measured shear capacities are 1.02 and 0.18, respectively, for deep beams, and 1.04 and 0.17, respectively, for slender beams. In addition, the influence of different parameters on the shear capacity of reinforced concrete beams predicted by the developed neural network shows consistent agreement with those experimentally observed

Are Investors’ Attention and Uncertainty Aversion the Risk Factors for Stock Markets? International Evidence from the COVID-19 Crisis

In this paper, we examine the impact of investors’ attention to COVID-19 on stock market returns and the moderating effect of national culture on this relationship. Using daily data from 34 countries over the period 23 January to 12 June 2020, and measuring investors’ attention with the Google search volume (GSV) of the word “coronavirus” for each country, we find that investors’ enhanced attention to the COVID-19 pandemic results in negative stock market returns. Further, measuring the national culture with the uncertainty avoidance index (the aspect of national culture which measures the cross-country differences in decision-making under stress and ambiguity), we find that the negative impact of investors’ attention on stock market returns is stronger in countries where investors possess higher uncertainty avoidance cultural values. Our findings imply that uncertainty avoidance cultural values of investors promote financial market instability amid the crisis

Geospatial subsidence hazard modelling at Sterkfontein Caves

This paper covers a GIS1 approach to identifying hazardous areas at the Sterkfontein Caves. It makes a contribution to risk assessment of land with shallow caves underneath it. The aim of the study is to ensure public safety in a concentrated area frequently visited by the public and is part of a programme to identify appropriate digital technologies for mining. The geo-hazard subsidence model includes historic subsidence occurrances, terrain (water flow) and water accumulation. Water accumulating on the surface will percolate and reduce the strength of the soil mass, possibly inducing subsidence. Areas for further geotechnical investigation are identified, demonstrating that a GIS, geospatial reclassification tool has great potential for strengthening current risk assessment approaches in minin