به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

سید محمداسماعیل جلالی

  • علی شیخ الاسلام، سید محمداسماعیل جلالی*، احمد رمضان زاده، حسن شجاعی

    جداره گذاری و مشبک کاری آن، به دلیل ایمنی اجرا و مقرون به صرفه بودن یکی از بهترین روش های تکمیل چاه در مخازن محتمل به ماسه زایی به شمار می آید. در طراحی آرایش مشبک کاری تعداد شلیک در هر فوت به طور معمول با حجم تولید هیدروکربن مورد نیاز تعیین می شود. در نتیجه بهینه سازی زاویه بندی (Phasing) برای پیش گیری از هم پوشانی نواحی آسیب دیده اطراف حفره های مجاور و کاهش برهم کنش آن ها یکی از اصلی ترین پارامترهای طراحی است. با توجه به عدم محدودیت و سادگی ایجاد الگوی مشبک کاری مارپیچی یکنواخت منفرد (Single Helical Pattern) نسبت به الگوهای دیگر، در این مطالعه با تمرکز بر کمترین فاصله بین حفره های مجاور (Perforation-to-Perforation Spacing) حاصل از زاویه بندی های مختلف در این الگو و کدنویسی روابط در محیط پایتون به روش جستجوی فراگیر (Brute-Force Search Approach)، به بررسی بهترین زاویه بندی ها برای تعداد 6، 9 و 12 شلیک در هر فوت در سه قطر چاه مرسوم پرداخته شده است. در نظر گرفتن بیش از سه دور حفره مشبک کاری (Wrap) متوالی در تعیین زاویه بندی بهینه و همچنین تاثیر توامان پایداری حفره های مشبک کاری و توزیع یکنواخت جریان در اطراف چاه در کاهش احتمال ماسه زایی، از نوآوری های این مطالعه به حساب می آیند. توزیع یکنواخت حفره های مشبک کاری با تعریف پارامتری به نام امتیاز تشابه متساوی الاضلاع (Equilateral Likeness Score) صورت گرفته است به طوری که کمترین مقدار آن بیان گر یکنواخت ترین حالت توزیع حفره های مجاور است. زاویه بندی های بهینه با الهام از دو دیدگاه مختلف؛ بیشترین اندازه مقدار فاصله بندی (Spacing) بین حفره ها و بیشترین اندازه مقدار زاویه بندی ممکن تعیین شده اند. مقایسه نتایج حاصل از تئوری ارائه شده و تئوری های پیشین نشان از امکان تفاوت زیاد اندازه مقدار زاویه بندی های تعیین شده در برخی از تراکم های شلیک دارد. اندازه زاویه بندی های بهینه برای تراکم های شلیک پیش گفته، در چاه با قطر in 8/41 ، به ترتیب، 127، 130 و 97o، در چاه با قطر in 8/61 ، به ترتیب، 130، 97 و 143o و در چاه با قطر in 2/81 ، به ترتیب، 97، 143 و 77o برآورد شده اند.

    کلید واژگان: ماسه سنگ ضعیف, تولید ماسه, مشبک کاری, الگوی مارپیچی یکنواخت منفرد, بهینه سازی زاویه بندی
    Ali Sheikholeslam, Seyed Mohammadesmaiel Jalali *, Ahmad Ramezanzadeh, Hasan Shojaei

    The Cased, Cemented, and Perforated (CCP) completion method is considered one of the superior well completion methods in sand-prone reservoirs due to its execution safety and cost-effectiveness compared to alternative techniques. In the design of perforation configurations, the number of shots aligns with the requisite hydrocarbon production volume. Consequently, the optimization of the phase angle (phasing) emerges as a critical design parameter, typically deployed to forestall overlap within the impacted zones surrounding neighboring perforations and curtail their interaction. In light of the absence of constraints and the ease of establishing a single helical perforation pattern compared to alternatives, this study is dedicated to exploring the optimal phase angles within this pattern using a pythonic brute-force search approach. Moreover, emphasis is placed on achieving the minimum spacing between adjacent perforations, and the analysis is geared towards identifying the most optimal phase angles for 6, 9, and 12 shots per foot across three common wellbore diameters. Innovations of this study include the consideration of more than three consecutive wraps of perforations in determining the optimal phasing, as well as the simultaneous impact of perforation stability and uniform flow distribution around the wellbore in reducing the likelihood of sand production. The uniform distribution of perforations has been achieved by introducing a parameter known as the Equilateral Likeness Score (ELS), where its minimum value signifies the most uniform arrangement of adjacent perforations. The optimal phasing angles are determined by drawing inspiration from two distinct perspectives: maximizing the spacing between adjacent perforations and achieving the highest possible phasing values. A comparative analysis of the outcomes derived from the presented theory and existing ones underscores the potential for significant variations in the determined phasing values for certain shot densities. Ultimately, the optimal phase angles for the aforementioned shot densities are projected as 127, 130, and 97 degrees for a 41/8-inch wellbore, 130, 97, and 143 degrees for a 61/8-inch wellbore, and 97, 143, and 77 degrees for an 81/2-inch wellbore.

    Keywords: Weak Sandstone, Sand Production, Perforation, Single Helical Pattern, Phasing Optimization
  • عادل روحی جویباری، سیدمحمد اسماعیل جلالی*

    ایران به دلیل داشتن ذخایر مهم معدنی در حوزه معدن و صنایع وابسته به آن، یکی از کشورهای دارای مزیت نسبی در این حوزه محسوب می شود. این موضوع بر اهمیت و اولویت برنامه های توسعه در بخش معدن و صنایع معدنی می افزاید. بهره مندی هرچه بیشتر و بهتر از منابع و ذخایر معدنی یکی از راه های افزایش ثروت در جامعه است. مس پس از فولاد، رتبه دوم بین فلزهای اصلی از نظر تولید ارزش افزوده در جهان را داراست. ایران با ذخیره حدود 34 میلیون تن مس، صاحب 4 درصد از ذخایر مس جهان است. در این پژوهش به بررسی تحلیلی و تطبیقی برنامه های توسعه صنعت مس در ایران و هند پرداخته شده است. با وجود اینکه هر دو کشور تقریبا هم زمان برنامه های توسعه ای خود در صنعت مس را شروع کرده اند؛ اما هند در مقایسه با ایران در سال 2018 بین قدرت های برتر اقتصادی آسیا قرار گرفت. بر این اساس، برنامه های راهبردی هند در زمینه مس می تواند به تدوین برنامه های راهبردی در صنعت مس ایران کمک بزرگی کند. بر اساس بررسی های انجام شده در ایران، افزایش میزان حقوق دولتی و عوارض صادراتی، عدم ورود ماشین آلات معدنی و صنعتی، قوانین نوپدید و نوسان های نرخ ارز و تورم از جمله مهم ترین چالش های مطرح در صنعت مس به شمار می آیند. در این پژوهش به منظور آسیب شناسی و تحلیل نقاط ضعف و قوت برنامه صنعت مس ایران، به بررسی وضعیت موجود و مرور برنامه های توسعه صنعت مس و مقایسه آن با کشور هند و چالش های پیش رو پرداخته شده است و در نهایت راه کارهایی برای تدوین سند توسعه این صنعت مهم ارائه شده است.

    کلید واژگان: برنامه های توسعه, صنایع معدنی, صنعت مس, سند راهبردی
    Adel Rouhi Jouybari, Seyed Mohammad Esmaiel Jalali *

    Iran is considered one of the countries with a relative advantage in the field of mining and related industries due to its important mineral resources and reserves. This issue increases the importance and priority of development programs in the mining and mineral industries sector. Copper, after steel, ranks second among the major metals in terms of value-added production in the world. Iran, with a reserve of about 34 million tons of copper, owns 4% of the world's copper reserves. This article examines the analytical and comparative analysis of copper industry development programs in Iran and India. Although both countries have started their own development programs in the copper industry almost simultaneously, India was ranked among the top economic powers in Asia in 2018 compared to Iran. On the other hand, with some economic growth indicators surpassing China, some analysts believe that this trend may continue and India may achieve growth similar to China and even replace it. On this basis, India’s strategic plans in the field of copper can greatly help in formulating strategic plans in Iran’s copper industry. According to studies conducted in Iran, the most important challenges in the copper industry include increasing the amount of government salaries and export duties, non-entry of mining and industrial machinery, round-the-clock laws, and fluctuations in exchange rates and inflation. This research has examined the damage and analysis of the strengths and weaknesses of Iran’s copper industry program, reviewed the current situation and copper industry development programs, compared it with India, and addressed the challenges ahead. Finally, solutions have been proposed for the development of this important industry.

    Keywords: Development Plans, Mining Industries, Copper Industry, Strategic Document
  • عین الله عامری، سید محمداسماعیل جلالی*، محمدرضا ربیعی، مهدی نوروزی

    شبیه سازی دقیق ویژگی های هندسی ناپیوستگی ها، یکی از اهداف مهم در مهندسی سنگ است. یکی از توانمندترین روش های شبیه سازی ماهیت تصادفی ویژگی های هندسی ناپیوستگی ها، مدل سازی تصادفی سه بعدی شبکه ناپیوستگی های مجزا (DFN) است که طبیعت ناهمگن توده سنگ های درزه دار با ویژگی های هندسی که به طور آماری تعریف شده اند را ارایه می دهد. تاکنون ویژگی های ناپیوستگی ها از جمله موقعیت، شکل، جهت داری، اندازه (پایایی)، فاصله داری و بازشدگی درزه ها شبیه سازی و در مدل تصادفی سه بعدی شبکه ناپیوستگی های مجزا به کار گرفته شده است. در این پژوهش، برای شبیه سازی زبری از یک راهکار آماری بر پایه برآورد ناپارامتری توزیع به روش کرنل استفاده شده است. با این روش می توان حتی آن دسته از ویژگی های هندسی ناپیوستگی ها که توابع توزیع مشخصی برای آن ها ارایه شده است را نیز شبیه سازی کرد. پس از شبیه سازی مقدار زبری، هندسه زبری نیز باید به گونه ای شبیه سازی شود که مقدار زبری را تداعی کند. بر این اساس، در این پژوهش، شبیه سازی سطح ناپیوستگی با استفاده از روش دو بعدی شبیه سازی زبری ناپیوستگی (DRS) انجام و سپس از دو بعد به سه بعد توسعه داده شده است. در نهایت شبیه سازی زبری ناپیوستگی به عنوان یک بسته مجزا به برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D اضافه شده است. برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D به عنوان یکی از توانمندترین ابزار در این حوزه قادر است با استفاده از داده های برداشت شده و سپس شبیه سازی ویژ گی های ناپیوستگی، مدل بلوکی سه بعدی شبکه ناپیوستگی ها را ارایه دهد، بنابراین با اعمال دستاورد های این پژوهش در برنامه کامپیوتری یاد شده، از این پس می توان با تمامی ویژگی های هندسی ناپیوستگی را شبیه سازی کرد. برای نشان دادن نتایج حاصل از این پژوهش، خروجی برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D برای شرایط بدون اعمال ویژگی زبری و با اعمال آن در شبکه ناپیوستگی های مجزا مقایسه شده است.

    کلید واژگان: DFN-FRAC3D, زبری, شبیه سازی, JRC و DRS
    E. Ameri, S.M.E. Jalali *, M.R. Rabiee, M. Noroozi

    Accurate simulation of geometrical properties of fractures is an important goal in rock engineering. One of the most capable methods for simulating the random nature of geometrical properties of fractures is Discrete Fracture Network (DFN) random modelling, which presents the heterogeneous nature of fractured rock mass with statistically defined geometrical properties. Up to now, all properties of fractures such as location, shape, orientation, size (persistence), spacing, and opening of joints have been simulated and applied in 3D DFN modelling. In this research, a statistical solution based on Kernel’s non-parametric distribution is used for simulating roughness. Through this method, even those geometric properties of fractures which do not have their own specific distribution functions can be simulated. After simulating the roughness value, the roughness geometry should also be simulated in a way that evokes the roughness value. Therefore, in order to simulate the surface of fractures in this research, the DRS method is applied in 2D and then, developed into 3D. At the end, simulation of discontinuity’s roughness is added as a separate package to DFN-FRAC3D computer program. DFN-FRAC3D computer program, as one of the most capable tools in this field, is able to develop a 3D fracture network block model by using the surveyed data and then simulating geometrical properties of the fracture; thus, by applying the results of this research in this compute software, all geometrical properties of fractures can be simulated. Finally, in order to explain the results of this research, outcomes of DFN-FRAC3D computer program for both with and without applying the roughness property on DFN are compared.

    Keywords: DFN-FRAC3D, roughness, Simulation, JRC, DRS
  • علی شیخ الاسلام، سید محمداسماعیل جلالی*، احمد رمضان زاده، حسن شجاعی

    به دلیل اهمیت مشکل تولید ماسه در مخازن هیدروکربوری ماسه سنگی، در این تحقیق به ارزیابی لایه های سازند آسماری میدان اهواز در چاه شماره 469 از منظر علل و ظرفیت بالقوه تولید ماسه و ارایه راهکار مناسب برای کاهش آن از دیدگاه ژیومکانیکی پرداخته شده است. ارزیابی، با استفاده از نرم افزار Techlog صورت گرفته است. پارامترهای مورد نیاز برای ساخت مدل ژیومکانیکی یک بعدی مخزن از داده های موجود برآورد شده اند. معیار شکست موهر-کلمب با در نظر گرفتن اثر مقیاس برای حفره های مشبک کاری شده (Perforated) در شرایط تنشی غیر هیدرواستاتیک در نظر گرفته شده است. پس از ساخت مدل یک بعدی، نمودار افت فشار بحرانی (CDDP) در دو حالت چاه باز (Open Hole) و با حفره مشبک کاری شده ترسیم شده و نواحی مستعد تولید ماسه مشخص شده اند. لایه M2 به دلیل سستی، تخلخل و تراوایی چندین برابری نسبت به دیگر لایه ها، به عنوان یکی از مستعدترین نواحی تولید ماسه برای تحلیل حساسیت روی پارامترهای موثر انتخاب شده و تحلیل حساسیت بر اساس هندسه چاه، قطر غالب دانه های ماسه، شرایط تنش های میدانی و ویژگی های حفره مشبک کاری شده صورت گرفته است. با اندازه قطر غالب 200 میکرون برای ماسه های سازندی در ناحیه محتمل برای تولید ماسه، تحلیل حساسیت در چاه باز و حفره مشبک کاری شده، به ترتیب، در عمق 2822 و 2837 متری صورت گرفته است. فشار بحرانی ته چاهی (CBHP) و فشار بحرانی مخزن (CRP) در حفره مشبک کاری شده در راستای تنش افقی حداکثر با قطر حفره 0/4 اینچ، به ترتیب، 1898 و 2735 و در راستای عمود بر آن با قطر حفره 0/3 اینچ، به ترتیب، 861 و 2115 پوند بر اینچ مربع برآورد شده اند. با تعریف و تعیین زوایای انحراف انتقالی (TDA)، انحراف ایمن حداقل (MSDA) و جهت حفره بحرانی (CPOA) از روی تحلیل های حساسیت، روش طراحی نوینی برای عملیات مشبک کاری در مخازن درگیر با پدیده تولید ماسه ارایه شده است.

    کلید واژگان: تولید ماسه, افت فشار بحرانی, مخزن آسماری, لایه ی M2, ماسه تحکیم نیافته, ماسه سست, نرم افزار تکلاگ
    Ali Sheikholeslam, Seyed MohammadEsmaeil Jalali *, Ahmad Ramezanzadeh, Hasan Shojaei

    Due to the significance of the sand production (SP) issue in sandstone hydrocarbon reservoirs, the main objective of this study is to evaluate the Asmari formation layers along well No. 469 in the Ahwaz hydrocarbon field in terms of SP causes and its potential capacity to provide suitable solutions for its reduction from a geomechanical perspective. The evaluation was carried out using the Techlog software. The required parameters for constructing a one-dimensional geomechanical reservoir model were estimated from available data. The Mohr-Coulomb failure criterion was adopted considering the scale effect for perforated cavities under non-hydrostatic stress conditions. After constructing the one-dimensional model, the Critical DrawDown Pressure (CDDP) curve was plotted for both open hole and perforation completions, and the susceptible SP zones were identified. The M2 layer was selected as one of the most susceptible zones for SP sensitivity analysis due to its low strength, porosity, and permeability compared to other layers. The sensitivity analysis was conducted based on well geometry, formation rock properties, field stress conditions, and perforated cavity characteristics. The analysis was performed at depths of 2822 and 2837 meters in the open hole and the perforation completions, respectively, with a dominant sand diameter of 200 microns in the potential SP zone. The Critical Bottom Hole Pressure (CBHP) and the Critical Reservoir Pressure (CRP) were estimated to be 1898 and 2735 pounds per square inch, respectively, in the maximum horizontal stress direction with a 0.4-inch perforation diameter and 861 and 2115 pounds per square inch, respectively, in the direction perpendicular to the maximum horizontal stress direction with a 0.3-inch perforation diameter. By defining and determining Transitional Deviation Angle (TDA), Minimum Safe Deviation Angle (MSDA), and Critical Perforation Orientation Angle (CPOA) based on sensitivity analyses, a novel design approach for perforation operations in sand-prone reservoirs has been introduced.

    Keywords: Sand production, Critical DrawDown Pressure, Asmari Reservoir, M2 layer, Unconsolidated Sand, Loose sand, Techlog Software
  • حسن محمدی، محمد فاتحی مرجی*، سید محمد اسماعیل جلالی، علی دباغ
    روش های تجربی تحلیل پایداری کارگاه های استخراج باز بر پایه تاثیر عوامل ژیومکانیکی و ژیومتری، بنیان گذاشته شده اند. تقریبا در همه روش های تجربی، هندسه کارگاه به طور ویژه با شاخص شعاع هیدرولیکی بیان شده است. در تمامی نمودارهای تجربی پایداری، در یک محور، شعاع هیدرولیکی و در محور دیگر سایرعوامل موثر، مانند ویژگی های ژیومکانیکی، عوامل محیطی و...، با عناوین مختلف، قابل مشاهده است. علاوه بر شعاع هیدرولیکی شاخص دیگری به نام ضریب شعاع، با هدف رفع کاستی های شعاع هیدرولیکی تعریف شده که این موضوع حاکی از نقش و اهمیت قابل توجه هندسه کارگاه است. هندسه کارگاه یک عامل قابل کنترل است که با تغییر آن می توان شرایط پایداری کارگاه را تغییر داد. بر اساس یافته های این تحقیق در حال حاضر ، تنها دو شاخص شعاع هیدرولیکی و ضریب شعاع به عنوان شاخص های معرف اثر هندسه کارگاه بر پایداری، مورد استفاده قرار می گیرند. هر دو شاخص دو پارامتری بوده و از میان ویژگی های هندسی متعدد کارگاه استخراج، شعاع هیدرولیکی تنها مساحت و محیط، و شاخص ضریب شعاع، تنها اندازه شعاع و زاویه جانمایی شعاع را بر روی سطح مورد مطالعه منظور می نمایند. این شاخص ها دارای نواقصی ازجمله، عدم کارآیی برای هندسه های نامنظم، کم بودن میزان همبستگی با پایداری، دو بعدی بودن، دامنه کم تاثیر نسبت ابعادی، چشم پوشی از اعوجاج در بعد سوم، عدم ملاحظه پایه، عدم ملاحظه انباشتگی کارگاه و پاسخ گو نبودن در نسبت های ابعادی بزرگ هستند. بر این اساس هیچ یک از دو شاخص مذکور در حد لزوم و کفایت نمی توانند نماینده مناسبی از هندسه کارگاه باشند، و برای دست یابی به روابط تجربی کامل تر و دقیق تر، ضروری است شاخص های هندسی کامل تر که در برگیرنده تعداد بیشتری از ویژگی های هندسی کارگاه استخراج باشند را تدوین کرد.
    کلید واژگان: روش های تجربی, هندسه کارگاه, تحلیل پایداری, کارگاه های استخراج باز
  • عادل روحی جویباری، سید محمداسماعیل جلالی*

    ایران با دارا بودن ذخایر غنی معدنی، استعداد زیادی در توسعه این بخش و به طور ویژه معادن مس دارد. معدنکاری در کشور ظرفیت بالایی برای کمک به اقتصاد و اشتغال دارد. نقش پیمانکاران بخش خصوصی و بررسی مشکلات ورود آن ها به حوزه معدن و سرمایه گذاری در این بخش، از جمله عوامل تاثیرگذار در به فعالیت در آوردن ظرفیت های گسترده معدنکاری در ایران است. وجود پیمانکاران کلان در بخش عملیات معدنی نه تنها به عنوان بازویی جدایی ناپذیر از پیکره معدنکاری بزرگ مقیاس در سطح ملی محسوب می شود، بلکه می توان به آن به عنوان پیش نیاز توسعه اقتصادی پایدار نگریست. به هرحال با وجود مزایای انکار ناپذیر و ضرورت وجود پیمانکاران کلان معدنی برای کار در معادن بزرگ مقیاس، برخی مشکلات راهبردی مانند تحریم های بین المللی، عدم دسترسی به ماشین آلات معدنی باکیفیت، عدم دسترسی به قطعات یدکی باکیفیت و تکنولوژی روز دنیا، فرسودگی بخشی از ناوگان ترابری، زمان بر بودن تامین قطعات یدکی به دلیل شرایط تحریم، نوسانات نرخ ارز، روند تغییرات تورم اعلام شده و نظایر آنها موجب فعالیت محدود پیمانکاران در سطح کلان شده است. در این پژوهش، با تطبیق و تحلیل مشکلات پیمانکاران در معادن بزرگ ایران، به ارزیابی و تحلیل مهم ترین چالش های پیمانکاران کلان در عرصه معدنکاری به ویژه معادن بزرگ مس پرداخته و راهکارهای حمایتی از جمله، فراهم کردن امکان واردات ماشین آلات به روز و بزرگ معدنی، تامین قطعات یدکی، متناسب سازی تعدیل با تورم، تدوین فهرست بهای خاص رشته معدن و نظایر آنها برای تداوم فعالیت پیمانکاران معدنی ارایه شده است.

    کلید واژگان: پیمانکاران معدنی, معدنکاری بزرگ مقیاس, معدنکاری مس, تحریم های بین المللی
    A. Rouhi Jouybari, S.M.E. Jalali *

    Having rich mineral reservoirs, Iran has great potentials for developing this field, especially in copper mines. Mining in Iran has great potentials for helping economy and creating jobs. Studying and solving the problems of contractors and making necessary preparations for them in order to enter the mining industry and making investment in this area are of effective factors in actualizing the vast mining potentials in Iran. Existence of large-scale contractors in mining operations is considered not only an inseparable arm of the domestic large-scale mining body, but is also looked upon as the prerequisite for sustainable economic development. In any way, despite the undeniable benefits and necessity of large-scale mining contractors for working in large-scale mines, some strategic problems such as international sanctions, lack of access to quality mining machineries, lack of access to quality spare parts and up-to-date technologies, worn-out transportation, time-consuming process of finding spare parts due to sanction conditions, currency rate fluctuations, changes in stated inflation trend, etc., result in limiting contractors’ activities in the large scale. In this research, in addition to studying the major problems of contractors in large mines of Iran, the most important challenges of large-scale mining contractors, especially in large copper mines are reviewed and support solutions such as making preparations for importing up-to-date and large machineries and spare parts, adaptation of adjustment to inflation rate, making specific price list for mining industry, etc. for the continuity of mining contractors’ operations are presented.

    Keywords: Mining contractors, large-scale mining, copper mining, international sanctions
  • محمدرضا اکبرزاده ارپاچائی، سید محمداسماعیل جلالی*، امیر خادمیان، محمدعلی نبی زاده

    بارگیری و باربری بالاترین سهم را در هزینه های تولیدی معادن روباز به خود اختصاص می دهند، بنابراین در انتخاب ناوگان ماشین-آلات بارگیری و باربری ضروری است که به جنبه های اقتصادی توجه ویژه ای شود. برای درک بهتر از عملکرد اقتصادی ماشین آلات ترابری معادن، تاکنون شاخص های عملکردی گوناگونی توسط محققان ارایه شده است. در این پژوهش، شکل ویژه ای از شاخص عملکرد اقتصادی ارایه شده که بیان گر نسبت مقدار درآمد تحصیل شده به وسیله هر یک از ماشین آلات بر هزینه کل است. به این منظور با تمرکز بر روی ناوگان بارگیری و حمل در یک معدن روباز مشتمل بر 87 کامیون معدنی (64 عدد ماشین 100 تنی و 23 عدد ماشین 36 تنی) و همچنین 18 ماشین بارکننده (13 عدد بیل مکانیکی و 5 عدد شاول) به ارزیابی شاخص عملکرد اقتصادی ماشین آلات ناوگان ترابری یاد شده پرداخته شده است. به این منظور، در ابتدا هزینه کل و میزان درآمد حاصل از عملکرد هر یک از ماشین آلات با توجه به اطلاعات اقتصادی در دسترس برای هر ماشین، مشخص شده است، سپس شاخص عملکرد اقتصادی برای هر یک از ماشین آلات باربری و بارگیری محاسبه و با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می دهند که بیل های مکانیکی به دلیل داشتن ظرفیت پایین و کم بودن زمان تعمیرپذیری آن ها نسبت به شاول ها ، عملکرد بهتری دارند. علاوه بر این، با بررسی برند ماشین های مختلف مشخص شد که کامیون های سری C 100 بهترین عملکرد را در بین کل کامیون های باربری داشته و مقدار شاخص عملکرد آن به طور متوسط برای هر یک از آن کامیون ها 82/2 است.

    کلید واژگان: معادن روباز, عملکرد اقتصادی, هزینه, درآمد, ماشین آلات ترابری
    M.R. Akbarzadeh, S.E. Jalali *, A. Khademian, M.A. Nabizadeh

    Loading and hauling operations have the highest share of the production costs of open-pit mines. Therefore, in choosing the loading and hauling machines, paying attention to the economic aspects is necessary. For a better understanding of the financial performance of mining machinery, various performance indicators have been proposed by researchers. This research presents a special form of economic performance index, which indicates the ratio of each machine's revenue to its total cost. For this purpose, the cost and revenue of the transport fleet, including dump trucks, mining shovels, and backhoe excavators, were collected for two years (From September 2017 to September 2019) and determined. As the first step, the total cost and the amount of revenue from the operation of each machine then, the Economic Performance Index (EPI) for each of the loading and hauling machines is calculated and compared with each other. The results show that Backhoe excavators perform better than mining shovels. In addition, by examining different trucks from different manufacturers, it was found that C100 series trucks have the best performance among all trucks. Its average economic performance index value for each of those trucks is 2.82.

    Keywords: Open-pit mines, loading, hauling machinery, Economic performance index, Revenue, Cost
  • علیرضا احمدی، مجید نیکخواه*، سید محمداسماعیل جلالی، اسماعیل عیدی وندی

    علی رغم توسعه روش های متعدد درحفاری و تحکیم تونل ها، امروزه یافتن راهی مناسب برای پایدارسازی سازه های درون زمین امری چالش برانگیز است. استفاده از سامانه های پیش تحکیمی روشی مناسب برای بهبود بخشیدن به وضعیت زمین است. در این مطالعه به بررسی عملکرد سامانه چتری در تونل البرز در شمال ایران پرداخته شده است. مطالعات مکانیک سنگی منطقه اجرای تونل نشان داده است که بخش هایی از این تونل به دلیل قرار گرفتن در مناطق سست دارای ظرفیت ناپایداری و ریزش بوده، و بنابراین در این مناطق اجرای عملیات تونل سازی با روش های نگهداری متداول جوابگو نیست. براین اساس سامانه پیش تحکیم چتری که برای زمین ‎ های سست و ریزشی قابل استفاده است، بصورت عددی توسط نرم افزار FLAC 3D مدل سازی شده است. در تحقیق حاضر علاوه بر بررسی عملکرد سامانه چتری، اثر پارامترهای هندسی از جمله زاویه ی قرارگیری لوله ها نسبت به افق و فاصله ی بین لوله های سامانه چتری با در نظر گرفتن شعاع تزریق مورد بررسی قرار گرفته است. جابجایی رخ داده در تاج تونل، برای معیار بررسی و کارایی در نظر گرفته شده است. نتایج این مطالعه مبین این است که افزایش زاویه و کاهش فاصله ی بین لوله ها باعث افزایش پایداری شده و با استفاده از سامانه چتری فورپلینگ، نشست تاج تونل به میزان 70% نسبت به حالت بدون پیش تحکیم کاهش یافته است.

    کلید واژگان: پیش تحکیم لوله گذاری, مدل سازی عددی, پیش تحکیم میله گذاری, سامانه چتری, تونل
    Alireza Ahmadi, Majid Nikkhah *, Seyed-Mohammad Esmaeil Jalali, Esmaiel Eidivandi

    Despite the development of numerous excavation methods and reinforcement of tunnels, finding a proper method for stabilization of underground structures is a challenging task. The use of pre-reinforcement systems is an appropriate method to improve the status of the ground. In this study, the performance of umbrella system in Alborz tunnel in north of Iran has been investigated. Rock mechanics studies of tunnel running area have shown that parts of this tunnel have unstable capacity due to being located in weak zones. Therefore, the tunneling operation running is not possible in these areas. On this basis, umbrella pre-reinforcement system that can be used for loose and running ground are modeled numerically by Flac3D software. In this research, in addition to investigating the performance of umbrella system, the effect of geometrical parameters such as the angle of placement of pipes relative to the horizon and the distance between the umbrella system pipes was investigated. The criterion of investigating is the displacement occurred at the crown of the tunnel. The results of this study indicate that increasing the angle and decreasing the distance between pipes, cause an increase in stability and by using umbrella system, the vertical displacement of crown of the tunnel has decreased by 70 %.

    Keywords: pre-reinforcement, Numerical modeling, Spiling Pre-reinforcement, Umbrella system, Tunnel
  • محمدرضا اکبرزاده ارپاچائی، سید محمداسماعیل جلالی*، علیرضا طالبی نژاد

    عمق حفر تونل های قطار شهری، به طور مستقیم روی هزینه های حفر تونل و همچنین احداث ایستگاه های قطار تاثیر دارد. کمینه کردن این هزینه ها هدف تمام مدیران پروژه تونل سازی است. در این تحقیق تاثیر عمق های مختلف حفر تونل خط دو قطار شهری تبریز از دو دیدگاه فنی و هزینه ای بررسی شده و عمق بهینه برای حفر تونل تعیین شده است. از دیدگاه فنی، نشست سطحی زمین مد نظر قرار گرفته است. در صورتی که مقدار نشست سطح زمین از 25 میلی متر بیشتر باشد، باید مقدار روباره تا زمانی افزایش یابد که نشست سطح زمین به کمتر از 25 میلی متر برسد. هزینه های حفر تونل و همچنین احداث ایستگاه ها نیز، دیدگاه هزینه ای را در تعیین عمق بهینه تونل تشکیل می دهند. برای این منظور، در این تحقیق، با افزایش عمق حفر تونل و همچنین با توجه به فاصله ی ایستگاه ها از هم، برای مقایسه هزینه های احداث تونل و همچنین ساخت ایستگاه ها، به سناریوهای متفاوت پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند؛ اعماقی که در آن روباره تونل کمتر از قطر تونل است، از دیدگاه فنی دارای نشست بیشتر از حد مجاز است؛ بنابراین حفر تونل در چنین عمق هایی توصیه نمی شود. از سوی دیگر، هزینه های احداث تونل، با افزایش عمق ابتدا روند کاهشی داشته و سپس وقتی که روباره تونل از دو برابر مقدار قطر تونل بیشتر شود، هزینه ها مجددا روند افزایشی می یابد. هزینه های احداث ایستگاه ها با افزایش عمق احداث ایستگاه ها، بیشتر شده و با روند تقریبا یکنواخت، افزایش می یابد. بر اساس مطالعات انجام شده بر مبنای قیمت ابتدای سال 1399، احداث ایستگاه یک طبقه (در عمق بیشتر از شعاع تونل و کمتر از قطر تونل) هزینه ای برابر با 95 میلیارد تومان و هزینه ی احداث ایستگاه چهار طبقه (در اعماق بیشتر از دو برابر قطر تونل)، برابر با 250 میلیارد تومان است. بررسی و تحلیل نتایج سناریوهای مختلف مجموع هزینه های ساخت تونل و ایستگاه ها که در طول 17 کیلومتر مسیر مورد مطالعه با روش حفر مکانیزه این تحقیقات خط دوم قطاری شهری تبریز انجام شده است، نشان می دهد، هر چه فاصله ایستگاه ها از هم بیشتر شود، تاثیر عمق در مجموع هزینه های ساخت تونل و اجرای ایستگاه ها، کاهش می یابد. با این وجود برای حفر تونل در زیر بافت شهری که فاصله ایستگاه ها از هم عمدتا بین 800 تا 1200 متر است، مناسب ترین عمق برای احداث تونل و ساخت ایستگاه ها از هر دو دیدگاه فنی و هزینه ای، عمقی است که تونل دارای روباره بیشتر از مقدار قطر تونل و همچنین کمتر از یک و نیم برابر قطر تونل داشته باشد

    کلید واژگان: تعیین عمق بهینه مترو, هزینه احداث تونل, هزینه ساخت ایستگاه, مدل سازی عددی, نشست سطحی زمین, مترو خط 2 تبریز, FLAC3D
    M.R. Akbarzadeh Arpachaei, Seyed M. Jalali *, A.R. Talebinezhad

    In this research, the effect of different tunnel depths, has been investigated from both technical and economic perspectives. Then, the optimal depth for the construction of subway tunnels has been determined according to both views. Ground surface settlement with different overburdens is the technical perspective. In this study, the allowable surface settlement limit is considered 25 mm. If the ground surface settlement is more than the allowable limit, It cannot be technically suitable for tunnel excavation. Estimation of tunnel excavation costs as well as construction costs of metro stations, along the second line of the Tabriz subway form the economic perspective of this study, to optimization of depth for subway tunnel. This research has been undertaken to identify and optimization of depth for subway tunnel excavation considering Technical and economic perspective, in the second line of the Tabriz subway as a case study. The Line 2 of Tabriz Metro consists of a double-track tunnel with a total length of 21km and 20 underground stations. The ground of the second line of the Tabriz subway is classified in two modes; The first case is, based on the type of ground and the second case is, based on the amounts of overburdens in the tunnel route. In the first case; The different layers of land along the tunnel route are classified into four general categories. In the second case; Tunnel overburdens are classified into five general categories along the tunnel route based on their height. In this research, FLAC3D V6.00.69 software was used. The amount of ground surface settlement has been investigated in 16 different models. Grounds that have more settlement than the allowable depth limit, cannot be suitable for tunnel excavation. Then, the informations related to the tunnel excavation costs as well as construction costs of metro stations, along the second line of the Tabriz subway have been calculated. Next, the optimal depth is determined from an economic perspective. Depths where the tunnel overburden is less than the diameter of the tunnel, are technically more than the allowable settlement limit, and it is not recommended that the tunnel be excavated in that spatial range of the ground. On the other hand, the investigation of this study showed that with increasing depth of tunnel, the tunnel excavation costs initially decreased, and after that when the tunnel overburdens are more than twice the diameter of the tunnel, it increases again. Also, with the increase of tunnel overburden, the construction costs of metro stations have increased. So that the construction costs of a one-story station is equal to 95 billion tomans. Meanwhile, the construction costs of a four-story station was equal to 250 billion tomans, which is much more than the previous case. Therefore, the optimal depth for the construction of tunnels and stations is when the tunnel has more overburden than the diameter of the tunnel and also less than one and a half times the diameter of the tunnel.

    Keywords: Optimization of depth for subway, tunnel excavation costs, Construction costs of metro stations, Numerical Modelling, Ground surface settlement, Tabriz subway line 2, FLAC3D
  • عین الله عامری، سید محمداسماعیل جلالی*، محمدرضا ربیعی

    شبیه سازی ویژگی های هندسی و مکانیکی توده سنگ، همواره یکی از مهم ترین اهداف در مهندسی سنگ بوده است. زبری یکی از ویژگی های مهم هندسی ناپیوستگی به شمار می آید. پستی وبلندی های ناپیوستگی عامل تمایز زبری ناپیوستگی ها از یکدیگر است. اختصاص دادن مقدار عددی به هر زبری در عمل ناممکن است؛ بنابراین به ناپیوستگی هایی که پستی بلندی آن ها شبیه به هم باشند، مقدار زبری یکسانی اختصاص داده می شود. در تحلیل این گونه مسایل، از میان تعداد زیاد ناپیوستگی ها با زبری های مشابه یک زبری (ناپیوستگی) با یک نیم رخ هندسی مشخص انتخاب می شود. در روش شبیه سازی زبری ناپیوستگی (DRS) برای مقدار مشخصی از زبری، حالت های مختلف ناهمواری ناپیوستگی شبیه سازی می شود. در این روش، زبری به صورت چند زوج پاره خط متصل به هم مدل سازی می شود به گونه ای که هر زوج دارای یک ناهمواری کوژ یا کاو باشد. به این ترتیب یک سطح ناپیوستگی با زبری مثلثی ایجاد می شود. روش DRS با استفاده از چیدمان های متفاوت از زوج پاره خط ها، می تواند ناپیوستگی های متفاوتی تولید کند که مقدار زبری آن ها تقریبا یکسان باشد. نتایج بررسی اعتبار سنجی روش DRS برای JRC های مختلف نشان می دهد مقدار شاخص میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) برای قسمت های مختلف یک سطح ناپیوستگی شبیه سازی شده، همواره کمتر از ده درصد است. همچنین مقدار MAPE به ازای صدبار تکرار روش DRS، برای قسمتی از سطح شبیه سازی شده که به صورت تصادفی تعیین می شود کمتر از شش درصد است. این روش اساس اضافه شدن ویژگی زبری در شبکه شکستگی مجزا (DFN) را فراهم می کند و کمک شایانی در راستای دقیق تر شدن شبیه سازی ها و تحلیل های مکانیک سنگی خواهد بود.

    کلید واژگان: شبیه سازی, زبری ناپیوستگی و JRC
    Einollah Amerii, Seyed MohammadEsmaeil Jalali *, MohammadReza Rabiei

    Summary:

    One of the important geometric features of rock mass discontinuities is its surface roughness. The discontinuity level has different heights that differentiate each level from the other. In practice, it is not possible to assign a roughness value to each of these levels, so to levels that are similar in height; The same amount of roughness is assigned. In analyzing the problems of stone mechanics related to coercion, it is necessary to choose one of the many levels of discontinuities that have the same amount of roughness. Discontinuity Roughness Simulation (DRS) is a random selection of different levels of surface roughness for a certain amount of surface roughness. In this method, the level of discontinuity is simplified by connecting several pieces together; So that each piece has an unevenness. By simplifying and using different layouts of components that make up the discontinuity surface, the DRS method can produce different levels, the JRC value of which is almost the same.

    Introduction

    Several methods have been proposed to measure the roughness feature of rock mass, all of them work based on the elevation of its fracture's measurement. Precise measurements and illustration of roughness values were the subjects of the previous studies.

    Methodology and Approaches:

    Barton's field method and determination of the maximum distance, a, between fracture and the field survey profile, L, is the foundation of the proposed method here. So fracture's length would be divided into n pieces in which its length is less than L and there exist an asperity with the height of a. By considering a number between 0 and an as the flange's height and a random number in the [0,l] interval as the distance between two adjacent flanges, locus of the fracture's flange points would be determined. The locus of the fracture's atrio points would be determined by measuring the distance between two adjacent flange and atrio points of a fracture which is a number between 0 and two adjacent flanges.

    Results and Conclusions

    In order to validate and ensure the accuracy of the results obtained from the application of the DRS method, the validity, and reliability of the method have been checked for all possible JRCs. The results of the validity test for different JRCs indicated that the value of the mean percentage of absolute error (MAPE) for different parts of a simulated fracture is always less than 10 percent and this means that if a fracture needs to be simulated using the DRS method in order to produce a roughness value of JRC = 10, the JRC value for all parts of the simulated fractures would a number be between 9 and 11. The reliability of the DRS method for different JRCs has also been investigated. Outcomes showed that the value of MAPE in 100 of repetition of DRS method implementation for a part of the simulated fracture that is randomly determined is less than 6 percent, which is an acceptable value and a confirmation of the accuracy of the DRS method to simulate and produce fracture’s roughness.

    Keywords: Discontinuity roughness, simulation, JRC, DRS method
  • هادی فتحی پور آذر، سید محمداسماعیل جلالی*، سید رحمان ترابی

    به طور کلی تمام مدل های ارایه شده برای لحاظ شبکه شکستگی ها در توده سنگ، شکستگی های بالفعل موجود در توده سنگ با مقاومت کششی صفر است. در حالی که، شبکه ای از سطوح ضعیف از جمله پل های سنگی، رگچه ها، سطوح تورق و غیره گزینه های اصلی برای شکست در اثر تنش های القایی ایجاد شده دارای مقاومت برشی و کششی هستند. به همراه پارامترهای هندسی شبکه سطوح ضعیف ناپیوستگی ها، طبیعت ناهمگن پارامترهای مکانیکی ناپیوستگی ها برای فهم رفتار توده سنگ بسیار حایز اهمیت است. در این مقاله، تاثیر شبکه سطوح بالقوه مذکور بر مقاومت توده سنگ با استفاده از رویکرد شبکه شکستگی بالقوه- مدل ورونویی نرم افزار اجزای مجزا مطالعه شده است. در این راستا، شبکه شکستگی بالقوه کدنویسی و تابع توزیع برای پارامترهای ژیومکانیکی شکستگی ها بالقوه نیز در نظر گرفته شده است. با این رویکرد، سطوح ضعیف و بالقوه که پتانسیل بودن به صورت شکستگی را دارند نیز در شبکه شکستگی در نظر گرفته می شوند. سپس برای مطالعه، چهار گروه شبکه شکستگی بالقوه در نظر گرفته شد. به منظور مقایسه نتایج با حالت پایه یعنی استفاده از مقدار میانگین و حالات دیگر، پنج حالت مختلف برای یک حالت انحراف استاندارد تابع توزیع ویبول در نظر گرفته و در آخر شبکه شکستگی بالقوه مدلسازی و بررسی شد. نتایج بیانگر اهمیت رویکرد پیشنهادی برای ارزیابی مناسب تر مقاومت توده سنگ با در نظر گرفتن شبکه شکستگی های بالقوه است.

    کلید واژگان: شکستگی بالقوه, تحلیل آماری, پارامتر مکانیکی شکستگی, رویکرد ورونویی, مدلسازی عددی
    Hadi Fathipour, Seyyed MohammadEsmaeil Jalali *, Seyyed Rahman Torabi

    Summary:

    Almost all of the proposed models of Discrete Fracture Networks (DFN) embedded within rock masses are discontinuities with zero tension strength. While, potential discontinuities and weak surfaces such as rock bridges, veinlet, and schistose surfaces are a candidate for breakage under stress and have also a significant effect on rock mass strength. Simultaneously with geometrical parameters, this geomechanical heterogeneous nature of fractures is crucial for understanding rock mass behavior and characteristics. This paper focuses on the probabilistic effect of potential discontinuity properties on the rock mass strength using Potential Discrete fracture networks (PDFN)-bonded block models (BBM) framework. The cohesive crack model is used to define block contact behavior. A comparison of the results indicates the importance of the proposed model for the assessment of realistic rock mass strength instead of traditional DFN.

    Introduction

    Analysis of discrete fracture network (DFN) employing the complex nature of fracture patterns plays an important role in understanding the micro and macromechanical behavior of rock mass. Rock mass behavior analyses have traditionally been undertaken for discontinuity with zero tension strength along DFN to calculate mechanical properties. In point of this view, such methods regardless of geometrical parameters generally assume the same possibility of failure for all fractures in the rock mass. The distribution of the DFN strength parameter in Potential DFN can result in important changes in the strength of rock mass and remains a challenge in rock engineering design. The term of PDFN is used for those fracture network with tension and shear strength. Detailed analysis of the employed PDFN which elaborately highlights the role of the distribution of input strength property of each fracture that controls the real strength of rock mass has been presented in this research.

    Methodology and Approaches:

    In the BBM-DEM, the Voronoi tessellation scheme is employed and the material is simulated as assemblies of several particles bonded together at their contact areas. In order to define contact law of BBM, a cohesive crack model (CCM) is implemented in the UDEC. The calibration process is carried out to obtain contact properties. DFN is written in c++, in which the probability distribution of cohesion, friction angle, and tension strength is considered. The sensitivities of the rock mass strength calculated using SRM e.g., UDEC-DFN to the variability of the input parameter are investigated. A discussion of results is then made base on a reference simulation performed without a distribution method. 4 different P21 are investigated.

    Results and Conclusions

    The cohesive crack model is implemented in UDEC to define contact law among generated BBM through the Voronoi tessellation technique. In order to assess the effect of the distribution of mechanical parameters in PDFN on the strength of rock mass, DFN is written and this feature is added. The results indicate the importance of the proposed model for the assessment of realistic rock mass strength in engineering applications.

    Keywords: Discrete fracture network, Stochastic Analysis, Fracture Properties, Cohesive Crack Model, Bonded Block Model, Numerical Modelling
  • حمیدرضا فرجی کلاریجانی، سید محمداسماعیل جلالی*

    تکمیل زنجیره ی ارزش بخش معدن و صنایع معدنی نیازمند سرمایه گذاری زیادی است که در شرایط فعلی کشور تامین آن با اتکا به بودجه عمومی امکان پذیر نیست. استفاده از روش مشارکت عمومی -خصوصی (PPP) یکی از راه کارهای موثر در تامین مالی با مشارکت و همکاری بخش خصوصی است. پیاده سازی درست PPP در پروژه های معدنی مستلزم شناسایی عوامل موثر بر موفقیت از طریق بررسی و مطالعه تجربه های کشورهای جهان و هم چنین استفاده از نظرات صاحب نظران و متخصصان است. در این پژوهش برای شناسایی و اولویت بندی عوامل موثر بر موفقیت PPP در پروژه های معدنی با مطالعات کتابخانه ای و بررسی اسناد و مدارک، عوامل اصلی موفقیت شناسایی شده و برای اولویت بندی آن پرسش نامه هایی تدوین و در اختیار خبرگان قرار گرفت و نتایج پرسش نامه با استفاده از آزمون فریدمن رتبه بندی شد. نتایج پژوهش نشان می دهد که تعریف پروژه مناسب، بیشترین اهمیت را در بین عوامل موثر بر موفقیت پروژه های مشارکت عمومی- خصوصی دارد و عوامل تنظیم سازوکار پرداخت، عقد قرارداد مناسب، محیط سیاسی و اجتماعی مناسب و تدوین و تصویب قوانین در رتبه های بعدی قرار دارند

    کلید واژگان: تامین سرمایه, مشارکت عمومی - خصوصی (PPP), عوامل موفقیت, معدن
    HamidReza Faraji Kalarijani, S.M.E Jalali *

    Improvement of the value chain of mining and mineral industries requires a lot of investment. Considering the current condition of the country, this cannot be achieved just by the public budget. One possibly effective approach in financing is the participation of public and private parties is Public-Private Participation (PPP). In order to apply this method to the mining projects, it is necessary to identify factors effective on success through studying and analyzing other countries' experiences and experts' solutions. In this manuscript, in order to identify and prioritize factors effective on PPP success in mining projects, previous researches and papers were studied, success-factors identified and several questionnaires prepared and were given to the experts in order to prioritize them. Then, the results were ranked using Friedman Test. The results of this research showed that through different factors, "defining the appropriate project" has the highest importance on the success of PPPs. Next important ones are payment mechanisms, proper contracts, appropriate political and social environment and legislating new laws, respectively.

    Keywords: mining investment, Public-private partnership, PPP, success-factors
  • مهدی نوروزی*، سید محمداسماعیل جلالی، اصغر عزیزی

    در روش های مرسوم موازنه جرم، برای تعیین عیار فلز، درصد جامد و توزیع دانه بندی نمونه برداری در مسیرها (شاخه ها) انجام می شود و در نهایت خطاهای مربوط به آنها سرشکن می شود. در این روش ها، برای هر واحد فرآوری (تجهیزات کارخانه)، در خصوص مقدار بار و عیار یا محتوای فلز اطلاعات لحظه ای وجود ندارد. در این مقاله با بهره گیری از نظریه فرآیند های تصادفی، مقادیر کمی و کیفی بار ورودی به هر یک از واحدهای عملیاتی در مسیر فرآوری به شکل احتمالات در نظر گرفته و توزیع بار در واحدهای مذکور برآورد شده است. به این منظور، ابتدا کارخانه فرآوری به صورت یک گراف جهت دار و موزون مدل سازی شده است. در این گراف، هرگره بیانگر یک واحد عملیاتی و هر یال، نشان دهنده مسیر واقع بین دو واحد است. وزن هر یال معرف وزن مواد عبوری در مسیر از گره ای به گره دیگر بوده و در یک بازه زمانی مشخص به عنوان یک متغیر تصادفی منظور شده است. پس از مدل سازی فرآیند، مدل گرافی به دست آمده که در برگیرنده شاخص های تصادفی است با استفاده از نظریه"زنجیرهای مارکف" تحلیل شده است. با روش ارایه شده در این مقاله نه تنها توزیع بار، بلکه احتمال حضور هر ذره یا کانی، در هر یک از واحدهای عملیاتی کارخانه فرآوری نیز قابل پیش بینی است. همچنین در صورت توقف کارخانه، می توان تناژ موجود در هر یک از واحدها را تخمین زد و اقدامات لازم برای تخلیه آنها را فراهم کرد. در این تحقیق، خط فرآوری سنگ آهن چادرملو با روش بالا، مدل سازی و نتایج حاصل تحلیل و سپس با استفاده از شاخص های احتمالات گزارش شده است.

    کلید واژگان: فرآوری مواد معدنی, توزیع بار, مدلسازی, فرآیند تصادفی, زنجیرهای مارکف
    M. Noroozi *, S.E. Jalali, A. Azizi

    In the conventional mass balance methods, sampling are carried out to determine the metal content, solid percentage and particle size distribution in the paths (branches) and ultimately the corresponding errors are dispersed. In these methods, there is no information about the amount of feed and the grade (or the metal content) at any moment of time for each mineral processing unit (plant equipment). Thus, in this paper, the quantitative and qualitative values of input feed to each of the operating units in the processing paths were probabilistically investigated using stochastic process theory, and consequently the load distribution in these units was estimated. For this purpose, the processing plant was firstly modeled as a directional and balanced graph. In this graph, each node represents an operating unit and each edge displays a path between two units. The weight of each edge also indicates the passing material weight from the node to another node, which is assigned as a random variable at a specified interval. After modeling the process, the obtained graphical model containing random parameters was analyzed using Markov chain theory. Applying the philosophy outlined in this paper, not only the load distribution, but also the presence probability of each particle or mineral in each of the operational units of the processing plant can be predicted. It is also possible to estimate the tonnage in each unit when the plant is shut down and even the necessary steps are provided to discharge them. In this research, Chadormalu iron ore processing line was modeled using method presented and the results were analyzed and thereafter were reported using probabilistic parameters.

    Keywords: Mineral Processing, Feed Distribution, Modeling, Stochastic Processes, Markov Chain
  • سهیل مهاجرانی، سید محمداسماعیل جلالی*، سید رحمان ترابی

    محاسبه جریان سیال در محیط های سنگی درزه دار یکی از موضوعات بسیار مهم در مباحث تراوایی در مهندسی سنگ است. توده سنگ شامل شبکه درهم تنیده ای از ماده سنگ و شکستگی ها است. تعداد و الگوی اتصال پذیری شکستگی ها دو عامل کلیدی کنترل کننده جریان سیال در توده سنگ هستند. یکی از روش هایی که می تواند ساختار هندسی توده سنگ را به دقیق ترین شکل ممکن نشان دهد، روش شبکه شکستگی های مجزا (DFN) است. با توجه به این که ناهمگنی و ناهمسانگردی توده های سنگی در جهات مختلف می تواند در محاسبه جریان سیال بسیار اثرگذار باشد، روش شبکه شکستگی های مجزای سه بعدی بیشتر در کانون توجه قرار دارد. محاسبه ی عددی جریان در توده سنگ مستلزم حل معادلات پرتعداد و پیچیده ای است که توسط روش های عددی نظیر روش المان محدود تولید می شوند. حل دستگاه های معادلات مذکور معمولا ساده نیست و نیازمند روش های خاصی است که یکی از بهترین آنها، روش های تکراری زیرفضای کریلف است. در این تحقیق پس از اعتبارسنجی محاسبات روش های مختلف زیرفضای کریلف با یک روش مستقیم و مدلسازی 3DEC، ارزیابی کارایی این روش ها مورد بررسی قرارگرفته و کارآمدترین آنها از طریق یک سری تحلیل های حساسیت بر روی پارامتر های دقت و سرعت انجام محاسبات، تعیین شده است. با توجه به تحلیل های انجام شده در این تحقیق، روش های CG، CR و IOM جزو سریع ترین و دقیق ترین روش های زیرفضای کریلف انتخاب شده اند. نتایج این پژوهش می تواند راهنمای خوبی برای پژوهشگرانی باشد که بر روی حل جریان سیال در توده سنگ متمرکز هستند.

    کلید واژگان: زیرفضای کریلف, روش های تکراری, روش المان محدود, DFN سه بعدی, جریان سیال, مش بندی
    Soheil Mohajerani, Seyed MohammadEsmaeil Jalali *, Seyed Rahman Torabi

    Computation of fluid flow in fractured rocks is very important. The rock-mass is consisted of intact rock and fractures. Number and connectivity pattern of the fractures are two key factors controlling the fluid flow in the rock-masses. One of the most accurate methods to model geometrical structure of the rock-masses is discrete fracture network (DFN). Anisotropy and heterogeneity of the rock masses often affects the computations of the flow, therefore, three-dimensional DFN has been more desirable in literatures. Numerical calculation of the fluid flow requires solving a large system of equations which are generated by discretization schemes. Solving these systems are not usually straightforward and it needs more special and complex methods to converge the result. One of the best methods in this regard are Krylov subspaces methods. Evaluation of different Krylov subspaces methods which have been validated in comparison with a direct method and 3DEC modeling, has been considered in this research and the most optimized methods have been determined using a series of sensitivity analyses. Therefore, CG, CR and IOM have been characterized as the most accurate and fastest Krylov subspaces methods. The provided results in this research can be a sufficient guideline for the researchers who want to study the fluid flow in fractured rocks.

    Keywords: Krylov subspaces, Iterative methods, Finite Element method, 3D-DFN, Fluid flow, Meshing
  • علی دلاکی، سیدمحمد اسماعیل جلالی، علی عالی انوری

    برای کنترل تراوش پی، روش های مختلفی از جمله احداث پتوی نفوذناپذیر بالادست، ترانشه های رسی، پرده تزریق و دیوار آب بند وجود دارد. سد نرماب از نوع خاکی همگن به ارتفاع 60 متر، طول تاج 807 متر و حجم مخزن 115 میلیون متر مکعب است. با توجه به عمق زیاد آبرفت پی سد مورد مطالعه، برداشت آبرفت تا رسیدن به سنگ بستر سالم میسر نبوده و استفاده از پرده تزریق آب بند به دلیل عدم تزریق پذیری جنس لایه های پی آن غیر ممکن است. بر این اساس در سد نرماب از دیوار آب بند برای کنترل تراوش در پی استفاده شده است. اساس این روش افزایش طول مسیر خطوط جریان و در نتیجه کاهش گرادیان هیدرولیکی و دبی جریان عبوری است. دیوارهای آب بند بر اساس وضعیت زمین شناسی پی و وضعیت فیزیکی و مکانیکی آن طراحی شده و اهمیت فوق العاده ای به - منظور کنترل تراوش و ایمن سازی پی سد دارند. در این پروژه تحلیل تراوش از پی و بدنه سد در حال ساخت نرماب به روش اجزای محدود و با استفاده از نرم افزار PLAXIS انجام شده است. در سد نرماب نگرانی، در مورد دیوار آب بند است و لازم است، شرایط آن پایش شود و تمهیدات لازم برای تعمیر و تقویت دیوار آببند در صورت نیاز انجام شود. در این تحقیق هدف، بررسی طرح آب بندی و عملکرد میر و دیوار آب بند در سد خاکی نرماب واقع در شهر مینودشت استان گلستان، با استفاده از نرم افزار نشان دهنده پیوستگی در جریان پایدار و توزیع خطوط جریان و هم پتانسیل به صورت منطقی است. به لحاظ پایداری سد که به صورت جانبی برآورد شده نیز مشخص شده که سد دارای توانمندی در مهار تغییرشکل ها است. همچنین تحلیل تنش موثر نشان میدهد که روند اجرای دیوار آببند به صورت پایین به بالا در طراحی سد با موفقیت اجرا شده و عملکرد آن نیز با کاهش تنش عمقی و هدایت جریان به محدوده سد تایید میشود. این مساله نشان دهنده کاهش نفوذپذیری رسوبات توسط دیوار آببند است.

    کلید واژگان: سد خاکی, دیوار آب بند, نشت, روش اجزای محدود, نرم افزار PLAXIS
  • A. Asgari *, A. Ramezanzadeh, Seyed M. E. Jalali, B. Brouard

    Ensuring the stability and integrity of underground gas storage salt caverns is a very complicated subject due to the non-linear and time-dependent behavior of rock salts under complicated thermal and mechanical loading conditions. For this reason, pressure and temperature fluctuations in the caverns and their surrounding strata must be integrated into the analysis and the numerical tools that are used for this purpose. LOCAS, a 2D axisymmetric finite-element code, dedicated to the stability analysis of underground salt spaces, was applied to assess the effects of various operating and geometrical parameters on the cavern behavior. In this paper, we aimed to give an overall assessment of the behavior of the salt caverns used for natural gas storage. In this work, some specific loading scenarios were considered first, followed by thorough parametric and sensitivity analyses to reveal the impacts of the geometrical parameters and operational parameters involved on the behavior of salt caverns using the modern stability criteria. The findings showed that the onset of dilation was more likely to happen within the first cavern life cycle when pressure dropped to the minimum level. As for the potential of tension occurrence in the surrounding rock, this is more likely to happen by increasing the number of operation cycles, especially in the upper one-third of the cavern wall. Finally, it was seen that the cavern depth and minimum cavern internal pressure had even more important influences than the others on the salt cavern behavior.

    Keywords: Salt Cavern, Stability analysis, Finite Element Modeling, Sensitivity Analysis
  • علی حیدری، سید محمد اسماعیل جلالی*، مهدی نوروزی
    از جمله معیارها و عوامل تاثیرگذار بر امکان پذیری و اقتصادی بودن روش گازکردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG) ، نشت گاز از میان درزه و شکاف های اطراف راکتور زیرزمینیUCG است. گازبند بودن راکتور UCG از نقطه نظر کنترل فرآیند و ظرفیت آلودگی آب های زیرزمینی، مساله بسیار مهمی است. عوامل مختلفی بر نشت گاز (سیال) از راکتور UCG موثرند. در این مقاله، عوامل فشار، دما و درزه داری (شامل بازشدگی، طول و شدت درزه) به عنوان مهم ترین عوامل موثر بر نشت گاز از شکستگی های موجود در توده سنگ، با کاربرد مدلسازی عددی مورد ارزیابی قرار گرفته و به عنوان مورد مطالعاتی به زغال سنگ های منطقه مزینو طبس پرداخته شده است. از برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D برای شبیه سازی تصادفی درزه ها و ایجاد شبکه لوله معادل و از نرم افزار Water Gems برای تحلیل جریان استفاده شده است. نتایج، حاکی از آن است که افزایش فشار راکتور و افزایش درزه داری توده سنگ اطراف راکتور، باعث افزایش شدت جریان و یا افزایش نشت گاز می شود و منحنی تغییرات شدت جریان نسبت به هر یک از این عوامل از توزیع نرمال پیروی می کند. از طرفی افزایش دمای راکتور تاثیر قابل توجهی بر شدت جریان خروجی ندارد. همچنین موثرترین عامل بر نشت سیال از راکتور UCG، عامل درزه داری است و از میان ویژگی های هندسی درزه داری شامل شدت، بازشدگی و طول درزه، عامل شدت درزه داری به عنوان مهم ‍ ترین عامل معرفی شده است.
    کلید واژگان: مدلسازی عددی, UCG, DFN, شبکه لوله معادل, نشت گاز, زغال سنگ مزینو
    A. Heydari, S.E. Jalali *, M. Noroozi
    Gas leakage through the cracks and tracks surrounding Underground Coal Gasification (UCG) is of criteria affecting the feasibility of economic methods of the UCG reactor. In terms of process control and groundwater contamination capacity, the sealing of the UCG reactor is very important. Various factors affect the gas leakage from the UCG reactor. In this paper, the parameters of pressure, temperature and joint characteristics (including opening, length and intensity) as the most important factors affecting gas leakage through rock mass fractures are examined using numerical modeling. For this purpose, The Mazino Tabas coal area is studied as a case study. The DFN-FRAC3D computer program is used to stochastically simulate joints and create an equivalent pipe network. Also, Water Gems software is used for flow analysis. The results are shown that increasing the reactor pressure and increasing the rock mass jointing around the reactor increases the flow rate and the gas leakage. On the other hand, increasing the reactor temperature does not have a significant effect on the output flow rate. Besides, jointing is the most effective factor in fluid leakage through the UCG reactor. Among the geometrical features of the joint, including the intensity, the opening and the length of the joint, the joint intensity factor has been introduced as the most important factor.
    Keywords: Numerical modeling, UCG, DFN, Equivalent Pipe network, Gas emission
  • سید محمود معصومی نسب، سید محمد اسماعیل جلالی*، مهدی نوروزی
    خردشدگی به عنوان یکی از نتایج انفجار کیفیت انفجار را مشخص می کند. دقیق ترین روش تعیین توزیع دانه بندی، تجزیه سرندی است اما به دلیل وقت گیر 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 سنگ های حاصل از آتشکاری استفاده می شود که دقت و سرعت قابل قبولی دارند. در پژوهش حاضر، دو نرم افزار پرکاربرد پردازش تصویر WipFrag و Split Desktop از نظر کارایی مقایسه شده اند. نمونه مورد مطالعه، سنگ آهک آتشکاری شده در معدن جاجرم است. به همین منظور، ابتدا تصویر مورد نظر با هر دو نرم افزار به روش دستی، مرزبندی شده و نتایج آن با تجزیه سرندی مقایسه شده است که نشان می دهد، 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. حالت های مختلف مقایسه ای 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 منحنی ها، به ترتیب برابر با 01/3 و 58/9 درصد است. بنابراین همواره نتایج نرم افزار Split Desktop در مقایسه با WipFrag قابل قبول تر بوده است.
    کلید واژگان: توزیع دانه بندی, تجزیه سرندی, پردازش تصویر دیجیتال, Split Desktop, WipFrag
    S.M. Masoumi Nasab, S.E. Jalali *, M. Noroozi
    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.
    Keywords: Size distribution, screen analysis, digital image processing, Split Desktop, WipFrag
  • سید سعید حسینی *، سید محمد اسماعیل جلالی، میثم جلالی، عماد خراسانی
    با افزایش روز افزون سازه های زیرزمینی، احداث این سازه ها در مجاورت یکدیگر به ویژه ساخت یک تونل جدید در نزدیکی تونل پیشین در محیط های شهری امری اجتناب ناپذیر خواهد بود. در بخشی از مسیر احداث قطعه شرقی- غربی تونل خط 7 متروی تهران، ماشین حفاری مکانیزه با فاصله 25/2 متر از بالای تونل انتقال پساب ابوذر عبور می کند. در مقاله حاضر جهت بررسی اندرکنش بین دو تونل، مدلسازی عددی سه بعدی با استفاده از نرم افزار FLAC3D انجام شده است. به این منظور ابتدا فرایند حفاری مکانیزه تونل ابوذر مدلسازی شده، سپس اثر حفر مرحله ای تونل متروی خط 7 بر سیستم نگهداری تونل ابوذر بررسی شده است. تاریخچه تغییرات نیروهای داخلی، لنگرهای خمشی و تغییر مکان های سازه پوشش تونل ابوذر ارائه شده و مورد بررسی قرار گرفته است و توصیه های مهندسی در تحلیل تونل های متقاطع غیر هم سطح ارائه شده است. نتایج حاصل از مدلسازی نشان می دهد که پس از حفاری تونل مترو، سیستم نگهداری تونل ابوذر به دلیل افزایش ناحیه پلاستیک و آزاد سازی تنش، به سمت بالا جابجا خواهد شد. این جابجایی سبب ایجاد نیروهای داخلی بیش از مقادیر مجاز طراحی شده در لاینینگ تونل ابوذر خواهد شد.
    کلید واژگان: تقاطع غیر همسطح تونل ها, اندرکنش تونل ها, تونل خط 7 متروی تهران, تونل ابوذر, پایداری سیستم نگهداری
    Seyed Saeed Hosseini*, Seyed Mohammad Esmail Jalali, Meysam Jalali, Emad Khorasani
    In parts of constructing east-west t lot of line 7 Tehran subway, the excavating machine (EPB-TBM) passes from the top of the Abouzar’s wastewater conveyance tunnel with clear distance of 2.25 m. The FLAC 3D has been used to model this problem and find the deformations and forces of ground and linings. The modeling results show that after excavating subway tunnel, lining of Abouzar tunnel will be moving upward due to the increasing plastic zones and stress relaxation. This rate of displacement induced the internal force more than allowable designed amount in concrete lining of Abouzar tunnel.
    Introduction
    Generally, excavation a tunnel near another tunnel may lead to significant interaction effects, which mainly dependent on tunnels position relative to each other (parallel or cross), the distance between two tunnels, tunnel dimensions, lining rigidity, stress and boring environment condition as well as the method of tunnel boring. The interaction between adjacent tunnels have been investigated by different researchers using methods such as analytical and empirical, field observation, physical modeling and numerical modeling. In the current project, the tunnel of Tehran metro line 7 passes with a distance of 2.25 meters from the top of the Abuzar tunnel. Because of the nature of three-dimensional problem of interaction between underground spaces, numerical modeling is an appropriate tool for the analysis of these complicated problems. Therefore, FLAC3D software have been used in order to investigate into the interaction analysis. The purpose of modeling is study on stability of support system of Abuzar tunnel during tunnel excavation of Tehran metro line 7. Methodology and Approaches: In this paper, the finite difference method (FDM) is used for modeling and solving the problem. FLAC 3D program which uses FDM was selected in order to study the interaction between the two tunnels, in construction stage. For this purpose, at first Abouzar tunnel modeled and excavated, then impact of stepwise excavating of line 7 Tehran subway on lining system of Abouzar tunnel is investigated numerically. History of Internal forces, bending moments and structural displacement of Abouzar’s tunnel lining have been provided and studied. Engineering recommendations have been proposed in different-leveled intersecting tunnels. Results and Conclusions: The results of modeling show that after excavation of metro tunnel, the support system of Abuzar tunnel will be uplifted because of increasing the plastic zone and stress relaxation. This displacement causes internal forces in Abuzar tunnel lining which are more than allowed values.
    Keywords: Tunnels cross-cut, Tunnels interaction, Tehran Metro L7, Abouzar Tunnel, Stability analysis of tunnel linings
  • علی حیدری، سید محمد اسماعیل جلالی، مهدی نوروزی *
    در ایران بخش زیادی از ذخایر زغال سنگ در عمق واقع شده و یا ضخامت کمی دارند که برای استحصال و استفاده از این منابع، فناوری گاز کردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG) می تواند به عنوان بهترین گزینه مطرح باشد. یکی از این ذخایر زغال سنگ، زغال سنگ های منطقه مزینو طبس است. از جمله معیارها و عوامل تاثیرگذار بر امکان پذیری و اقتصادی بودن روش UCG، نشت گاز از میان درزه و شکاف های اطراف ژئوراکتور زیرزمینی و یا به عبارت دیگر عایق بودن آن است. در این مقاله، با توجه به اهمیت این موضوع، بر مدل سازی نشت گاز بر اساس مدل جریان شبکه درزه های مجزا (DFN) سه بعدی تمرکز شده است که در مطالعات پیشین تاکنون به آن پرداخته نشده است. در این راستا، با استفاده از داده های میدانی درزه های برداشت شده از منطقه مزینو، مدل هندسی-تصادفی سه بعدی شبکه ی درزه های توده سنگ با استفاده از برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D تهیه شده است. برای این منظور، این برنامه برای در نظر گرفتن توابع توزیع مختلف بازشدگی درزه و همچنین وابستگی بین طول و بازشدگی توسعه داده شده است.نتایج این مقاله می تواند ورودی های مفید برای مدل های عددی برای مطالعه رفتار هیدرولیکی و نشت گاز باشند.
    کلید واژگان: مدلسازی هندسی, تصادفی, گاز کردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG), نشت گاز, منطقه مزینو طبس
  • عادل متحدی، محمد محمدی بهبود، سید محمد اسماعیل جلالی*
    اولویت بندی معادن برای سرمایه گذاری یکی از مسایل مهم در مباحث اقتصادی معدنکاری است. در این نوع مسایل، معادن با توجه به مشخصات آن ها مانند میزان ذخیره، توان مجموعه بهره بردار، ظرفیت تولید مس، فاصله از راه های ارتباطی و نظایر آن، رتبه بندی می شوند. بر اساس این رتبه بندی، اولویت سرمایه گذاری بر روی هر معدن مشخص می شود. در این تحقیق با به کارگیری روش شباهت به گزینه ایده آل که یکی از روش های تصمیم گیری چند معیاره است، اولویت سرمایه گذاری برای معادن مس اکسیده استان سمنان مشخص شده است. در این روش با در نظر گرفتن معیارهای مختلف، رتبه بندی و انتخاب گزینه مناسب انجام می شود. در این تحقیق، 12 معیار مختلف و 33 معدن مس استان سمنان برای اولویت بندی در نظر گرفته شدند. معیارهای تصمیم گیری با نظرسنجی از کارشناسان متخصص وزن دهی شده و ضریب اهمیت هر کدام به روش تحلیل سلسله مراتبی تعیین شده است. در نهایت با استفاده از روش تصمیم گیری شباهت به گزینه ایده آل معادن مس چاه موسی، کلوت و چاه فراخ به ترتیب در اولویت های اول تا سوم به منظور سرمایه گذاری قرار گرفته اند. همچنین با انجام تحلیل حساسیت بر روی وزن معیارهای تصمیم گیری، تاثیرگذارترین معیارها در مساله اولویت بندی معادن مورد نظر، مشخص شدند.
    کلید واژگان: شباهت به گزینه ایده آل, الویت بندی معدن, مس اکسیده
    A. Mottahedi, M. Mohamadi Behboud, S.M.E. Jalali *
    Prioritising mines for investment is one of the major issues in mining economic. In this kind of problem, mines are ranked according to the conditions and characteristics of mines like value of mine reserve, production capacity of mines etc.. Based on this ranking, investment priority for each mines determined. In this study, priority investment for oxidized copper mines in Semnan province has been found using the TOPSIS method, a multi-criteria decision-making methods. TOPSIS method is based on the concept that the chosen alternative should have the shortest geometric distance from the positive ideal solution and the longest geometric distance from the negative ideal solution. In this study, 12 different criteria, and 33 copper mines in Semnan province were considered for prioritization. The decision criteria were weighed by surveying of experts in the field and then the importance of each factor have been determined using AHP method. Finally, using TOPSIS method, Chah Mosa, Kolut and Chah Farakh copper mines are ranked as first, second and third priority for investment, respectively. Also, sensitivity analysis is done to find the weight of criteria which are the most effective in prioritizing mines.
    Keywords: TOPSIS, oxidized copper, mine prioritizing investment
  • امیر آزادمهر *، سید محمد اسماعیل جلالی
    پیش بینی قابلیت تخریب توده سنگ، یکی از عوامل مهم در موفقیت روش تخریب توده ای است. مقاومت ماده سنگو ویژگی های مقاومتی و هندسی ناپیوستگی ها از ویژگی های طبیعی موثر بر قابلیت تخریب توده سنگ هستند. علاوه بر این، عوامل محیطی، هندسی و عملیاتی نیز تاثیر قابل توجهی بر قابلیت تخریب توده سنگ دارند. بررسی کارهای انجام شده نشان می دهد که روش های موجود کلیه عوامل موثر در روند تخریب را در نظر نگرفته اند. در مقابل با کاربرد روش های سیستمی نظیر روش سیستم های مهندسی سنگ (RES) می توان تاثیرتعداد بیشتری از عوامل موثر را در نظرگرفت. این مطالعه کاربرد روش RES را برای تعیین قابلیت تخریب توده سنگ ارائه می کند. به منظور اعتبارسنجی روش ارائه شده، نتایج حاصل از روش های تجربی و روش RES در سه معدن التنینت (Elteniente)، کمث(Kemes) و آیرون کپ (Ironcap) مقایسه شده است. در این تحقیق، در گام اول قابلیت تخریب معادن التنینت، کمث، آیرون کپ، با استفاده از روش های تجربی لابسچر، نمودار پایداری توسعه یافته ی ماتیوس و روش های استوارت و فورسیت بررسی شده و در گام بعد پس از پیاده سازی سیستم مهندسی سنگ، مهمترین عوامل تاثیرگذار بر سیستم شناسایی و شاخص قابلیت تخریب برای این معادن محاسبه و نتایج آن با نتایج روش های تجربی مقایسه شده است. بررسی نتایج نشان می دهد، عوامل ژئومکانیکی بالاترین سهم اثرگذاری و عوامل هندسی بالاترین سهم اثرپذیری را در سیستم دارا هستند. همچنین عوامل ژئومکانیکی و محیطی به ترتیب بالاترین و کمترین اندرکنش ب سیستم را دارند. گرچه شعاع هیدرولیکی محاسبه شده در روش های تجربی با یکدیگر اختلاف دارد ولی روند یکسانی را دنبال می کنند و همچنین همخوانی خوبی بین نتایج روش سیستم های مهندسی سنگ و روش های تجربی وجود دارد.
    کلید واژگان: سیستم مهندسی سنگ, تخریب پذیری, تخریب توده ای, شاخص تخریب
    Amir Azadmehr *, Seyed Mohammad Esmaeel Jalali
    Assessment of rock mass caveability is one of the important factors in the success of the block-caving mining. prediction of rock mass caveability is complicated due to the wide range of effective factors and the lack of complete knowledge of the impact of each factor on the rock mass caveability. Existing methods do not consider all the factors affecting the caveability process. This study uses the Rock Engineering systems (RES) approach to assess the rock mass caveability. After the implementation of the rock engineering system and ranking the influencing factors, the caveability index for selected mines was calculated. The results of this study have shown the sufficiency of RES approach in taking into account of all effective parameters.
    Introduction In mining methods based on caving of ore such as block caving and sublevel caving, caveability of ore and surrounding rocks is of great importance. If the caveability of ore, would not properly evaluated it will impose high cost and losing of time on mining companies.
    A major challenge in developing of existing caveability predicting methods is the taking into account of the values related to geomechanical, environmental, geometric and operational factors of rock mass, with a simple yet efficient method.
    Methodology and Approaches RES is a powerful system approach to study the effect of influencing factors on the performance of an engineering system. The first step of the method is to establish interaction matrix and coding of the matrix. The principal factors considered relevant to the caveability have listed along the leading diagonal of a square matrix and off-diagonal terms have been coded by ESQ method. Then by Using RES approach the effective parameters on caveability have ranked. In the next step caveability index of Elteniente, Kemess and Ironcap mines, determined and compared with the results of well-known experimental methods, as the Laubscher caving chart, the extended Mattew’s stability graph and Stewart and Forsyth methods.
    Results and Conclusions The results of this study have shown that Geomechanical factors are the most dominant and geometric factors are the most subordinate factors in the system. In addition, geomechanical and environmental factors have the highest and the least interaction on the system, respectively. Furthermore, although the hydraulic radius is different in experimental methods, but follows the same trend and there is a good agreement between the results of rock engineering systems and experimental methods there. At last a classification for the caveability index has introduced.
    Keywords: Block caving, Rock Engineering system, caving index, Caveability, RES
  • وحید نیک بین، سید محمد اسماعیل جلالی، حسین میرزایی نصیرآباد
    هدف از بهینه سازی اقتصادی محدوده استخراج زیرزمینی، یافتن محدوده ای با بیشترین ارزش اقتصادی است که در آن، تمام محدودیت های فنی و هندسی روش استخراج مورد استفاده لحاظ شده باشد. اگرچه بیش از چهار دهه از ارایه اولین الگوریتم بهینه سازی محدوده استخراج زیرزمینی می گذرد ولی روند گسترش این الگوریتم ها در مقایسه با الگوریتم های مشابه برای کاربرد در معادن روباز به دلیل تعدد روش های استخراج زیرزمینی و پیچیدگی مدل سازی اقتصادی بسیار کند بوده است. در این مقاله یک الگوریتم فراگیر سه بعدی به نام MLOA ارایه شده است. این الگوریتم مانند الگوریتم گوما، بر روی مدل های بلوکی با ارزش متغیر اجرا می شود و توانایی تعیین تعداد، ارتفاع و جانمایی بهینه طبقات استخراجی را دارد. اگرچه روند تعیین طبقات محتمل در این الگوریتم مشابه با الگوریتم گوما است ولی روش تعیین ارزش اقتصادی بلوک ها در این دو الگوریتم کاملا متفاوت از یکدیگر است. در الگوریتم MLOA، از یک الگوریتم جزءگرای جستجو محور به نام SOA برای تعیین محدوده بهینه کارگاه های استخراج زیرزمینی در هر طبقه استخراجی استفاده می شود. در الگوریتم SOA، محدودیت های هندسی و فنی مانند حداقل و حداکثر ابعاد کارگاه استخراج و حداقل عرض پایه های جانبی در نظر گرفته شده است و با کاربرد آن می توان ابعاد و موقعیت بهینه کارگاه های استخراج را در درون یک طبقه استخراجی تعیین کرد. برای اعتبارسنجی، نتایج حاصل از کاربرد الگوریتم SOA بر روی مدل های بلوکی اقتصادی فرضی، با نتایج حاصل از الگوریتم های مشابه و دارای منطق ریاضی مقایسه شده است. نتایج حاصل، نشان دهنده توانایی الگوریتم SOA در تعیین محدوده بهینه کارگاه های استخراج زیرزمینی است.
    کلید واژگان: کارگاه استخراج زیرزمینی, الگوریتم, بهینه سازی, جستجو محور
    V. Nikbin, Se. Jalali, H. Mirzaei
    The aim of stope limit optimization is to define an area with maximum economic value, for which, in accordance to the mining method used, all technical and geometrical constraints is considered. Although more than four decades have passed since the first presentation of underground stope optimizatiom algorithm, the development of these algorithms in comparison with similar algorithms used in open pit mines, have been very slow. This may be due to the high variety of underground mining methods and complexity of economic modeling of mining limit. In this paper a 3D comprehensive algorithm, which is called MLOA, is proposed. This algorithm runs on a variable value block models and is able to determine the number, height and optimal layout of levels. To determine the optimum limit of stopes, MLOA has used a heuristic algorithm which is called SOA. In SOA algorithm, Technical and geometrical constraints such as the minimum and maximum of stope dimension and minimum width of rib pillars have been regarded. The optimum location and dimension of stopes within specific level can be determined by using SOA. In order to verify the methods , the results of the application of SOA algorithm on hypothetical economic block model, are compared to similar rigorous algorithm’s results. The results demonstrate the capability of SOA algorithm in determining optimum limit of stopes.
    Keywords: Stope, Underground, Algorithm, Optimization, Heuristic
  • رامین رفیعی، محمد عطایی، رضا خالو کاکایی، سید محمد اسماعیل جلالی، فرهنگ سرشکی
    پیش بینی واقعی از میزان قابلیت تخریب توده سنگ، یکی از عوامل کلیدی در موفقیت روش تخریب بلوکی است. باتوجه به علاقه اخیر صنعت معدن کاری دراستفاده از روش های تخریبی در توده سنگ هایی با مقاومت زیاد، اهمیت پیش بینی قابل اطمینان از تخریب پذیری توده سنگ به طور فزاینده ای بیشتر خواهد شد. در صورتی که قابلیت تخریب کان سنگ به درستی بررسی و ارزیابی نشود، در نتیجه اقداماتی با هزینه های بالا و وقت گیر برای شروع یا حفظ تخریب نیاز است. یک تخمین قابل اطمینان از قابلیت تخریب توده سنگ احتیاج به شناسایی فاکتورهای موثر در شروع و گسترش تخریب توده سنگ دارد. در این مقاله ابتدا پارامترهای موثر در تخریب پذیری توده سنگ در معادن تخریب بلوکی شناسایی و معرفی شده اند، سپس با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ میزان تاثیرگذاری و تاثیرپذیری هر یک از پارامترها بر روی سیستم تخریب پذیری بررسی شده است. پارامترهای «تنش های برجا»، «نرخ تخریب» و «خردایش» با بیشترین مقدار C+Eبیشترین اندرکنش را در سیستم داشته اند. همچنین پارامتر «جهت داری درزه» با بیشترین مقدار C-Eمسلط ترین پارامتر سیستم و پارامتر «پتانسیل تخریب پذیری» با دارا بودن حداقل مقدار C-Eمغلوب ترین پارامتر سیستم شناخته شده اند.
    کلید واژگان: تخریب پذیری, تخریب بلوکی, پارامترهای موثر, سیستم مهندسی سنگ
    The accurate prediction of rock mass cavability is one of the key factors in block caving mines. Today, the industry interest in application of caving methods in the strong rock masses, the reliable prediction of rock mass cavability will be much more important. If the cavability of the orebody is not assessed with a reasonable accuracy, expensive and time-consuming measures may be required subsequently to initiate or sustain caving. Therefore, it is of great importance to identify the effective parameters and interactions between them. Here, the effective parameters on cavability are introduced and then, by using RES method the level of dominant or subordinante of each parameter is assessed. In-situ stress, caving rate and fragmentation are the most dominant factors. Joint orientation is the most dominate parameter in the system (Max C-E) and potential of cavability is the most subordinate parameter (Min C-E).
    Keywords: Cavability, Block caving, Influence parameters, RES
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال