مسعود منجزی
-
نشست ناشی از عملیات تونلسازی در محیط های شهری پدیده ای اجتناب ناپذیر است. پیش بینی و کنترل این پدیده آسیب های احتمالی به سازه های سطحی و زیرساخت های مجاور را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. در این مقاله، برای پیش بینی حداکثر نشست سطح زمین ناشی از عملیات حفاری تونل های کم عمق در محیط های شهری از دو روش رگرسیون خطی چندگانه (MLR) و الگوریتم جنگل تصادفی (RF) استفاده شده است. بدین منظور 9 پارامتر ورودی موثر بر حداکثر نشست سطح زمین از جمله فاصله مرکز تونل از سطح زمین (H)، ارتفاع سطح آب زیرزمینی بالای تونل (W.T)، قطر تونل (D)، مدول الاستیسته خاک (E)، مقاومت برشی زهکشی نشده خاک (Cu)، ضریب فشار زمین (K0)، وزن مخصوص خاک (γ)، پارامتر گپ (g) و عدد پایداری (N) بر اساس 24 دسته داده مربوط به 14 پروژه مختلف تونلسازی انتخاب و سپس روش های MLR و RF پیاده سازی شدند. برای ارزیابی کارایی مدل ها در پیش بینی حداکثر نشست از 3 شاخص ضریب تعیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) برای داده های آموزش و تست استفاده شد. مقادیر ضریب تعیین روش های MLR و RF برای داده های آموزش به ترتیب 814/0 و 957/0 و برای داده های تست به ترتیب 793/0 و 96/0 به دست آمد که نشان دهنده کارایی بالای روش RF در مقایسه با MLR است. به علاوه، نتایج نشان داد که مقادیر شاخص های RMSE و MAE در هر دو مرحله آموزش و تست برای الگوریتم RF کمتر از روش MLR است که خطای کمتر الگوریتم RF و قابلیت اطمینان و دقت بالاتر آن نسبت به روش MLR نشان می دهد. همچنین، نتایج آنالیز اهمیت نشان می دهد که از بین پارامترهای ورودی، پارامتر گپ (g) و مقاومت برشی زهکشی نشده خاک (Cu) به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر حداکثر نشست سطح زمین دارند.کلید واژگان: عملیات تونلسازی, حداکثر نشست سطح زمین, رگرسیون خطی چندگانه, الگوریتم جنگل تصادفیThe occurrence of settlement induced by tunneling operations in urban environments is an inevitable phenomenon. The risk of damage to nearby infrastructures and surface structures can be greatly reduced by predicting and controlling this event. This paper uses multiple linear regression (MLR) model and random forest (RF) algorithm to predict the maximum surface settlement (Smax) due to shallow tunnel excavation. Nine input parameters, including the distance of the tunnel center from the ground surface (H), height of the underground water level above the tunnel (W.T), tunnel diameter (D), elastic modulus of soil (E), undrained shear strength of soil (Cu), earth pressure coefficient (K0), unit weight of soil (γ), gap parameter (g), and stability number (N) were selected from 24 data sets related to 14 tunneling projects. The MLR and RF techniques were then implemented for predicting Smax. Three performance indicators of coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE), and mean absolute error (MAE) were employed for the training and test phases to evaluate the efficiency of the suggested models. The coefficient of determination values for MLR and RF for training data were 0.814 and 0.957, respectively, while for test data were 0.793 and 0.96, indicating that the RF approach is more efficient than MLR. Moreover, the findings reveal that the RF algorithm exhibits lower RMSE and MAE values in both the training and testing phases compared to the MLR method. This suggests that the RF algorithm exhibits reduced error and higher reliability and accuracy when compared to the MLR model. Also, the performance study demonstrates that among the input parameters, the gap parameter (g) and the undrained shear strength of soil (Cu) have the greatest and least influence on Smax, respectively.Keywords: Tunneling Operations, Maximum Surface Settlement (Smax), Multiple Linear Regression (MLR) Model, Random Forest (RF) Algorithm
-
مجله محیط و معدن، سال پانزدهم شماره 3 (Summer 2024)، صص 1149 -1160
Determining the appropriate blasting pattern is important to prevent any damage to the tunnel perimeter in conventional tunneling by blasting operation in hard rocks. In this research work, the LS-DYNA software and numerical finite element method (FEM) are used for simulation of the blasting process in the Miyaneh-Ardabil railway tunnel. For this aim, the strong explosive model and nonlinear kinematic plastic material model are considered. Furthermore, the parameters required for the Johnson-Holmquist behavioral model are based on the Johnson-Holmquist-Ceramic material model relationships and are determined for the andesitic rock mass around studied tunnel. The model geometry is designed using AUTOCAD software and Hyper-mesh software is applied for meshing simulation. After introducing elements properties and material behavioral models and applying control and output parameters in LS-PrePost software, the modeling process is performed by LS-DYNA software. Different patterns of blastholes including 66, 23, and 19 holes, with diameters of 40 and 51 mm, and depths of 3 to 3.8 m are investigated by three-dimensional FEM. The borehole pressure caused by the ammonium nitrate-fuel oil (ANFO) detonation is considered based on the Jones-Wilkins-Lee (JWL) equation of state in the LS-DYNA software. The outer boundaries of the model are considered non-reflective to prevent the wave’s return. The results showed that LS-DYNA software can efficiently simulate the blasting process. Moreover, the post-failure rate of the blasting is reduced by more than 30% using the main charge with less explosive power and reducing the distance and diameter of contour holes.
Keywords: Drilling, Blasting, Railway Tunnel, Finite Element Method, LS-DYNA Software, Post-Failure -
عملیات بارگیری و باربری در معادن روباز، به عنوان آخرین مرحله فرآیند استخراج در نظر گرفته می شود. برای انجام این عملیات، استفاده از سیستم شاول- کامیون به دلیل مزایای زیاد مانند انعطاف پذیری بالا، ارجحیت دارد. به دلیل هزینه های عملیاتی زیاد، مدیریت مناسب ناوگان و بهینه سازی در این بخش به طور قابل توجهی در اقتصاد پروژه موثر است. مساله تخصیص و گسیل کامیون، به ویژه در معادن بزرگ با نقاط بارگیری و تخلیه متعدد بسیار پیچیده است. با توجه به اندازه و پیچیدگی مساله، استفاده از روش های حل ریاضی به دلیل زمان حل بسیار زیاد که به استفاده از ابررایانه ها منجر می شود، توجیه پذیر نیست. برای رفع این کاستی ها می توان از الگوریتم های ابتکاری استفاده کرد. در این مقاله، یک الگوریتم ابتکاری در محیط نرم افزار MATLAB، برای حل مساله تخصیص و گسیل یک معدن واقعی توسعه داده شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، زمان اجرای الگوریتم ابتکاری 39 ثانیه محاسبه شده است. در نهایت حل همین مساله با یک مدل ریاضی موجود طی 24 ساعت، نشان دهنده برتری الگوریتم پیشنهادی نسبت به مدل سازی ریاضی است.
کلید واژگان: عملیات بارگیری و باربری, مساله تخصیص و گسیل, الگوریتم ابتکاریLoading and haulage operation in open pit mines is the last stage of the mining process. truck- shovel system, due to its many advantages including high flexibility, is preferred for this operation. Due to high operating costs, proper fleet management and optimization can significantly affect the project economics. Truck allocation and dispatching issue is a very complex problem, especially in large mines with numerous loading and dumping points. Because of the problem size and complexity, employing mathematical methods is not justified due to very high solution time which leads to employing super computers. To overcome the aforesaid shortcoming, heuristic algorithms can be applied. In this paper, in MATLAB environment, a heuristic algorithm was developed to solve allocation and dispatching problem of transportation fleet of a real mine. According to the obtained results, a running time of 39 seconds was computed for the heuristic algorithm. Finally, the same problem was solved with an available mathematical model with a running time of 24 hours which shows the superiority of the proposed algorithm over the mathematical modeling.
Keywords: Loading, haulage operation, Allocation, dispatching problem, Heuristic algorithm -
سنجش تاثیر فناوری اطلاعات و ارتباطات بر نظام خانواده (روابط ساختاری و عاطفی) به منظور پیشبینی ساختار خانواده ها در آینده میتواند موضوع یک تحقیق کاربردی باشد. خانواده های ایرانی در کلان شهرها به دلیل استفاده از فاوا با مشکل روابط ساختاری و کمبود روابط عاطفی مواجه هستند، چرا که تقریبا اکثر اعضای خانواده فارغ از جنس، سن و موقعیت، از کاربران آن محسوب میشوند. این تحقیق درصدد است تاثیرات فناوری اطلاعات و ارتباطات را بر روابط ساختاری و روابط عاطفی خانواده طبق نظریه اجتماعی ارتباط بررسی کند. بنابراین مسیله تحقیق عبارت است از اینکه ساختار خانواده (روابط ساختاری و روابط عاطفی) براثر نفوذ فناوری های اطلاعات و ارتباطات چگونه ساختاری خواهد بود؟ براساس نظریه اجتماعی ارتباط، تحول در روابط ساختاری و عاطفی به دلیل نفوذ روابط فناورانه در خانواده است. تفاوت شکلهای خانواده در آینده براثر نفوذ فناوری ارتباطات، به دلیل تفاوت در میزان و چگونگی استفاده از فناوری بین اعضای خانواده ها و در مراحل مختلف زندگی است. نتیجه و ایده اصلی و اساسی این نوشتار این است که ساختار خانواده معاصر براثر نفوذ فاوا طبق نظریه اجتماعی ارتباط در آینده نه چندان دور، به شکلهای جدیدی متحول میشود.
کلید واژگان: فناوری اطلاعات و ارتباطات, ساختار خانواده, روابط ساختاری, روابط عاطفی, روابط فناورانهAssessing the impact of information and communication technology on the family system (structural and emotional relationships) in order to predict the structure of families in the future can be the subject of an applied research. Iranian families in metropolitan areas face structural problems and a lack of emotional relationships due to the use of ICT, as almost all family members, regardless of gender, age and status, are considered users. This study seeks to investigate the effects of information and communication technology on the structural relationships and emotional relationships of the family members according to the social theory of communication. So the research question is how the structure of the family (structural relationships and emotional relationships) will be constructed by the influence of information and communication technologies? According to the social theory of communication, the change in structural and emotional relationships is due to the influence of technological relationships in the family. The difference in the forms of the family in the future is due to the influence of communication technology, due to the difference in the amount and manner of using technology between family members and at different stages of life. The main conclusion and idea of this paper is that the structure of the contemporary family will change in new ways due to the influence of ICT according to the social theory of communication in near future.
Keywords: Information, communication technology, family structure, structural relationships, motional relationships, technological relationships -
شبکه های اجتماعی مجازی نقش بسیار مهمی در تغییرات اجتماعی به خصوص تغییرات روابط ساختاری و عاطفی خانواده بازی می کنند. اما پیش بینی این تغییرات امروزه خود از اهمیت بالایی برخوردار است. اما از چه روشی می توان برای پیش بینی تغییرات ساختاری خانواده استفاده کرد. این تحقیق درصدد است یکی از این روش ها را که از زیرمجموعه هوش مصنوعی است، به نام شبکه عصبی مصنوعی معرفی کند و به عنوان نمونه کارآمدی آن را در پیش بینی روابط خانواده هایی که تحت تاثیر شبکه های اجتماعی مجازی قرار دارند، نشان دهد. از این رو پرسش تحقیق این گونه صورت بندی می شود که با چه روش یا روش هایی می توان پیامدهای تاثیر شبکه های اجتماعی مجازی بر روابط خانواده را پیش بینی کرد؟ از آنجا که این پژوهش یک پژوهش کمی است، جمع آوری داده به وسیله پرسشنامه انجام و مدل تحقیق عملیاتی شد. مدل تحقیق، یک مدل فازی آماری میدانی است. نتیجه تحقیق پیش بینی چهار نوع خانواده متعهد، ناکامیاب، ناسازگار و گسیخته است که بر روی طیف فازی به صورت زیر نشان داده شد: خانواده متعهد: 75 تا 100 درصد؛ خانواده ناکامیاب: 50 تا 75 درصد؛ خانواده ناسازگار 25 تا 50 درصد و خانواده گسیخته 0 تا 25 درصد.کلید واژگان: هوش مصنوعی, شبکه عصبی مصنوعی, روابط عاطفی, خانواده متعهد, خانواده ناکامیاب, خانواده ناسازگار, خانواده گسیختهVirtual social networks play a very important role in social change, especially changes in the structural and emotional relationships of the family. But predicting these changes is very important today. But what method can be used to predict structural changes in the family? This study intends to introduce one of these methods, which is a subset of artificial intelligence, called artificial neural network and as an example to show its effectiveness in predicting the relationships of families affected by virtual social networks. Therefore, the research question is formulated in such a way that by what method or methods can the consequences of the impact of virtual social networks on family relationships be predicted? Since this research is a quantitative research, data collection was done by a questionnaire and the research model was operational. The research model is a fuzzy field statistical model. The result of the research is the prediction of four types of committed, unsuccessful, incompatible and broken families, which were shown on the fuzzy spectrum as follows: Committed family: 75 to 100%; Unsuccessful family: 50 to 75%; Incompatible family 25 to 50 percent and broken family 0 to 25 percent.Keywords: Artificial Intelligence, Artificial Neural Network, Emotional Relationships, Committed Family, Failed Family, Incompatible Family, Broken Family
-
مجله محیط و معدن، سال دوازدهم شماره 4 (Autumn 2021)، صص 1175 -1186
The production cycle in open-pit mines includes the drilling, blasting, loading, and haulage. Since loading and haulage account for a large part of the mining costs, it is very important to optimize the transport fleet from the economic viewpoint. Simulation is one of the most widely used methods in the field of fleet design. However, it is unable to propose an optimized scenario for which the appropriate metaheuristic method should be employed. This paper considers the Sungun copper mine as the case study, and attempts to find the most feasible transportation arrangement. In the first step, in this work, we compare the flexible dispatching with the fixed allocation methods using the Arena software. Accordingly, the use of flexible dispatching reveals the increase in the production rate (20%) and productivity (25%), and the decrease (20%) in the idle time. The firefly metaheuristic algorithm used in the second step shows that the combined scenario of the 35-ton and 100-ton trucks is the most suitable option in terms of productivity and cost. In another attempt, comparing different heterogeneous truck fleets, we have found that the scenarios 35-100 and 35-60-100-144 increase the production rate by 39% and 49%, respectively. Also, in both scenarios, the production cost decreases by 11% and 21%, respectively.
Keywords: Optimization, Open-pit mines, Loading, haulage, Simulation, firefly algorithm -
انفجار یکی از مهم ترین عملیات در معادن و فعالیت های عمرانی است و قابلیت انفجار نیز از مهم ترین پارامترهای توده سنگ محسوب می شود. نتایج انفجار را می توان به پدیده های مطلوب و نامطلوب تقسیم بندی نمود. خردایش سنگ یکی از نتایج مطلوب انفجار است که بر فرآیندهای بعدی (بارگیری و حمل) و صنایع پایین دست تاثیرگذار است. در زمینه تعیین شاخص خردایش ناشی از انفجار تحقیقات گسترده ای صورت گرفته است. عوامل موثر بر انفجار را می توان به دو دسته عوامل قابل کنترل و غیر قابل کنترل تقسیم بندی نمود. شکل و ابعاد بلوک های برجا در جبهه کارهای انفجاری از جمله عوامل غیر قابل کنترل است که در پژوهش های انجام شده، مورد توجه قرار نگرفته است. در این مقاله از داده های انفجاری و ویژگی های توده سنگ معادن چغارت، چادرملو و سه چاهون استفاده شده است. بعد فرکتال جهت کمی سازی اندازه ذرات به روش شمارش جعبه مورد استفاده قرار گرفته است. جهت بررسی ارتباط بین شاخص خردایش (D80) به عنوان پارامتر وابسته و پارامترهای مستقل خرج ویژه، مقاومت فشاری تک محوری، نسبت سرعت موج طولی و نسبت شکل بلوک ها، از مدل های رگرسیون خطی، رگرسیون غیرخطی و شبکه عصبی استفاده شده است. نتایج حاصل از رگرسیون خطی نشان دهنده آن است که شاخص خردایش با نسبت شکل بلوکها دارای ارتباط معنادار است. ضریب تعیین بین شاخص خردایش و پارامترهای مستقل در رگرسیون خطی، غیرخطی و شبکه عصبی به ترتیب برابر 52/0، 70/0 و 96/0 به دست آمده است؛ همچنین ضریب VAF مدل های رگرسیون خطی، غیرخطی و شبکه عصبی به ترتیب برابر 18/3، 33/70 و 28/95 است که نشان دهنده توانایی شبکه عصبی جهت پیش بینی خردایش ناشی از انفجار است.
کلید واژگان: خردایش سنگ, بعد فرکتال, رگرسیون, سرعت موج طولی, شبکه عصبیJournal of Aalytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Volume:10 Issue: 24, 2020, PP 105 -117Summary:
In this paper, the blasting data and rock mass characteristics of Chogart, Chadormalu, and Sechahum mines were used to predict the size distribution of rock fragmentation (D80). Rock fragmentation is affected by various parameters such as rock mass properties, in-situ blocks shape, blasting geometry, etc. To quantify the shape of in-situ blocks, fractal geometry is a suitable method. To predict the rock fragmentation (D80) based on independent variables (rock mass characteristics, in-situ block shape, and blasting geometry); linear/nonlinear regression and neural networks were used. The results showed that the nonlinear regression and neural network were the ability to predict the size distribution of rock fragmentation.
IntroductionDue to economic reasons, drilling and blasting methods have been used in mining, quarrying industries, and civil projects. The results of blasting can be categorized into two i.e. favorable results (rock fragmentation, heave and move material) and unfavorable results (air overpressure, back break, ground vibration, and fly rock). Rock fragmentation due to blasting is influenced by several factors that are classified into three namely; explosive parameters, rock mass characteristics, and blast geometry. In recent decades, several empirical models have been proposed to predict rock fragmentation due to blasting. Nowadays, based on computer science advances, regression analysis and artificial intelligence (AI) have been employed for rock fragmentation prediction.
Methodology and Approaches:
In this research, fractal geometry was used to describe the rock mass shape. The fractal dimension of in-situ blocks was determined by the box-counting method. On the other hand, the uniaxial compressive strength (UCS) and longitude wave velocity (laboratory and in-situ) were considered as rock mass characteristics. Also, the powder factor (PF) was representative of blasting geometry and explosive parameters. The linear/nonlinear regression and neural network were used to investigate the relationship between the rock fragmentation and independence variables (rock mass characteristics, blasting geometry, rock mass shape).
Results and ConclusionsIn this research, an attempt was made to predict the size distribution of rock fragmentation (D80)at the Central iron ore mines (Chogart, Chadormalu, and Sechahun) by linear/nonlinear regression and neural network. Linear regression results revealed that the independent variables have a significant effect on the dependent variable (D80). The results were shown the neural network has the superiority to the prediction of rock fragmentation.
Keywords: Rock Fragmentation, Fractal Dimension, Wave Velocity, regression, Neural network -
خطر احتمال وقوع حوادث و اثرات ناشی از آن همواره در هر پروژه وجود دارد. حوادث باعث ایجاد خسارات مالی، زمانی، جانی و... می شود و از نظر روانی نیز برکارکنان و کارگران تاثیر منفی می گذارد. شناسایی و مدیریت عوامل موثر در حوادث برای جلوگیری و یا کاهش احتمال وقوع حادثه در پروژه ها لازم است. انفجار، یکی ازعملیاتی است که همواره خطر وقوع حادثه را به همراه دارد. در این تحقیق از بین تعداد زیادی عوامل موثر بر وقوع حوادث ناشی ازانفجار در عملیات معدنی و عمرانی، 13 عامل با نظر کارشناسان انتخاب و با رتبه بندی این عوامل، موثرترین عامل شناسایی شده است. برای نیل به این هدف از روش شبیه سازی مونت کارلو بههمراه روش تصمیم گیری تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد و رتبه بندی بر اساس نظر 15 نفر از کارشناسان خبره در این حوزه انجام گرفت. در نهایت با بررسی نتایج حاصل، سه عامل زمان نامناسب، کیفیت چالزنی و مهارت فردی، به عنوان مهم ترین عوامل ایجاد یک حادثه شناسایی شدند. همچنین نتایج نشان داد که ویژگیهای الگوی حفاری، نوع ماده منفجره و خصوصیات توده سنگ، کمترین تاثیر را بر وقوع یک حادثه دارند. مقایسه نتایج با عوامل ثبتشده برای حوادث واقعی، صحت نتایج حاصل از این تحقیق را تایید کرد.
کلید واژگان: رتبه بندی, تحلیل سلسله مراتبی, حوادث انفجارIn each project, there is always a possibility of occurrence of hazards and risks. Accidents cause many damages such as financial and psychological problems, that may have a negative effect on the workers life. To prevent or reduce the occurrence of incidents, it is necessary to identify and manage the relevant affecting factors. Blasting is one of the events that has frequently led to accidents. In this paper, 13 factors affecting the occurrence of blasting related accidents in the mining and construction projects, have been selected according to the opinion of experts and ranked to identify the most important one. For this purpose, Monte Carlo simulation method and analytical hierarchy process method were implemented. The factors were ranked based on the opinion of 15 experts in this field. Finally, based on the obtained results, inappropriate blasting time, unprofessional personnel were selected as the most important factors. Also, blasting pattern specifications, type of explosive and rock mass characteristics have the least effect in this regard. Validity of the paper outcomes was checked with comparing the real recorded events.
Keywords: ranking, Analytical Hierarchy Process, Blasting incidents -
Waste rock dumping is very important in the production planning of open-pit mines. This subject is more crucial when there is a potential of acid-forming (PAF) by waste rocks. In such a type of mines, to protect the environment, the PAF materials should be encapsulated by non-harmful rocks. Therefore, block sequencing of the mined materials should be in such a way that both the environmental and economic considerations are considered. If non-acid forming (NAF) rocks are not mined in a proper time, then a stockpile is required for the NAF materials, which later on would be re-handled for encapsulation of PAF rocks. In the available models, the focus is on either block sequencing or waste dumping strategy. In this work, an attempt has been made to develop an integrated mathematical model for simultaneous optimization of block sequencing and waste rock dumping. The developed model not only maximizes the net present value (NPV) but also decreases the destructive environmental effects of inappropriate waste dumping. The proposed model, which is solved by a CPLEX engine, is applied to two different iron deposits. Also the performance of the proposed model is cross-checked by applying the available (traditional) models in a two-step manner. According to the results obtained, it can be considered that utilizing the developed model, because of extensive re-handling cost reduction, the NPV improvement is significant, especially when the overall stripping ratio is higher (deposit case A).
Keywords: Keywords Waste Rock Dumping, Encapsulating, Block Sequencing, Optimization, NPV -
Truck-Shovel fleet, as the most common transportation system in open-pit mines, has a significant part of mining costs, for which optimal management can lead to substantial cost reductions. Among the available dispatch mathematical models, the multi-stage approach is well suited for allocating trucks to respected shovels in a dynamic dispatching program. However, with this kind of modeling sequencing of the allocated trucks is not possible though it is important to find out the best solution so that getting the minimum accrued cost. To comply with the shortcoming of the traditional model, in this paper, a new hybrid model is developed and applied in Copper Mine of Iran, in which for each truck an allocation matrix is considered as input to the genetic algorithm implemented to determine the best solution. According to the obtained results, the optimal sequencing of the trucks can result in a significant (31%) cost reduction in a shift.
Keywords: Dispatch, Dynamic allocation, Simulation, Genetic Algorithm -
عدم قطعیت پارامترهای اقتصادی نقش غیرقابل انکاری را در فرآیند ارزیابی پروژه های معدنی ایفا می کنند، به گونه ای که ارزیابی یک پروژه معدنی بدون در نظر گرفتن عدم قطعیت های موجود غیرقابل اعتماد و نادرست است. از جمله مهم ترین منابع عدم قطعیت های اقتصادی می توان به عدم قطعیت قیمت ماده معدنی اشاره نمود. محققین بسیاری به مطالعه بررسی نقش عدم قطعیت های اقتصادی در فرآیند برنامه ریزی تولید پروژه معدنی پرداخته اند، اما بیش تر تحقیق های انجام شده در ذخایر تک عنصره بوده و کم تر به نقش عدم قطعیت قیمت در ذخایر دو عنصره توجه شده است. در این تحقیق با استفاده از روش درخت دوجمله ای، ارزشیابی برنامه ریزی تولید در ذخایر دو عنصره تحت عدم قطعیت قیمت برای چهار سناریو: قطعیت قیمت هر دو عنصر، عدم قطعیت قیمت عنصر اول و قطعیت قیمت عنصر دوم، قطعیت قیمت عنصر اول و عدم قطعیت قیمت عنصر دوم و در سناریو آخر عدم قطعیت قیمت هر دو عنصر، محاسبه شده است. نتایج حاصل از حل یک مثال فرضی تحت چهار سناریو در این تحقیق نشان می دهد که کم ترین ارزش خالص فعلی با مقدار 245/05هزار دلار مربوط به زمانی است که عدم قطعیت در پروژه لحاظ نشود و بیش ترین ارزش خالص فعلی با مقدار 349/6هزار دلار زمانی حاصل می شود که عدم قطعیت قیمت برای هر دو عنصر لحاظ شده باشد.
کلید واژگان: برنامه ریزی تولید, ذخایر دو عنصره, عدم قطعیت قیمت, درخت دو جمله ای, ارزشیابی, ارزش خالص فعلیJournal of Aalytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Volume:9 Issue: 20, 2019, PP 43 -51SummaryUncertainties of economic parameters have an indispensable role in mining evaluation projects. Therefore, evaluation of a mining project without considering the available uncertainties is incorrect and unreliable. Metal price uncertainty is the most important parameter in a mine economic uncertainty. Many researchers have studied the role of economic uncertainties in the production planning. But majority of these studies are conducted in one-element deposits and the two-element deposits are rarely investigated. In this research the binomial tree technique valuation is used to compute the production planning evaluation in two element deposits for price uncertainty. It is concluded that the mine evaluation suggests greater net present value when price uncertainty is considered for both element.
IntroductionThe main sources of uncertainty arising at the beginning of a mine project can be categorized into three groups: geology uncertainties, engineering uncertainties and economic uncertainties. Many researchers studied these types of uncertainties. In majority of the aforementioned researches, price uncertainty effect was investigated only for one- element deposits, which can result in an inaccurate valuation. Therefore, in this paper, the binomial tree method was used for determining the effect of price uncertainty in valuation of two-element deposits.
MethodologyandApproachesIn this research the binomial tree technique valuation is used to compute the production planning evaluation in two element deposits for price uncertainty in four scenarios: Assuming price certainty for both elements; assuming price uncertainty for first element and price certainty for second element; assuming price certainty for first element and price uncertainty for second element; assuming price uncertainty for both elements.
ResultsandدConclusionsIt is concluded that the mine evaluation suggests least NPV of 245.05 thousand dollars when price certainty is considered for both elements and greater NPV of 349.6 thousand dollars when price uncertainty is considered for both elements. The sensitivity analysis showed that even by changing input economic parameters, the NPV, which was computed in price uncertain for both elements, was the greatest.
Keywords: production planning, tow element deposits, Price Uncertainty, Binomial Tree, Valuation, Net Present Value -
تعیین محدوده بهینه کارگاه و زمان بندی تولید بهینه، دو بخش مهم در طراحی معادن زیرزمینی می باشند که ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند و نتایج بهینه سازی هر بخش بر بخش دیگر تاثیر بسزایی دارد، لذا بهینه سازی این دو بخش به صورت مجزا نمی تواند بهینگی را تضمین کند؛ چراکه در روش مجزا، اثرات و تعاملات بین بخش های مختلف طراحی نادیده گرفته می شود و این روش قادر به مدیریت مسائل و مشکلات بین بخش هایی نیست. در سالهای اخیرگرایش به روش بهینه سازی همزمان و یکپارچه بخش های مختلف معدنکاری زیرزمینی توجه ویژه ای را به خود اختصاص داده است که در آن بخش های مختلف در فرایند طراحی معدنی به صورت همزمان بهینه سازی می شود و منجر به تولید طرح های معدنی سودآورتر می شود. در مطالعه حاضر، یک مدل ریاضی عدد صحیح برای بهینه سازی همزمان محدوده کارگاه و زمان بندی تولید در روش استخراج از طبقات فرعی توسعه داده شد؛ سپس مدل ارائه شده بر روی یک کانسار آهن اجرا و نتایج حاصل از بهینه سازی همزمان با روش مجزا مقایسه شد. نتایج نشانگر آن بود که روش بهینه سازی همزمان قادر است نتایج بهینه صحیح را برای تعیین محدوده کارگاه و زمان بندی تولید با برآورده سازی تمام محدودیت-های مرتبط با این دو بخش از طراحی معدنکاری زیرزمینی تولید کند. کاربرد این روش روی یک کانسار آهن، منجر به افزایش16درصدی در ارزش خالص فعلی (NPV) نهایی در مقایسه با روش بهینه سازی مجزا شد.
کلید واژگان: بهینه سازی همزمان, بهینه سازی مجزا, محدوده کارگاه بهینه, زمان بندی تولید, برنامه ریزی عدد صحیحStope layout and production scheduling are two main areas of underground mine planning that have a close relationship with each other such a way that optimization results of each of them have important effects on the other one. Hence, separately optimization of these two areas cannot guarantee the true optimum. Because, in isolated optimization approach often ignores the effects of different planning areas on each other, this is not able to manage issues among different areas. To tackle this problem, simultaneous optimization approaches are developed in recent years which simultaneously optimize the different areas of the mine planning process and lead to more profitable mine plans. In the present research, a mathematical IP model has been developed to simultaneously optimize stope layout and production schedules for sublevel stoping (SLS). Then, the developed model is applied on iron ore operations and obtained results from simultaneous optimization were compared with those of isolated approach. It has been concluded that the simultaneous optimization approach is able to produce the globally optimal scheduling result for the stope layout optimization and scheduling by taking into account all constraints related to both areas. Application of the simultanous optimization method in iron ore operation resulted in a 16 per cent increase in final NPV over the isolated approach.
Keywords: Simultanous optimization, isolated optimization, stope layout, production scheduling, integer programming -
در معادن روباز انتخاب بارکننده و باربر، تخصیص و گسیل کامیون ها یکی از مهم ترین و پیچیده ترین فرآیندهای عملیاتی است که بهینه سازی آن صرفه جویی قابل توجهی را سبب می شود. برای تحلیل این گونه مسائل، شبیه سازی ابزار قدرتمندی است. یکی از موضوعات اساسی در حوزه مدل های شبیه سازی ارائه رویکرد بهینه سازی هست. روش های بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی عمدتا تک هدفه هستند. در این تحقیق تلاش شده از این روش ها به صورت چند هدفه استفاده شود. اهداف موردنظر کمینه کردن هزینه عملیاتی و بیشینه نمودن تولید است الگوریتم فرا ابتکاری که به این منظور انتخاب شده، چندهدفه توده ذرات (MOPSO) است. برای شبیه سازی از نرم افزار ARENA و بخش بهینه سازی از MATLAB بهره گرفته شده است. نتایج حاصل از اجرای روش پیشنهادی بر روی مدل ناوگان بارگیری و باربری معدن سونگون نشان می دهد که با اجرای سناریوهای به دست آمده تولید فعلی معدن را حداکثر می توان 5/2 برابر کرده و هزینه عملیاتی واحد تولید را حداکثر تا 23 درصد کاهش داد.
کلید واژگان: بهینه سازی چند هدفه, شبیه سازی, MOPSO معادن روباز, حمل ونقلIn open pit mines the loaders and hauls choice , allocation and dispatching of trucks is one of the most important and complicated operational processes. That’s optimization results in great thrifts. For the analysis of this type of examples, simulation is a powerful tool.One of the basic points in the topic of simulation models is the presentment of optimization. Simulation based optimization methods are often one objective. In this Thesis it has been objected to use the multi objective forms of these methods. The considered goals are minimizing of operational cost and maximizing of production. Meta heuristic algorithms which is chosen for this issue Multi-Objective-Particle-Swarm-Optimization (MOPSO). For simulation we have used Arena’s software and for optimization used MATLAB software. The results of proposal methods implementation on Sungun mine’s loading and hauling fleet, shows that with the administration of obtained scenarios it is possible to maximize the current production of the mine 2.5 times and to reduce the operational costs of production up to 23%
Keywords: multi objective optimization, simulation, MOPSO, open pit mines, hauling -
برنامه ریزی تولید بلندمدت تاثیر بسزایی در ارزیابی اقتصادی پروژه های معدنی دارد. در برنامهریزی تولید استفاده از یک مدل بلوکی عیاری با دقت بالا اهمیت ویژه ای دارد. برای ایجاد مدل بلوکی عیاری انتخاب یک روش تخمین مناسب گامی مهم تلقی می شود. معمولا برای تخمین عیار در کانسارهای چند عنصره از روش کوکریجینگ (CoKriging) استفاده میشود اما این روش به دلیل وجود اثر هموارسازی، معمولا با خطا همراه است. برای حل این مساله می توان از روش سنتی شبیه سازی توام متوالی گوسی (SGCOSIM) استفاده نکرد. اما این روش نیز به دلایلی مانند استفاده از انواع مدل های واریوگرام، پیچیدگی محاسبات، زمان بر بودن و دشواری اعتبارسنجی، جذابیت کمتری دارد. برای حل این مساله، میتوان با استفاده از روشهایی مانند تبدیل شرطی متوالی (SCT) و یا تحلیل مولفه های اصلی (PCA)، همبستگی بین عناصر را حذف کرد. ایراد اساسی در روش های فوق عدم امکان حذف همبستگی در همه گامها است. برای این منظور در ابتدا می توان از روش فاکتورهای خودهمبستگی کمینه/بیشینه (MAF) همبستگی را حذف و در مرحله بعد، عناصر مستقل را با روش شبیهسازی متوالی گوسی (SGS)، شبیه سازی کرد. در این پژوهش، کانسار سرب و روی گوشفیل به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. به منظور تخمین عیار از روش کوکریجینگ و برای حذف همبستگی روش MAF مورد استفاده قرار گرفت و پس از آن برای شبیه سازی، روش SGS به کار گرفته شد. در نهایت، مقایسه نتایج برنامه ریزی تولید بلندمدت، برای مدلهای عیاری حاصل از روش های تخمین و شبیهسازی انجام گرفت که بر اساس آن NPV حاصل از روش کوکریجینگ، 22 درصد کمتر از NPV کمینه به دست آمده از مدلهای شبیهسازی شده است.کلید واژگان: برنامه ریزی تولید بلندمدت, کوکریجینگ, فاکتورهای خودهمبستگی کمینه- بیشینه, شبیه سازی متوالی گوسی, عدم قطعیت عیار
-
با توجه به اهمیت عملیات چالزنی در معدنکاری و تاثیر آن بر سایر مراحل استخراج، تاکنون مطالعات گسترده ای بر روی پیش بینی آهنگ نفوذ سرمته و بررسی پارامترهای موثر بر آن انجام گرفته است. تخمین آهنگ نفوذ سرمته ازجمله نیازهای مرحله طراحی و برنامه ریزی یک پروژه معدنی محسوب می شود. به منظور دستیابی به یک برآورد مناسب از آهنگ نفوذ سرمته در سنگ، باید عوامل موثر شناسایی و میزان تاثیر آنها بررسی و عدم قطعیت هریک تعیین گردد. عوامل مورد بررسی در این تحقیق شامل نیروی فشاری وارده بر مته، مقاومت فشاری تک محوری، سختی اشمیت، شاخص فابریک سیستم رده بندی Q است. پس از انجام برداشت های میدانی و آزمون های آزمایشگاهی یک پایگاه داده از پارامترهای فوق در معدن ایرانکوه گردآوری شد. از میان این پارامترها، سختی اشمیت کمترین انحراف معیار و بیشترین اندیس قابلیت اعتماد و نیروی فشاری پشت سرمته بیشترین انحراف معیار و کمترین اندیس قابلیت اعتماد را دارد. این بدین معناست که در میان متغیرهای ورودی، سختی اشمیت کمترین و نیروی فشاری پشت سرمته بیشترین میزان عدم قطعیت را دارد. همچنین انحراف معیار و اندیس قابلیت اعتماد مدل تجربی ارائه شده برای آهنگ نفوذ به ترتیب مقادیر 02/53 و 729/0 است. این مقادیر نشان دهنده پراکندگی کم و بنابراین عدم قطعیت پایین این رابطه است.کلید واژگان: قابلیت چالخوری توده سنگ, اندیس فابریک توده سنگ, تحلیل عدم قطعیت, تحلیل قابلیت اعتماد, روش ممان دوم مرتبه اول, معدن سرب و روی ایرانکوهJournal of Aalytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Volume:7 Issue: 14, 2018, PP 13 -21Summary :To date, given the importance of drilling operations in the mining process and its impact on other phases of extraction, a number of studies have been carried out to investigate the influence of predicted bit rate and to determine the parameters influencing it. The estimation of rate of penetration (ROP) is an integral part of the design and planning stages of a mining project. To achieve a reasonable estimation of the ROP in the rock, it is essential to identify the influential factors, measure the effectiveness, and calculate the uncertainty of each set. The factors examined in current study include thrust, rock mass characteristics including rock mass indices, uniaxial compressive strength of intact rock, Schmidt hardness. Conducting a field study and laboratory testing, a database was compiled from the above parameters in Irankuh mine. Among these parameters, Schmidt hardness has the lowest standard deviation and highest reliability index and thrust has the highest standard deviation and lowest reliability index. This result indicated that in the independent parameters, Schmidt hardness has the lowest and thrust has the highest level of uncertainty. The standard deviation and reliability index of experimental models presented for the (ROP) are also at 53.02 and 0.729 percent respectively. So this relationship to predict the (ROP) in the lead and zinc Irankuh mine is confidence.IntroductionIn this research, the necessary parameters to predict the drilling speed were selected in order to examine the effect of different geological, geo-mechanical and operational parameters of the drilling machine on ROP and prediction of the performance of the drilling machine. The model was obtained from effective parameters for the penetration rate. In the following, the reliability rate of the obtained model was calculated for the rate of permeability of drilling-bit in Irankouh mine to examine the uncertainty rate.
Methodology and Approaches : The first-order second-moment method has the calculations that are relatively simple, and only the information needed to calculate it, is information related to the moments of the input variables, so this method has been used in this research.
Results andConclusionsIn this research, there is an uncertainty in registered information due to the environment to conduct the field observations and surveys and laboratory tests. Therefore, there is uncertainty and ambiguity in the developed equation to calculate the penetration rate in the Irankouh mine. So it has been tried to calculate the amount of ambiguity and, in fact, the number of variations that indicates the dispersion around the actual value of the penetration rate, using reliability analysis to FOSM first-order-second-moment method.Keywords: Rock drill, ability, rock mass fabric index, Uncertainty ?Analysis, Reliability Analysis, First Order Second Moment Analysis Irankuh mine -
تخمین عیار در ذخایر دو متغیره با استفاده از روش ترکیبی کریجینگ و فاکتورهای خودهمبستگی مینیمم_ماکزیممتخمین عیار در ذخایر چند متغیره بسیار مهم است. انتخاب روش مناسب در این ذخایر می تواند در دقت تخمین عیار نقش اساسی داشته باشد. به طور معمول روش کوکریجینگ (Co-Kriging) برای تخمین عیار ذخایر چند متغیره استفاده می شود اما این روش در بازتولید میانگین و همبستگی بین داده های واقعی دقت کافی ندارد. در سال های اخیر، برای حل این مسئله روش ترکیبی کریجینگ و فاکتورهای خودهمبستگی مینیمم/ماکزیمم (KMAF)، به طور موفقیت آمیزی به کار گرفته شده است. در این روش با استفاده از واریوگرام های مستقل و متقابل و حذف واریوگرافی متقابل، واریوگرام های مستقل جدید برای تخمین عیارها تولید می شوند. در ادامه فاکتورهای خودهمبسته ی تخمین زده شده به حالت اولیه تبدیل می شوند. به کارگیری این روش منجر به افزایش دقت تخمین می شود. در این مقاله، که در آن کانسار سرب و روی گوشفیل اصفهان به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده، روش Co-Kriging و KMAF برای تخمین عیار استفاده شده است. بر اساس نتایج، دقت تخمین در روش KMAF بیشتر از روش Co-Kriging است. همچنین عیار معادل متوسط برای روش های KMAF و Co-Kriging به ترتیب 220/7 و 136/7 درصد به دست می آید.کلید واژگان: تخمین عیار, ذخایر چند متغیره, کوکریجینگ, فاکتورهای خودهمبستگی مینیمم, ماکزیمم
-
در تعیین ارزش خالص فعلی پروژه های معدنی با حجم سرمایه گذاری بالا، عدم قطعیت عیار و قیمت ماده ی معدنی اهمیت زیادی دارد. در تحقیقات انجام شده ی قبلی، عدم قطعیت عیار یا عدم قطعیت قیمت ماده ی معدنی در تعیین ارزش خالص فعلی به طور جداگانه لحاظ شده اند و دو نوع عدم قطعیت به طور همزمان کم تر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا برای لحاظ کردن عدمقطعیت عیار، با استفاده از روش شبیه سازی متوالی گوسی تعداد بیست تحقق عیاری ایجاد و سپس برای هر مورد، برنامهریزی تولید بلندمدت انجام شد. در مرحلهی بعد، سناریوهای تولید شده با استفاده از روش درخت دوجملهای تحت عدمقطعیت قیمت ارزشیابی شد. بر اساس نتایج، حداکثر و حداقل ارزش خالص فعلی در شرایط عدم قطعیت همزمان عیار و قیمت به ترتیب 7/126 و 8/24 میلیون دلار به دست آمد. این در حالی است که حداکثر ارزش خالص فعلی پروژه در شرایط بدون عدم قطعیت 4 میلیون دلار است.کلید واژگان: ارزش خالص فعلی, عدم قطعیت عیار, عدم قطعیت قیمت, شبیه سازی متوالی گوسی, درخت دوجمله ای
-
بهینه سازی عملیات انفجار با استفاده از روش ترکیبی عصبی-مورچگان (مطالعه موردی: معدن سنگ آهن دلکن)در یک عملیات مطلوب انفجار، هدف اصلی تامین خردایش مناسب سنگ و جلوگیری از بروز پدیده های نامطلوب و ناخواسته ناشی از انفجار (لرزش زمین، پرتاب سنگ و عقب زدگی) است. بطور کلی عوامل تاثیرگذار بر عملیات انفجار را می توان به دو گروه پارامترهای قابل کنترل (الگوی انفجار) و پارامترهای غیر قابل کنترل (خصوصیات ژئومکانیکی توده سنگ) تقسیم بندی نمود. پارامترهای قابل کنترل در عملیات انفجار را می توان با استفاده از مدل های تجربی تعیین نمود. با توجه به تنوع مقادیر بدست آمده برای پارامترهای قابل کنترل از مدل های تجربی، باید از روش های با کارایی بالاتر استفاده نمود. دلیل عمده عدم حصول نتیجه مناسب از مدل های تجربی، دخیل بودن تعداد زیادی پارامتر در نتیجه حاصل از انفجار است. ترکیب روش های هوشمند و فرا ابتکاری در حل چنین مسائل پیچیده ای می تواند بسیار مفید باشد. در این تحقیق، که در آن معدن سنگ آهن دلکن به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده، پرتاب سنگ و عقب زدگی از عوارض ناخواسته انفجار می باشند. هدف از این تحقیق، ساخت یک مدل شبکه عصبی مصنوعی با قدرت پیش بینی بالا و سپس استفاده از الگوریتم مورچگان برای یافتن ترکیبی از داده های ورودی است به گونه ای که عوارض نامطلوب ناشی از انفجار، به کمترین مقدار ممکن برسد. پس از عملیات مدل سازی، بهترین الگوی انفجاری با ضخامت بارسنگ 8/2 متر، فاصله ردیفی چال 3/3 متر، طول چال 2/10 متر، گل گذاری 5/1 متر و خرج ویژه 201 گرم بر تن انتخاب گردید. استفاده از الگوی فوق می تواند منجر به کاهش تقریبی 42 درصدی عقب زدگی و 62 درصدی پرتاب سنگ گردد.کلید واژگان: الگوی انفجار پرتاب سنگ عقب زدگی الگوریتم کلونی مورچگانOPTIMIZATION OF BLASTING OPERATION USING HYBRID NEURAL NETWORK-ANT COLONY (CASE STUDY: DELKAN IRON MINE)The main purpose of optimal blasting operation is suitable crushing and prevent undesirable and unwanted phenomena arising from the blasting (ground vibration, flyrock and backbreak). Generally, the parameters affecting the blasting operation divided into two main group controllable (blasting pattern) and uncontrollable (geomechanical properties of rocks) parameters. Controllable parameter can be determined using experimental models. Due to variety of obtained values for controllable parameters from experimental models, it is necessary to use methods with high efficiency. The main reason for not achieving good results in experimental models is engaging a large number of parameters, resulting from blasting. The combination of intelligent and mehta heuristic methods to solve suck problems can be useful. In this study, Delkan iron mine as a case study has a side effects of blasting like as flyrock and backbreak. The main purpose of this paper is making a artificial neural network model as a strong predictor and finding a combination of data using ant colony optimization to minimum the unwanted phenomena. After the Modeling the blast pattern Burden 2.8 m, spacing 3.3 m, hole length 10.2 m, stemming 1.5 m and powder factor is 201 gr/ton. Using this model can lead to a reduction of approximately 42 percent and 62 percent in flyrock and backbreak respectively.Keywords: Blasting Pattern, Flyrock, Backbreak, Ant Colony Optimization
-
نوسان های عیاری خوراک کارخانه یکی از عوامل مهم در بازیابی کارخانه فرآوری است. به صورتی که هر چه این نوسان ها کمتر باشد، بازدهی کارخانه افزایش می یابد. به منظور کاهش تغییرپذیری عیاری، انباشتگاه های همگن سازی در صنعت معدنکاری به طور گسترده ای استفاده می شوند. جرم و تعداد لایه های سازنده انباشتگاه نقش بسزایی در میزان کاهش تغییرپذیری عیاری دارند. با افزایش جرم و تعداد لایه های تشکیل دهنده انباشتگاه، تغییرپذیری عیاری کاهش می یابد. هر چند این افزایش می تواند سبب افزایش پیچیدگی و هزینه های عملیاتی شود. در این پژوهش، به منظور پیش بینی تغییرپذیری عیاری در معدن انگوران از روش شبیه سازی زمین آماری استفاده شده است. در این راستا، ابتدا با استفاده از روش شبیه سازی گوسی متوالی، 25 تحقق هم احتمال عیاری با استفاده از نرم افزار SGeMS تولید و پس از آن مدل بلوکی مربوط به هر تحقق در نرم افزار DATAMINE ساخته می شود. در مرحله بعد، با در نظر گرفتن برنامه ریزی تولید حاصل از نرم افزار NPV، بلوک های ارسالی به پایل مشخص می شوند. در پایان، تغییرپذیری عیاری برای ابعاد مختلف انباشتگاه و تعداد لایه های سازنده انباشتگاه تعیین شد. بر پایه نتایج به دست آمده، انباشتگاه با جرم 187 کیلو تن متشکل از 25 لایه دارای کمترین تغییرپذیری است.
کلید واژگان: تغییرپذیری عیاری, انباشتگاه همگن سازی, شبیه سازی زمین آماریFluctuation of the grade of the ore feeding the processing plants is one of the most important factors in plant's recovery, so that plant efficiency increases as the fluctuations decrease. In order to reduce the grade variability, homogenization piles are largely used in mining industry. The mass and the number of layers in the pile have an important role in the rate of grade variability reduction. The grade variability decreases as the mass and the number of layers increase, although this increase can lead to an increase in operation complexity and costs. In this research, a method based on geostatistical simulations was used to predict grade variability in the Anguran mine. In this regard, 25 equi-probable grade realizations are first generated using the Sequential Gaussian Simulation method by SGeMS Software, then the block model for each realization is built in DATAMINE Software. In the next stage, the blocks that would be sent to the pile are specified taking into account the production planning (mine schedule) obtained NPV Software. Finally, grade variability was determined for various pile sizes and number of forming layers. Based on the obtained results, piles with a mass of 187 kt and 25 layers have the lowest variability.
Keywords: Grade variability, Homogenization pile, Geostatistical simulation -
انتخاب ناوگان حمل و نقل در معادن روباز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. انتخاب نامناسب ناوگان می تواند به دو شکل بر اقتصاد پروژه تاثیر گذار باشد: محقق نشدن اهداف تولید و افزایش هزینه ها به دلیل افزایش زمان بارگیری و باربری. معمولا طراحی ناوگان به روش های تخصیص ثابت یا گسیل انعطاف پذیر با هدف بیشینه کردن تولید و کمینه کردن هزینه ها انجام می گیرد. تکنیک شبیه سازی یکی از روش های موجود انتخاب ناوگان بوده که به طراحان این اجازه را می دهد تا در یک محیط مجازی با پیاده سازی واقعی سیستم، کارایی آن را از لحاظ فنی و اقتصادی مورد ارزیابی قرار دهند. در این مقاله، ابتدا با استفاده از تکنیک شبیه سازی در محیط نرم افزار Arena، سیستم فعلی حمل و نقل معدن مس سونگون شبیه سازی گردید. سپس با تعریف سیستم-های جدید نسبت به اصلاح سیستم موجود معدن اقدام گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، از میان سناریوهای پیشنهادی، ترکیب کامیون 100 تنی، لودر 1/6 مترمکعبی، شاول 7 مترمکعبی و بیل مکانیکی 6/4 مترمکعبی با تولید هفتگی 550000 تن و هزینه 83/0 دلار بر مترمکعب به عنوان بهترین گزینه انتخاب گردید.
کلید واژگان: شبیه سازی ناوگان, حمل و نقل, ArenaFleet selection in open-pit mines is of vital importance. Inappropriate selection of fleet can be influential on the project economics in two ways; failure in achieving production objectives and increase the attributed costs due to increase in the shipment time. Usually fleet design is fulfilled in the forms of either allocating or dispatching aiming to production maximization and cost minimization. Simulation technique, one of the available fleet selection methods, allows designers to study a system in a virtual environment without executing it in the real world, to technically and economically evaluate its efficiency. In this paper, at first using the simulation technique, transportation system of the Songun copper mine was simulated in the Arena software and then by defining new systems, efficiency of the available fleet was improved. On the basis of the obtained results it was observed that a fleet of 100 t dump trucks, 6.1 m3 front end loaders, 7.0 m3 shovel and 4.6 m3 excavator with weekly production of 550,000 tones and 0.83$ per/ m3 is the best possible alternative.
Keywords: fleet simulation, Transportation, Arena -
عملیات انفجار با توجه به تاثیرگذاری بر سایر بخش های فرآیند استخراج مواد معدنی (بارگیری، باربری و سنگ شکنی) از اهمیت بسزائی برخوردار است. در این عملیات ملاک ارزیابی علاوه بر دست یابی به خردایش مورد نظر، کاهش پدیده های نامطلوب از جمله عقب زدگی و پرتاب سنگ می باشد.پارامترهای متعددی مانند مشخصات هندسی شبکه انفجار، خصوصیات توده سنگ و خصوصیات ماده منفجره در طراحی الگوی آتشباری و در نتیجه کیفیت عملیات آتشکاری تاثیرگذار هستند.
با توجه به چند شاخصه بودن مساله و عدم دقت کافی روش های تجربی استفاده از روش های قابل استفاده برای طراحی الگوی مناسب انفجاری که اهداف عملیات (خردایش مورد نظر، کاهش عقب زدگی و پرتاب سنگ) را برآورده سازد، ضروری می باشد.
در این تحقیق، که در آن معدن شماره یک سنگ آهن گل گهر به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده، در ابتدا با مدل تصمیم-گیری چند شاخصه TOPSIS از بین الگوهای انفجاری صورت گرفته در معدن، کاراترین الگو بر اساس اهداف اشاره شده انتخاب می-شود و در ادامه با روش برنامه ریزی آرمانی (GP) سعی شده است تا مقادیر این اهداف بهبود یابد.
کلید واژگان: الگوی انفجار, معدن گل گهر سیرجان, مدل تصمیم گیری چندشاخصه TOPSIS, روش برنامه ریزی آرمانیblasting operations with regard to influencing other parts of the mineral extractionprocess (loading, hauling and crushing) is of major importance. In this operation theassessment criteria in addition to achieving the desired fragmentation is reduction ofundesirable phenomena such as back-break and fly-rock. several parameters such as geometric properties,rock mass properties and characteristics of explosives affect blasting pattern.As the problem is multi criteria, utilization of useful methods that satisfyoperational objectives (desired fragmentation, reduction of back-break and fly-rock)is necessary.In this research in which Gol-E-Gohar Iron ore mine is considered as a case study,in the first with using multiple attribute decision making model (TOPSIS), efficient pattern from the patterns carried out in the mine based on the objectives is selected.in the second part of the research has been tried to improve the values of these objectives using goal programming(GP) model.Keywords: Blasting pattern, Gol, E, Gohar Iron mine, Goal programming -
مدلسازی تاثیر طول کارگاه استخراج جبهه کار طولانی بر توزیع تنش ها (مطالعه موردی: معدن زغالسنگ شماره 1 پروده طبس)در روش جبهه کار طولانی با پیشروی سینه کار، طبقات سقف در قسمت عقب سینه کار تخریب می شود و به دنبال آن بارهای زیادی در اطراف پهنه های استخراجی و منطقه تخریب توزیع می شود. تعیین مقدار و نحوه توزیع تنش های اطراف پهنه استخراجی و عوامل تاثیرگذار بر آن از اهمیت بسزایی برخوردار است. طول کارگاه استخراج یکی از عوامل تاثیرگذار بر نحوه توزیع این تنش هاست. برای بررسی تاثیر طول کارگاه استخراج بر توزیع و مقدار تنش های وارده بر پهنه استخراجی می توان از روش های تجربی و عددی استفاده نمود. در این مطالعه، از مدلسازی عددی سه بعدی برای بررسی تاثیر طول کارگاه استخراج بر توزیع تنش ها در معدن زغال سنگ شماره 1 پروده طبس استفاده شده است. یک تحلیل حساسیت از تاثیر شش مقدار مختلف از طول کارگاه بر شدت تنش های تکیه گاهی انجام شده است. نتایج نشان می دهد که طول کارگاه تاثیر غیرخطی بر توزیع تنش تکیه گاهی جلویی در کارگاه استخراج دارد به نحوی که با افزایش 30 درصدی طول کارگاه از 190 به 245 متر، تنش در سقف به میزان 10% (از 55/5 به 6 مگاپاسکال) افزایش می یابد. برای طول های بیشتر از 245 متر تا 300 متر با افزایش 20 درصدی طول کارگاه، تنش در سقف به میزان 27 درصد (از 6 به 4/4 مگاپاسکال) کاهش می یابد. همچنین با تغییر طول کارگاه از 190 تا 300 متر، فاصله موقعیت حداکثر تنش از 5 به 15 متری سینه کار افزایش می یابد.
کلید واژگان: جبهه کار طولانی, طول کارگاه استخراج, توزیع تنش, معدن زغالسنگ شماره 1 پروده طبسModeling the effect of stope length of longwall miningon stress distribution (Case study: Tabas Coal Mine, Parvadeh No. 1)In longwall mining, the roof strata behind the stope is caved with face advancing. This is followed by a high load distribution around the panel and gob. Determination of the stress concentration, its distribution around the panel and the influencing parameters such as the stope length are of critical important to design of longwall mining. Both numerical and empirical methods can be used to investigate the effect of stope length on distribution and concentration of stress induced at the panel. In this paper, numerical modeling and analysis of a longwall panel were carried out by using a 3D numerical model for investigating the effect of stope length on stress distribution in Tabas coal mine, Parvadeh No. 1. A sensitivity analysis of the impact of six different values of stope length on abutement stress showed a nonlinear relation between the stope length and front abutment stress. The analyses results revealed that with a 30 percent increase in the stope length from 190 to 245 m, front abutment stress increases only to 10 percent (i.e. 5.55 to 6 MPa).With stopes longer than 245 meters up to 300 meters, an increase of 20 percent in stope length resulted in a 27 percent decrease of roof stress (i.e. 6 to 4.4 MPa). Also, results obtained from modeling studies revealed that the location of maximum front abutment stress increases from 5 to 15 meters in front of the face with change in stope length from 190 to 300 meters.Keywords: Longwall mining, Length of stope, Distribution of stress, Tabas Coal Mine -
معدنکاری به دلیل ویژگی های خاص خود از جمله صنایع پر مخاطره بوده و ارزیابی ریسک یکی از مهم ترین مراحل مدیریت پروژه محسوب می شود. هدف از این تحقیق ارائه رویکردی جهت شناسایی و رتبه بندی ریسک ها در معادن روباز است. رتبه بندی یک مسئله تصمیم گیری چند شاخصه است. به منظور شناسایی ریسک ها از روش ساختار شکست ریسک و جهت رتبه بندی از روش Fuzzy TOPSISاستفاده شده است. در این راستا ابتدا ساختار جامعی از ریسک ها در معادن روباز در قالب 20 سطح اصلی و 117 زیر سطح تهیه شده است. سپس شاخص های متعددی شامل احتمال وقوع، اثر بر اهداف پروژه (زمان، هزینه، کیفیت و محدوده)، مدیریت پذیری، تناوب تکرار، میزان کشف، نزدیکی وقوع و سطح اطمینان ریسک جهت رتبه بندی عوامل ریسک تعیین گردید. از این رویکرد جهت ارزیابی ریسک معدن طلای زرشوران به عنوان بزرگ ترین معدن طلای کشور استفاده گردید. در این معدن ریسک های بازار، ژئوتکنیکی، اقتصادی و سیاسی به ترتیب به عنوان مهم ترین ریسک ها شناسایی شده اند.
کلید واژگان: معادن روباز, ارزیابی ریسک, ساختار شکست ریسک (RBS), تصمیم گیری چند شاخصهJournal of Aalytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Volume:3 Issue: 6, 2014, PP 45 -58Mining due to its specific characteristic is considered as a hazardous industry. Risk assessment is one of the most important project management procedures. The aim of this research is to present an approach for identification and ranking risks in the open pit mines. Ranking is a multi-attribute decision making. In order to identify the risks، risk breakdown structure method and ranking risks by Fuzzy TOPSIS method is implemented. First a comprehensive structure of risks in open pit mines in the frame work of 20 main levels and 117 sublevels is designed. Then different indices such as “probability”، “impact on project objectives (time، cost، quality and performance) ’’، “manageability”، “continually repeating”، “exposure”، “proximity”، “confidence level” for ranking of risk issues are determined. This approach is applied for risk assessment of Zarshuran Gold Mine as one of the biggest goldmines in Iran. In this mine، marketing، geotechnical، economic and political risks have been identified as the most significant risks، respectively.Keywords: Open pit mines, risk assessment, risk breakdown structure (RBS), multi attribute decision making -
از دیدگاه اقتصادی، شناسایی و کمی سازی عدم قطعیت عیاری دارای اهمیت بالایی می باشد. برای کمی سازی عدم قطعیت می توان از تکنیک های شبیه سازی شرطی استفاده نمود. این روش ها، برای کانسارهای تک عنصره قابل کاربرد می باشند، اما در کانسارهای چند عنصره که در آن ها لحاظ نمودن همبستگی فضایی از اهمیت بسزایی برخوردار است، به ندرت استفاده می شوند. برای این منظور می توان از روش هایی نظیر شبیه سازی شرطی توام (CCS)، تبدیل شرطی متوالی (SCT) و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) و روش جدید فاکتورهای خود همبستگی کمینه/ بیشینه (MAF) استفاده نمود. در سال های اخیر، روش MAF با توجه به مزایای متعدد نسبت به سایر روش ها به طور موفقیت آمیزی برای شبیه سازی کانسارهای چند عنصره به کار گرفته شده است. این روش نسبت به روش های قبل، در مدل های واریوگرام با بیش از یک ساختار فضایی قابل کاربرد می باشد. علاوه بر این به وسیله این روش می توان همبستگی را در کلیه فواصل گام ها حذف کرده و به دلیل عدم نیاز به مدلسازی واریوگرام های متقابل، انجام سریع تر شبیه سازی ها امکان پذیر می شود. هم چنین این روش بازتولید خوبی از همبستگی بین عناصر ایجاد می نماید. در این تحقیق روش MAF برای شبیه سازی شرطی توام در یک کانسار چند عنصره مس پورفیری استفاده و اثر آن روی منحنی تناژ- عیار بررسی شده است. نتایج بیانگر آن بوده است که روش MAF می تواند به طور موثری برای بازتولید همبستگی ها مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: عدم قطعیت عیاری, کانسارهای چند عنصره, خود همبستگی کمینه, بیشینه, شبیه سازی شرطیFrom economical point of view، identification and quantification of grade uncertainty have a great importance. For uncertainty quantification، conditional simulation techniques، appropriate to uncertainty quantification can be applied. These techniques are effectively implemented for single element deposits; but in the multi elements deposits in which spatial correlation is of great importance، can rarely be employed. For this purpose، other techniques such as conditional co-simulation (CCS)، stepwise conditional simulation (SCT)، principal component analysis (PCA(and min/max autocorrelation factors (MAF) can be utilized. In the recent years، MAF technique considering various merits to the aforesaid approaches has successfully been applied for simulating multi elements deposits. MAF can effectively be used in such deposits with more than one spatial structure. Also، using this technique، de-correlation can be done for all lag distances and accordingly can well reproduce the correlations. In this research، MAF was applied for simulation of a multi-element porphyry Copper deposit. On basis of the obtained results، it was considered that MAF can effectively be utilized for reproducing the correlations.Keywords: Grade uncertainty, Multi element deposits, Minimum, Maximum Autocorrelation factors, Conditional simulation -
موضوع اصلی تونل سازی در محیط های شهری پیش بینی نشست های زمین در اثر حفر تونل است،که ممکن است موجب آسیب زدن به سازه های سطحی شود.در این مقاله به منظور پیش بینی نشست های سطحی زمین در حین ساخت بخشی از تونل خط 3 متروی تهران که با استفاده از ماشین حفاری EPB(فشار تعادلی زمین)ایجاد میشود،از روش های تجربی،تحلیلی و المان محدود سه بعدی با نرم افزار ABAQUS استفاده شده است.نتایج نشان میدهد که مدل المان محدود سه بعدی مقدار نشست سطحی را واقع گرایانه تر پیش بینی می کند و منحنی های نشست سطحی حاصل از روش های تجربی و تحلیلی نسبت به روش عددی دارای گودی باریک تری است.علاوه راین مقدار نشست سطحی پیش بینی شده با هر سه روش از مقدار مجاز پیشنهادی بیشتر است.کلید واژگان: تونل های کم عمق, نشستهای زمین, مدل سازی سه بعدی, Abaqus, روش تجربی, روش تحلیلیThe main issue of tunnelling in urban environment is the prediction of the ground settlements induced by tunnel excavation, which may cause damage to surface structures. In this paper are used empirical, analytical and three-dimensional finite element methods (by ABAQUS program) for the prediction of ground settlements induced during tunnel construction using EPB (earth pressure balance) excavation machine in part of the line 3 of Tehran subway. The results indicate that the three dimensional FEM predicts a more realistic surface settlement value, and settlement profiles from empirical and analytical methods are narrower than numerical one. Moreover, the maximum predicted settlement by three methods is more than its suggested allowable value.Keywords: Shallow tunnels, ground settlements, 3D modeling, ABAQUS, Empirical method, analytical metho
- 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.