فهرست مطالب
نشریه روش های تحلیلی و عددی مهندسی معدن
پیاپی 10 (پاییز و زمستان 1394)
- تاریخ انتشار: 1395/01/26
- تعداد عناوین: 9
-
- مقاله پژوهشی
-
صفحات 1-13روش های تفسیر خودکار بی هنجاری های میدان پتانسیل به طور قابل ملاحظه ای سبب کاهش بار تفسیری ژئوفیزیکدانان می شوند و امروزه کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. این روش ها به دو دسته کلی روش های مدل سازی و تحلیلی دسته بندی می شوند. از پرکاربردترین روش های تحلیلی می توان اویلر دیکانولوشن، ورنر دیکانولوشن و اخیرا روش تیلت – عمق (Tilt-Depth) را نام برد. روش تیلت – عمق بر پایه استفاده همزمان زاویه تیلت برای تخمین مرز و عمق توده های مولد است. در این تکنیک روابط گرادیان قائم و افقی بی هنجاری مغناطیسی مدل کنتاکت در رابطه مربوط به زاویه تیلت جایگذاری و رابطه ای برای تخمین عمق تولید می شود. در این مقاله این روش در مورد مدل های گرانی سنجی استوانه افقی و کره مدفون تعمیم و توسعه داده می شود. کارایی روش نیز با استفاده از مدل های مصنوعی کره و استوانه افقی در حالت های مختلف بررسی می گردد. همچنین اثرات نویز و همجواری توده ها نیز بر کارایی روش بررسی شده است. این روش روی دو پروفیل تهیه شده از نقشه بی هنجاری گرانی معدن سنگ آهن شواز در استان یزد به کار برده شده و نتایج آن با روش تحلیل طیف انرژی مقایسه شده است.کلیدواژگان: خودکار، تیلت، عمق، استوانه افقی، معدن سنگ آهن شواز
-
صفحات 15-26روش های آماری چند متغیره کاربردهای زیادی در علوم وابسته به زمین شناسی خصوصا ژئوشیمی پیدا کرده اند. در این مطالعه از آنها به عنوان کاربردی جدید برای تشخیص دگرسانی های نوع آرژیلیک، پتاسیک و پروپلیتیک (دگرسانی های عمده موجود در کانسار های مس پرفیری) استفاده شده است. منطقه حراران واقع شده است. برای تعیین مناطق دگرسان شده از 607 نمونه لیتوژئوشیمیایی استفاده شده است؛ این نمونه ها از منطقه حراران واقع در در نقشه 1:100000 شهرستان بافت استان کرمان اخذ شده اند که در این منطقه کانی زایی مس پورفیری رخ داده است. نمونه ها برای 45 عنصر به روش ICP-MS و در آزمایشگاه Amdelاسترالیا آنالیز شده اند که از بین آنها عناصر Ca، Na، Al، Fe، S، K، Rb، Mgبرای انجام این پژوهش انتخاب شدند. نتایج آنالیز خوشه ایبر روی متغیر ها و بر روی نمونه ها دو خوشه نشان دادند: خوشه اول شامل عناصر K، Rb، S، که منطبق بر دگرسانی نوع پتاسیک و آرژیلیک و خوشه دوم نیز شامل عناصر Mg، Ca، Na، Al، Fe است که دگرسانی نوع پروپلیتیک را نشان می دهند. نتایج آنالیز فاکتوری نیز نتایج فوق را تایید کردند و حتی نقشه فاکتور اول در قسمت های جنوبی منطقه، نواحی کوچکی از آلتراسیون آرژیلیک و پتاسیک را نیز مشخص کرد که این مناطق توسط روش آنالیز خوشه ایبر روی نمونه ها مشخص نشده بودند.کلیدواژگان: دگرسانی پتاسیک، دگرسانی آرژیلیک، دگرسانی پروپلیتیک، آنالیز چند متغیره
-
صفحات 27-40انتخاب نوع ابزاردقیق و محل مناسب برای نصب آن تاثیر به سزایی بر هزینه ابزار و عملیات معدن کاری دارد. استفاده از ابزار دقیق برای کنترل پایداری شیب در کشور های پیشرفته، بعنوان افق جدید در مهندسی معدن و ژئومکانیک بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. پایداری دیواره غربی معدن مس سرچشمه در حال حاضر از مسائل مهم معدن می باشد. با مطالعات انجام شده در خصوص وضعیت زمین شناسی و ژئومکانیکی توده سنگ های دربرگیرنده ماده معدنی و هندسه معدن، نصب ابزار دقیق در دیواره غربی به عنوان مناسبترین راه حل برای کنترل پایداری می باشد. در این تحقیق برای مکان یابی محل مناسب نصب ابزار دقیق در دیواره غربی معدن مس سرچشمه از سامانه اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. انتخاب نوع ابزار و تعیین مکان مناسب برای نصب آن نیاز به شناخت شرایط زمین شناسی، وضعیت ساختاری، خواص توده سنگ و هیدروژئولوژی ناحیه مورد مطالعه دارد. در این مقاله با تعیین و جمع آوری اطلاعات مذکور و تبدیل آنها به نقشه، محل مناسب برای نصب ابزار شناسایی شد. مهترین پارامتر های زمین شناسی و ژئومکانیکی شامل: سنگ شناسی، آلتراسیون، ارتفاع پیزومتری، گسل ها، وضعیت ناپیوستگی ها، فاصله داری ناپیوستگی ها، شاخص مقاومت زمین شناسی، امتیاز توده سنگ، ضریب کیفیت سنگ، مقاومت فشاری تک محوره، ارتفاع، شیب و جهت شیب مورد بررسی قرار گرفتند و در سامانه اطلاعات جغرافیایی به نقشه تبدیل شدند. لایه اطلاعاتی مربوط به هر پارامتر بر اساس وزن هر پارامتر، در نرم افزار ArcGIS9.3، کلاسه بندی و وزن دهی شد. تلفیق داده ها با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی و منطق فازی انجام شد. در نهایت نقشه مناطق مطلوب جهت انتخاب محل مناسب برای نصب ابزار دقیق در دیواره غربی معدن مس سرچشمه تهیه شد و با انجام عملیات کنترل صحرایی، چندین ناحیه جهت مطالعات تکمیلی در مناطق پیشنهادی مشخص گردید.کلیدواژگان: ابزار دقیق، پایداری شیب، مکان یابی، سامانه اطلاعات جغرافیایی، تحلیل سلسله مراتبی
-
صفحات 41-48در مدل سازی لرزه ای روش تفاضل محدود یک ابزار معروف و محبوب عددی برای گسسته سازی معادله موج است که در آن عملگر زمان توسط یک تقریب مرتبه دو و مشتقات مکانی توسط یک رویه مرتبه چهار تقریب زده می شوند. تقریب مشتق زمان به این صورت باعث ایجاد خطای عددی می گردد که با انتخاب گام های زمانی کوچک می توان از آن جلوگیری کرد، این امر باعث افزایش زمان محاسبات نیز می گردد. همچنین برای گسسته سازی زمانی از برخی روش های دیگر همانند روش های استورمر- فرلت، لیپفراگ و اخیرا روش ترکیبی بسط سریع- استورمر- فرلت استفاده شده است که در این مقاله مورد بحث، بررسی و مقایسه قرار گرفته است. هدف اصلی مقاله حاضر ارائه یک روش عددی جدید با استفاده از انتگرال گیری ترکیبی لیپفراگ و روش بسط سریع برای دستیابی به دقت و پایداری بالا به منظور حل عددی معادله موج برای مدل سازی و مهاجرت زمانی معکوس داده های لرزه ای می باشد. با استفاده از روش بسط سریع و روش تبدیل فوریه برای مشتقات مکان، می توان روش پیشنهادی مطالعه حاضر، یعنی روش ترکیبی بسط سریع-لیپفراگ، را به منظور انتشار میدان موج، حتی برای گام های زمانی بزرگتر نیز بکار برد. با روش پیشنهادی، پاسخ معادله موج و مشتق اول آن نسبت به زمان در هر گام زمانی مورد استفاده بدست می آید. روش ارائه شده نه تنها برای گام های زمانی کوچک، دارای دقت بسیار بالایی است، بلکه با افزایش گام زمانی به چندین برابر، دارای خطای به مراتب کمتری نسبت به سایر روش های ارائه شده از این دست همانند روش استورمر-فرلت، روش لیپفراگ و روش ترکیبی بسط سریع-استورمر-فرلت می باشد.کلیدواژگان: روش های عددی، معادله موج کامل، میدان موج، انتگرال گیری ترکیبی، روش بسط سریع، لیپفراگ
-
صفحات 49-62پروژه های زیرزمینی و زیرساختی عموما پروژه های پیچیده با متغیرهای زیادی از جمله شرایط متغیر و نامطمئن زمین و آب های زیرزمینی بوده و اطلاعات حاصله اکثرا به صورت غیرمستقیم به دست می آیند. این شرایط ریسک های قابل توجهی را بر تمام اجزای پروژه حتی قسمت هایی که به صورت غیرمستقیم با پروژه در ارتباط می باشند، وارد آورده و منجر به صرف هزینه های زیاد و تاخیرات زمانی در انجام پروژه می گردد. مدیریت درست و به موقع این ریسک ها موجب حداقل کردن احتمال وقوع یا اثر پیامدهای منفی بر اهداف پروژه می شود. رتبه بندی با فراهم آوردن امکان پاسخ دهی به موقع به همه ی ریسک ها، کمک شایانی به انجام هرچه موفق تر فرآیند مدیریت ریسک می نماید. در این مقاله به اولویت بندی ریسک در تونل سازی مکانیزه با استفاده از روش شباهت به گزینه ایده آل فازی در محیط های سنگی پرداخته شده است. به منظور این اولویت بندی ابتدا ریسک های زمین شناسی شناسایی و عوامل موثر بر آن تعیین شده است. این محاسبات در 19 پهنه به صورت مجزا انجام و در نهایت 3 ریسک به عنوان ریسک بالا (اصلی) در هر پهنه مشخص شده است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد نشت گازهای سمی موجود در سنگ ها و نشت و هجوم آب به داخل تونل به ترتیب مهمترین مخاطره های موجود در این تحقیق می باشند.کلیدواژگان: ریسک های زمین شناسی، مدیریت ریسک، تونل سازی مکانیزه، شباهت به گزینه ایده آل فازی
-
صفحات 63-76در طی دهه اخیر روش پایدارسازی شیب های خاکی با استفاده از مهارها موردتوجه زیادی قرارگرفته است. بهینه سازی مهارها در پروژه های گودبرداری می تواند منجر به کاهش هزینه ی چشمگیری شود. این بهینه سازی ها با روش سعی و خطا انجام می شود و ازاین رو در بسیاری از موارد طرح کاملا بهینه ای به دست نمی آید. هدف از این مطالعه بررسی پایداری شیب های مختلف با استفاده از الگوریتم ژن شناختی به منظور دست یابی به طول بهینه المان های مسلح کننده خاک با توجه به پارامترهای مختلف است. در این تحقیق یک کد رایانه ای طراحی شده است و در الگوریتم ژن شناختی نرم افزار متلب اجرا شد و میزان درصد کاهش طول مهارها با توجه به پارامترهای مقاومت برشی خاک مشخص شده است. طراحی این کد به گونه ای است که یک کاربر بدون اطلاع از مفاهیم الگوریتم ژن شناختی، به سادگی بتواند بهینه سازی مهارها را انجام دهد. مطالعه موردی این تحقیق در خاک منطقه مرکزی مشهد و اطراف حرم مطهر امام رضا (ع) انجام شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که تغییر قطر میل گردها اثر چشمگیری بر مجموع طول مهارها ندارد بلکه تغییر در قطر چال حفاری باعث کاهش طول بیشتری در مهارها می شود.کلیدواژگان: بهینه سازی، الگوریتم ژن شناختی، میل مهار، گودبرداری، الگوریتم ژنتیک
-
صفحات 77-92محدوده اکتشافی خونی در270 کیلومتری استاناصفهان در منطقه انارک و در زون ایران مرکزی واقع شده است. با توجه به وجود شواهدی حاکی از کانی سازی طلا در این ناحیه، شناسایی نواحی امید بخش معدنی در این منطقه ضروری است. بنابراین ضرورت یافتن اطلاعاتی در مورد ارتباط و چگونگی رفتار عناصر طلا، آرسنیک و آنتیموان نسبت به یکدیگر در این محدوده، برای پیدایش و تعیین وسعت هاله های ژئوشیمیایی، تعیین امیدبخش بودن منطقه و تخمین عیار اهمیت می یابد و باید مورد بررسی قرار گیرند. بدین منظوردر تحقیق حاضر برای تعیین رفتار عناصر نام برده، با استفاده از روش معروف و کارآمد K-means انجام می شود که یکی از روش های خوشه بندی بوده و مبتنی بر کمینه نمودن مجموع فواصل اقلیدسی هر یک از نمونه ها از مرکز دسته ای که به آن تخصیص می یابد، است. در این پژوهش از تابع کیفیت خوشه بندی و میزان مطلوبیت نمونه در خوشه مورد نظر (S(i))، برای تعیین تعداد خوشه بهینه استفاده شده است و در پایان با توجه به مراکز خوشه ها و نتایج حاصل، معادله ای جهت تخمین عیار عنصر طلا بر حسب چهار پارامتر عیار آرسنیک، عیار آنتیموان، طول و عرض نقاط نمونه برداری ارائه می شود.کلیدواژگان: طلا، کانسار خونی، روش خوشه بندی، تخمین عیار، K، Means
-
صفحات 93-109امروزه جهت پاکسازی نقاط آلوده به انواع آلاینده ها، روش هایی نظیر فرآیندهای گیاه پالایی کاربرد فراوانی یافته اند. در همین راستا در این پژوهش، انتخاب مناسب ترین مکان و مقاوم ترین گونه کشت برای ایجاد مزارع کشاورزی با آبیاری از طریق پساب کارخانه تغلیظ مجتمع مس سونگون، مورد بررسی قرار گرفته است. علت مکان یابی مزارع در پیرامون معدن مذکور، علاوه بر استفاده بهینه از منابع آبی و پساب خروجی کارخانه، کاهش عوارض مخرب زیست محیطی پساب کارخانه است که به عنوان تهدیدی برای جنگل های ارسباران مجاور معدن، محسوب می شود. در این پژوهش، از رویکردی چندهدفه برای مد نظر قرار دادن اهداف مهم مدیریتی نظیر کمینه سازی هزینه و آب مصرفی و بیشینه سازی درآمد و کارایی نقاط منتخب استفاده می شود؛به گونه ای که برای ارزیابی کارایی مکان های کاندیدا در مدل چندهدفه، از روش تحلیل پوششی توسعه یافته بر مبنای روش تجمیع همزمان تحلیل پوششی داده ها با ماهیت داده های بازه ای بهره گرفته شده است. حل مدل برنامه ریزی چندهدفه ارائه شده، با یکپارچه سازی اهداف چهارگانه با استفاده از روش معیار جامع وزن دار انجام شده است. در نهایت با بررسی مطالعه ی موردی، نحوه استفاده و تجزیه و تحلیل مدل ارائه شده تشریح و اعتبارسنجی مدل برای معدن مس سونگون مورد تحلیل قرار گرفته است.کلیدواژگان: برنامه ریزی چندهدفه، تحلیل پوششی داده ها، داده های بازه ای، مکان یابی مزارع کشت، معدن مس سونگون
-
صفحات 111-123به منظور اکتشافات زیرسطحی کانسار، شبکه حفاری باید به گونه ای طراحی شود که از اتلاف منابع و بودجه جلوگیری شود. در طراحی بهینه شبکه حفاری باید دو راهبرد افزایش احتمال کشف و کاهش هزینه ها در نظر گرفته شود که این اصول، دو نقطه مقابل در بهینه سازی هستند. اولین مرحله در این راستا، بهینه سازی امتداد شبکه طراحی شده است که به امتداد اصلی کانسار و ضریب شکل (نسبت عرض به طول) کانسار بستگی دارد که در نهایت از مدل بازدهی (تفاضل توابع درآمد و هزینه) استفاده شده است. در این مطالعه، منظور از درآمد، افزایش احتمال کشف کانسار و منظور از هزینه، هزینه های حفاری اکتشافی، به عنوان دو سنگ بنای اصلی مدل بهینه سازی است. تابع احتمال کشف، به عواملی چون هندسه کانسار (پارامتر های بعدی و جهتی)، نسبت طول کانسار به طول شبکه حفاری و زاویه برخورد گمانه به کانسار بستگی دارد. انواع کانسار های رگه ای، لایه ای و پورفیری به ترتیب دارای هندسه یک، دو و سه بعدی هستند. در مطالعه حاضر، کانسار هایی با هندسه سه بعدی مورد بررسی قرار می گیرند که مدل اولیه هندسه کانسار باید توسط مطالعات ژئوفیزیکی تعیین شود. پارامتر های موثر در تابع هزینه حفاری شامل طول حفاری، نوع حفاری و زاویه حفاری است. در مرحله بعد، مدل تابع بازدهی نسبت به هریک از متغیرهای مستقل طول شبکه نمونه برداری و زاویه حفاری مشتق جزئی گرفته و نتیجه حل آن، تشکیل دستگاه دو معادله و دو مجهول است. با حل این دستگاه، متغیرهای طول شبکه نمونه برداری و زاویه حفاری به صورت بهینه تعیین شده که مقادیر به دست آمده این دو پارامتر، مقدار بهینه احتمال کشف را مشخص نموده و در نهایت براساس تغییرات شیب کانسار، زاویه حفاری نظیر آن تصحیح شده است.کلیدواژگان: شبکه گمانه های اکتشافی، مدل بازدهی حفاری، هندسه کانسار، پارامتر های هزینه حفاری، تابع احتمال کشف کانسار
-
Pages 1-13One of the most important problems in the interpretation of gravity or magnetic data is to obtain information about the sources position (geometry and depth). Potential field automatic interpretation techniques can significantly decrease the interpretation workload of a geophysicist and are widely used. Automatic interpretation methods can be classified into two major groups: modeling and analytical. Euler Deconvolution, Werenr Deconvolution and recently, Tilt-Depth method are the commonly used (practical goals) analytical methods. The basic idea in Tilt-Depth method is simultaneous application of tilt angle for edge and depth estimation of magnetic contact model. In this method, the vertical and horizontal gradients of magnetic contact substituted in tilt equation lead to an equation for depth estimation. This paper generalizes the tilt-depth method to gravity data using the horizontal cylinder and the buried sphere models.Keywords: Automatic, Tilt, Depth, Horizontal cylinder, analysis, Shavaz Iron ore
-
Pages 15-26In geological sciences, especially geochemistry, multivariate statistical methods have many applications. So that, they were employed as a new application for recognition main alterations in Cu-Mo porphyry system such as argillic, potassic, and propylitic alterations. For determination of alteration areas, results of 607 lithogeochemical samples were utilized in Hararan area, which appears to possess the potentiality for porphyry mineralization and locates in Baft sheet (1:100,000 series) in the southeast of Iran. 607 rock samples were analyzed by ICP-MS in Amdel laboratory for 45 elements. However, it used just the results of Ca, Na, Al, Fe, S, K, Rb, Mg elements for this paper. Results of hierarchical cluster and k- means Cluster methods showed two different clusters: K, Rb, S elements and Mg, Ca, Na, Al, Fe elements have been in cluster 1 and cluster 2, respectively. Cluster1 and cluster2 introduced as potassic and argillic alterations and propylitic alteration, respectively. The results of factor analysis not only confirmed the above results but also the first factor map depicted small areas of argillic and potassic alterations in the southern parts of the region, so that these areas did not identify by k-means cluster method.Keywords: Potassic alteration, Argillic alteration, propylitic alteration, multivariate analysis
-
Pages 27-40The instruments locating has influence on cost-utility and mining operations. Monitoring rock deformations is important in assessing the stability of rock structures. The instrumentation system enables high precision assessment of strains and displacements. Nowadays, stability of slope in advanced countries is controled by high-resolution tools and methods for monitoring data evaluation assist in the continuous interpretation of the behavior of ground and support interaction. Instruments can provide early warning of impending failures, allowing time for safe evacuation of the area and time to implement remedial action. Safety monitoring requires quick retrieval, processing, and presentation of data, so that decisions can be made promptly.Keywords: Instrumentation, stability of slope, locating, geographic information system (GIS), analytical hierarchy process (AHP)
-
Pages 41-48The aim of this paper is to present a new numerical method to solve the wave equation with a good accuracy and high stability using the Leapfrog symplectic integrator and rapid expansion method (REM). It can be used for seismic modeling and reverse time migration (RTM). Using the REM with Fourier transform method for spatial derivative, the Leapfrog-rapid expansion method (L-REM) can be even used for larger time steps. The L-REM provides the solution of the wave equation and its first time derivative at the current time step. In addition to the very low error for the small time steps, increasing the time step also lead to more accurate results and high stability in comparison with the similar methods such as Störmer-Verlet, Leapfrog and Störmer-Verlet-rapid expansion method which will also be discussed in this paper.Keywords: Numerical methods, Full wave equation, Wave, field extrapolation, Symplectic integrator, Leapfrog, rapid expansion method
-
Pages 49-62Underground and infrastructure projects are generally complex project with many variables including ground ýand groundwater conditions are variable and uncertain. These ýconditions infliction significant risks in all project components or parts that are indirectly related with the ýproject, and has led to the high costs and time delays to the project. Ranking by providing timely response to risk it all, helpful to the risk management process will be more ýsuccessful. In this paper, prioritize risks are discussed in the mechanized tunneling to using Fuzzy Technique ýfor Order Preferences by Similarity to Ideal Solution (FTOPSIS) in rocky environments. The calculations ýperformed in 19 separate zone and ultimately three risk as the high risk (main) in each zone specified. The ýanalysis results show that leaks of toxic gases in rocks and water leaks and influx into the tunnel in this study ýare respectively most important risks.ýKeywords: ýGeological Risks, Risk Management, Mechanized Tunneling, Fuzzy Similarity to Ideal Solution
-
Pages 63-76During the last decade, stabilization of soil slopes using nailing has attracted a lot of attention. Optimization of nailing in excavation projects is a potential factor for significant cost savings. Such optimizations are typically performed using trial and error approaches, and thus in several cases the design is not optimal.Keywords: Slope stability, Composite soil nailing wall, Genetic algorithms, Optimization, Nailing
-
Pages 77-92Khooni exploratory area is located at 270 kilometers of Esfahan, and belongs to Central Iran geological zone. According to some instances expressing gold mineral forming in this area, make reconnaissance of favorable area as an essential fact. A well-known algorithm of clustering is K-Means by which the data are divided into K clusters on the basis of distance. In this analysis, using the K-Means method to classify the sampling of khooni district for Gold, Arsenic and Antimony elements. The optimal K value was determined and then the data were clustered and the behavioral characteristics were analyzed, and at the end relationships and equations with correlation coefficients were identified and the grade of gold were estimated based on four parameters Arsenic, Antimony content; length and width of the sampling points.Keywords: Gold, khooni deposits, clustering, estimated grade, K, Means
-
Pages 93-109Currently, the environmental protection has found an important role in most countries. The effluents of the Sungun Copper Mine Concentration Plant (SCMCP) have the destructive effects. The location of farms, especially around the mine, should be performed based on technical and economical topics. In the present study, in order to the consideration of the main aims of the Mine management, a multi-objective approach is used. The effluents of SCMCP have some destructive effects on the Arasbaran forests. Thus, determination of the proper locations to discharge the wastewaters of the SCMCP is one of the important issues which should be considered. The Data Envelopment Analysis (DEA) method is an appropriate method for measuring the efficiency. The development of uncertainty in the world, indicates the importance of DEA method and its applications.Keywords: Multi, objective programming, Data Envelopment Analysis, Interval data, location farms, Sungun Copper Mine
-
Pages 111-123In the earth sciences, a great deal of uncertainty modeling depends on subsurface interpretation. The exploratory borehole is one of the best tools for subsurface exploration and data gathering. In the mineral exploration project, the layout of boreholes is designed based on the available information and engineering judgment, which may result in a lack of information or redundant information in decision making. This paper presents a new algorithm to compute the parameters of the optimal exploratory boreholes network.Keywords: Exploratory boreholes network, Efficiency function, Ore geometry, Drilling parameters, Ore detection probability function
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.