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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Modeling » در نشریات گروه « مهندسی معدن »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Modeling» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Soufi Amine *, Zerradi Youssef, Soussi Mohamed, Ouadif Latifa, Bahi Anas
    The aim of this study is to thoroughly analyze the relaxation zone developing around sublevel stopes in underground mines and identify the main parameters controlling its extent. A numerical approach based on the finite element method, combined with the Hoek-Brown failure criterion, was implemented to simulate various geometric configurations, geological conditions, and in-situ stress states. A total of 425 simulations were carried out by varying depth, horizontal-to-vertical stress ratio (k), rock mass quality (RMR), foliation orientation and spacing, as well as the height, width, and inclination of the sublevels. The results enabled the development of robust predictive models using regression analysis techniques and artificial neural networks (ANNs) to estimate the extent of the relaxation zone as a function of the different input parameters. It was demonstrated that depth and the k ratio significantly influence the extent of the relaxation zone. Additionally, a decrease in rock mass quality leads to a substantial increase in this zone. Structural characteristics, such as foliation orientation and spacing, also play a decisive role. Finally, the geometric parameters of the excavations, notably the height, width, and inclination of the sublevels, directly impact stress redistribution and the extent of the relaxation zone. The overall ANN model, taking into account all these key parameters, exhibited high accuracy with a correlation coefficient of 0.97. These predictive models offer valuable tools for optimizing the design of underground mining operations, improving operational safety, and increasing productivity.
    Keywords: Sublevel, Relaxation, Hangingwall, Modeling, ANN}
  • رقیه حیدری*، سید مهدی موسوی نسب

    چال زنی و انفجار، ازجمله مهم ترین مراحل استخراج در معادن روباز هستند که بهینه سازی آنها می تواند در کاهش حجم حفاری، میزان مصرف مواد منفجره و درنهایت هزینه های استخراج معادن سطحی موثر باشد. در این تحقیق، بر اساس مطالعات میدانی، تعداد 11 پارامتر حاصل از 130 مجموعه انفجار عملی در معدن سنگ آهن سادات سیریز زرند برداشت شده و ثبت گردید که 60 سری در ماده معدنی و 70 سری آن در باطله بودند. با توجه به ضریب همبستگی پایین بین داده های باطله، فقط محاسبات مربوط به ماده معدنی در نظر گرفته شد. خرج ویژه این معدن با شش تابع مختلف ریاضی توسط نرم افزار spss مدل سازی گردید و از بین آنها مدل تابع چندجمله ای با ضرایب غیر صحیح برای پیش بینی خرج ویژه انتخاب شد. بهینه سازی خرج ویژه توسط دو الگوریتم خفاش و جستجوی کلاغ انجام گردید. با توجه به الگوهای پیشنهادی، میزان خرج ویژه بهینه با الگوریتم های خفاش و جستجوی کلاغ به ترتیب 66/0 و 703/0 کیلوگرم بر مترمکعب به دست آمد و معلوم شد مقدار بهینه شده با الگوریتم خفاش، نتیجه مناسب تری را پیشنهاد می دهد. با آنالیز حساسیت، پارامترهای حساس و موثر در این معدن برای خرج ویژه مشخص شدند. این آنالیز نشان داد، همه پارامترهای هندسی ورودی به کاررفته در مدل سازی نسبت به خرج ویژه از حساسیت قوی برخوردار هستند و از بین آنها ضریب سفتی، بیشترین و خرج کل مصرفی، کم ترین حساسیت را دارد.

    کلید واژگان: بهینه سازی, خرج ویژه, الگوریتم خفاش, الگوریتم جستجوی کلاغ, آنالیز حساسیت, معدن سنگ آهن سادات سیریز زرند}
    Roghayeh Heydari *, Seyed Mehdi Mousavi Nasab

    Choosing the right drilling and blasting methods is very important to improve mine productivity and increase profits, while increasing the safety of workers and the environment. One of the main goals in Blasting is to estimate the optimal amount of specific cost, which is described as the specific cost required for optimizing rock crushing, air blast, ground shaking, and rock throwing. In this Paper, to further improve the effect of blasting and increase the efficiency of mine production, we optimized the plan by considering the implementation of the blasting plan with respect to the drilling intervals, and a numerical simulation model was created to provide technical guidance for the optimization plan. In this Paper, data collection and analysis were done by the software and it was determined that with R^2=0.969, VAF=9.825, the lowest error is RMSE=0.031 and MAPE=0.323 with unit m^3kg/ . The polynomial function model with incorrect coefficients has a more satisfactory performance and this function model was subjected to sensitivity analysis using the cosine field method. The evaluation and analysis in this way also showed that the selected function model has a more accurate calculation of the specific cost. This proposed function was called in the bat algorithm and the crow search algorithm in MATLAB software, and the optimization operation was performed by the algorithms. In this Paper, the number of 11 data from 31 blasting series that were actually carried out in Sadat iron ore mine of Zarand series was collected. The special cost of this mine was modeled with 6 functions by spss software, and among them, the polynomial function model with incorrect coefficients was chosen to predict the special cost. The special cost optimization operation was performed by two bat algorithms and the crow search algorithm, and the special cost optimized by the algorithms was compared. By sensitivity analysis, the sensitive and effective parameters taken in this mine were identified for special spending. This analysis showed that all the input parameters used in this modeling have a strong sensitivity to the specific cost, and among them, the ratio of the height of the step to the thickness of the bar rock has the highest sensitivity and the total consumption cost has the lowest sensitivity.

    Keywords: Powder factor, Bat algorithm, crow search algorithm, sensitivity analysis, Modeling, Sadat Siriz iron ore mine}
  • رضا احمدی*

    در پژوهش حاضر مدلسازی زمین شناسی- ژئومکانیکی تراورتن حاجی آباد محلات با استفاده از تعداد 90 حلقه گمانه اکتشافی قائم با طول مجموع 35/663 متر، در مقیاس بزرگ مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور ابتدا، چاه نگار دوبعدی زمین شناسی- ژئومکانیکی گمانه ها، چاه نگار سه بعدی سنگ شناسی تمام گمانه ها، مدل سه بعدی سنگ شناسی گمانه ها، نمودار نرده ای سه بعدی تغییرات لیتولوژی مرزی محدوده حفر گمانه ها و نقشه هم ضخامت ماده معدنی ترسیم شد. سپس مطالعات آماری داده های بازیابی مغزه (RC) و شاخص کیفی سنگ (RQD) گمانه ها صورت گرفت و مدل سه بعدی داده های RC، نقشه سه بعدی آماری و مدل سه بعدی داده های RQD تولید شد. نتایج پژوهش نشان می دهد که میانگین ضخامت ماده معدنی (مجموع تراورتن و تراورتن مارنی) در کل محدوده برابر با 05/4 متر و ذخیره برجای ماده معدنی در محدوده حفر گمانه ها برابر با 5868439 تن است که نشان از میزان ذخیره زیاد و ارزش بالای ماده معدنی دارد. میانگین داده های RC گمانه ها برابر با 4/77 درصد است که نشان از کیفیت نسبتا بالای عملیات حفاری و ماده معدنی در محدوده دارد. همچنین میانگین داده های RQD در گمانه ها برابر با 3/69 درصد است که درمجموع کیفیت سنگ تراورتن حاجی آباد براساس رده بندی مهندسی سنگ ها با استفاده از معیار RQD در رده "نسبتا خوب" ارزیابی می شود. برپایه نقشه سه بعدی آماری داده های RQD، بالاترین مقادیر RQD در گمانه های حفاری شده در سطح نیمه جنوبی محدوده، قرار دارند. مدل سه بعدی داده های RQD معدن تراورتن حاجی آباد نیز نشان می-دهد که درمجموع از نظر کیفی، مرغوبیت و کیفیت سنگ تراورتن حاجی آباد در زون های 6 شرقی، 6 غربی و 14 از سایر زون های دیگر بهتر است.

    کلید واژگان: حاجی آباد محلات, مدلسازی, لیتولوژی, بازیابی مغزه, شاخص کیفی سنگ}
    Reza Ahmadi *

    In the current research, geological-geomechanical modeling of the Mahallat, Hajiabad Travertine was conducted using 90 boreholes with a total length of 663.35 meters, at a large scale. To achieve the goal, first, 2D geological-geomechanical strip-logs, 3D lithological strip-logs, 3D lithological model of all boreholes, 3D fence diagram of lithology variations for the boundary boreholes and isopach map of the mining deposit were drawn. Afterward, statistical studies of the Core Recovery (RC) and Rock Quality Designation (RQD) data of the boreholes were performed, as well as 3D model of the RC data, 3D statistical map and 3D model of the RQD data were generated.The results of the research show that the average thickness of the deposit (containing travertine and marly travertine) equals to 4.05 meters, and the remaining reserve within the boreholes boundary is estimated 5,868,439 tons, indicating a significant and worthwhile reserve. The average RC of the boreholes is 77.4%, reflecting a relatively high quality of drilling operation and the deposit content. Also, the average RQD in the boreholes is 69.3%, classifying the quality of the Hajiabad Travertine based on the engineering rock classification using the RQD criterion as "fair". Based on the 3D statistical map of RQD data, the highest RQD values belong to the boreholes in the southern half of the area. The 3D model of the RQD also indicates that, in general, the quality of the Hajiabad Travertine stones are better in zones eastern 6 (6E), western 6 (6W), and 14 compared to the other zones.

    Keywords: Mahallat Hajiabad, Modeling, Lithology, Core Recovery, Rock Quality Designation}
  • محمدامین زارعی درمیان، زهره سادات ریاضی راد*، امین فرامرز

    انتشار گازهای ناشی از معدن کاری زغال سنگ را میتوان بر اساس عملیات تجربی، پیش بینی و محاسبه نمود. در این مطالعه، مدلسازی نرخ انتشار گاز متان ناشی از معدن کاری در معدن زغال سنگ مرکزی پروده طبس، مورد بررسی قرار میگیرد. بنابراین در ابتدا، مقدار اولیه و نهایی برای جبهه کارهای مورد مطالعه براساس شبکه عصبی مدلسازی گردید. برای جبهه کار P8/TG، مقدار محاسبه شده توسط شبکه عصبی بین 4476/0 درصد تا 9921/0 درصد و مقادیر پیش بینی شده برای جبهه کار P8/MG، توسط شبکه عصبی بین 1636/0 درصد تا 3379/0 درصد می باشند. شدت انتشار گاز متان معدن مورد مطالعه، براساس سطح زغال سنگ و میزان حجم گاز با استفاده از کدنویسی متلب انجام گرفت. روش استخراج معادن، بر میزان انتشار گازهای ناشی از معدن کاری موثر است. میزان و تراکم شکستگی های القا شده، می تواند نفوذپذیری را چندین درجه افزایش دهد. افزایش نفوذپذیری می تواند به نوبه خود، موجب تسریع در تخلیه گازهای ناشی از استخراج زیرزمینی معادن شود. در این مطالعه میزان انتشار گاز ناشی از حفاری 04/0 درصد، آتش کاری 045/0 درصد، نگهداری040/0 درصد، خاک برداری06/0 درصد و پیکور کاری 25/0 درصد، ، با استفاده از کدنویسی به محتوای ماتریس باقی مانده گاز، محاسبه گردید. خطاهای کوچک در اندازه گیری محتوای گاز، می تواند منجر به خطاهای بزرگ در محاسبات تخمین زده شوند، که این مقدار با استفاده از نرم افزار تعیین گردید. ضریب همبستگی ورودی و خروجی داده های مورد مطالعه برابر با 984/0 درصد ،تخمین زده شد. مدلسازی انجام شده برای 2 جبهه کار فوق، نتیجه خوبی را نشان میدهد که می تواند در بهبود ایمنی معدن مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: مدلسازی, پیش بینی انتشار گاز, زغال سنگ, گاز متان, معدن طبس}
    M.Amin Zareie, Zohreh Sadat Riazi Rad *, Amin Faramarz

    Prediction of gas emissions is a calculation based on empirical processing in the coal mining. In this study, methane diffusion was investigated coal exploration on parameters such as coal gas content, mining, depth, etc., in two faces in the Tabas Parvadeh central coal mining. Therefore, in the beginning, the initial and final values for the studied faces were modeled based on the neural network. The neural network was calculated methane for P8/TG face, between 0.4476%-0.9921% and P8/MG face are between 0.1636%-0.3379%. The intensity of methane gas emission from the studied mine was done based on the level of coal and the amount of gas volume using MATLAB coding. Also, the type of extraction method in the mine was done on the amount of gas emission caused by mining. According to the amount and aggregate of induced fractures, the permeability shows several degrees of increase. These amounts can evacuation the gas caused by the underground extraction of the mine faster. In this study, the amount of gas emissions due to mining was calculated using coding to the content of the remaining gas matrix In this study, the amount of gas emission due to drilling was 0.04%, blasting was 0.045%, support was 0.040%, muckout was 0.06% and jiggring was 0.25%. Small errors in the measurement of gas content can lead to large errors in the estimated calculations, which were determined using the software. The correlation coefficient of input and output of the studied data was estimated as 0.984%. The modeling done for the 2 face current shows a good result which can be used to improve mine safety.

    Keywords: Modeling, diffusion prediction gas, Coal, Methane Gas, Tabas mine}
  • S. Singh *, A. Roy

    The Himalayan mountain range is susceptible to slope instability in numerous areas due to its complicated topography, because of the existing natural conditions and human influence and intervenes. National Highway-05 is considered in this work. The area under investigation located in Rampur, district Shimla, Himachal Pradesh is evaluated for slope stability. The primary purpose of this work is to maintain the slope's stability in order to protect NH-05 and the neighboring three-sided residential structures. Following the site visit, the geotechnical investigations in the form of bore holes and laboratory tests are conducted. Analysis of slope stability is commenced after interpreting the geotechnical study report. For an analytic slope stability, the studied area is divided into three sections, labelled A1-A1', B1-B1', and C1-C1'. Taking into account the geotechnical aspects of the specified research region, the mitigation design parameters for the area and the circular slip failure are calculated using the numerical modeling techniques. The software computes the safety factor for both the static and dynamic situations. As a result, preventative measures and a few improvements are suggested.

    Keywords: Slope Stability, modeling, Landslides, National Highway-05}
  • محمد مسینایی*، سعید عباسی میمند
    مدار فلوتاسیون کلینر (شستشو) کارخانه فرآوری مس میدوک شامل 3 سلول ستونی موازی به قطر 4 متر و ارتفاع 12 متر است. کنسانتره تولیدی مدار کلینر محصول نهایی کارخانه است. در صورت مطلوب نبودن عیار کنسانتره مدار کلینر (کمتر از 30%)، محصول آن برای پرعیارسازی بیشتر وارد مدار ری کلینر (شستشوی مجدد) شامل 3 سلول ستونی موازی به قطر 2/3 متر و ارتفاع 12 متر می شود. هدف از پژوهش حاضر، شبیه سازی مدار فلوتاسیون کلینر کارخانه فرآوری مس میدوک با استفاده از نرم افزار USIM PAC با هدف افزایش کارآیی متالورژیکی فرآیند است. پارامترهای مدل ها شامل ثوابت نرخ شناورسازی ذرات (kf و ks)، تابع توزیع زمان ماند ذرات (RTD)، ماندگی گاز در زون جمع آوری (gε)، ابعاد حباب های هوا (db)، بازیابی زون جمع آوری (Rc) و زون کف (Rf) به همراه پارامترهای عملیاتی و هندسی مدار تعیین گردید. ثوابت نرخ شناورسازی از برازش مدل سینتیک تندشناور و کندشناور به داده های فلوتاسیون آزمایشگاهی، تابع توزیع زمان ماند سلول های ستونی به کمک ردیاب (محلول اشباع کلرید سدیم، NaCl)، ماندگی گاز در زون جمع آوری سلول های ستونی به روش اختلاف فشار، ابعاد حباب های هوا به روش دریفت فلاکس و بازیابی زون کف از طریق اندازه گیری تغییرات دبی جرمی کنسانتره در عمق های کف مختلف و برونیابی به عمق کف صفر محاسبه شدند. از مجموع 5 مرحله نمونه برداری از مدار، 3 مرحله برای کالیبراسیون و 2 مرحله برای اعتبارسنجی مدل ها استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که دبی جرمی جامد، عیار مس و توزیع ابعادی جریان های کنسانتره و باطله ستون‍های کلینر با دقت قابل قبولی قابل پیش بینی است. افزایش تعداد ستون های کلینر در مدار باعث افزایش بازیابی (از 67/45 به 64/54 درصد) و کاهش عیار کنسانتره نهایی (از 17/26 به 22/24 درصد) گردید. افزودن ستون‍‍های ری کلینر باعث افزایش قابل ملاحظه عیار کنسانتره نهایی (از 17/26 به 99/36 درصد در مداری شامل 2 کلینر و از 22/24 به 13/36 درصد در مداری شامل 3 کلینر) شد. نتایج شبیه سازی اثر درصد جامد خوراک بر کارآیی ستون‍های کلینر نشان داد که افزایش درصد جامد باعث کاهش بازیابی مس در همه فراکسیون‍های ابعادی گردید. بهترین ترکیب ستون‍های کلینر و ری‍کلینر برای دستیابی به عیار کنسانتره نهایی حداقل 30% با بازیابی مطلوب پیشنهاد گردید.
    کلید واژگان: فلوتاسیون ستونی, مدلسازی, شبیه سازی, کارایی متالورژیکی}
    M. Massinaei *, S. Abasi Meimand
    The cleaner circuit at Miduk copper concentrator consists of 3 parallel flotation columns (4m in diameter and 12m in height). The cleaner concentrate is re-cleaned by 3 parallel flotation columns (3.2m in diameter and 12m in height), when the desired concentrate grade is not reached by the cleaner columns alone. This research work deals with simulation of the cleaner column flotation circuit at Miduk copper concentrator using USIM PAC simulator with the aim of improving the process metallurgical performance. For that purpose, the parameters of the models including flotation rate constants (kf, ks), residence time distribution (RTD), gas hold-up in collection zone (εg), mean bubble size (db), collection (Rc) and froth (Rf) zone recoveries along with some operating and geometrical variables were determined. The flotation rate constants were calculated by fitting the experimental data to the fast and slow floating components model. The residence time distribution of the flotation columns was measured by the tracer injection technique (using saturated NaCl solution as tracer). The gas hold-up and mean bubble size in the collection zone of the cleaner columns were estimated from the pressure difference and the drift flux techniques, respectively. The froth recovery was quantified by measuring the concentrate mass flow rate at different froth depths and extrapolation to the zero froth depth. The cleaner circuit was sampled five times, of which three times were used for calibration and two times for validation of the models. The mass flow rate, copper content and size distribution of the cleaner columns concentrate and tailings were accurately predicted using the simulation models. Increasing the number of operating cleaner columns improved the copper recovery (from 45.67% to 54.64%) at the expense of a reduction in the final concentrate (from 26.17% to 24.22%). The number of recleaner stages in all cases improved the the final concentrate (from 26.17% to 36.99% in the circuit with 2 cleaners and from 24.22% to 36.13% in the circuit with 3 cleaners). Increasing the feed slurry solids concentration reduced the size-by-size fractional copper recovery of the cleaner columns. Increasing the feed slurry solids concentration reduced the cleaner columns copper recovery in all size fractions. The best configuration of the cleaner and recleaner flotation columns was proposed.
    Keywords: Column flotation, Modeling, Simulation, Metallurgical Performance}
  • مجید هدایتی فرد، محمد مسینایی*، سید ابوذر فنایی

    شبیه سازی هیدروسیکلون ها معمولا به کمک مدل های تجربی انجام می گیرد. مهم ترین محدودیت مدل های تجربی، وابستگی آن ها به پارامترهای سیستم و در نتیجه عدم جامعیت آن ها است. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یک ابزار قدرتمند برای مدلسازی جریان سیال در سیستم های مختلف است. هدف از انجام پژوهش حاضر، شبیه سازی و مدلسازی سه بعدی جریان مواد در داخل یک هیدروسیکلون با مدلسازی تک فازی (آب) به روش CFD است. مراحل مختلف فرآیند شبیه سازی شامل طراحی هندسه سیستم، شبکه بندی، تعیین خصوصیات جریان، تعیین شرایط اولیه و مرزی، انتخاب مدل توربولنس، تعیین پارامترهای عددی، حل مساله و در نهایت اعتبارسنجی نتایج حاصل است. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی از داده های اندازه گیری مستقیم پروفیل های سرعت در یک هیدروسیکلون آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که سرعت مماسی سیال داخل هیدروسیکلون از جداره به سمت هسته هوای مرکزی به تدریج افزایش یافته و در فصل مشترک (هسته هوا با سیال) مجددا کاهش می یابد. مقدار سرعت مماسی سیال در بخش های مختلف هیدروسیکلون از m/s 59/1- تا m/s 52/6 متغیر است. سرعت محوری سیال داخل هیدروسیکلون در نتیجه دو جریان چرخشی یکی جریان رو به بالای سیال در هسته هوای مرکزی و دیگری جریان رو به پایین سیال در نزدیکی جداره است. محدوده تغییرات سرعت محوری سیال در بخش های مختلف هیدروسیکلون از m/s 58/5- تا m/s 46/5 است. در مقایسه مدل های توربولنس مختلف، مدل شبیه سازی گردابه بزرگ (LES) دارای کمترین خطای نسبی در پیش بینی پروفیلهای سرعت، قطر هسته هوای مرکزی (8/7 %)، اختلاف فشار داخل هیدروسیکلون (52/7 %) و همچنین توزیع جرمی جریان های سرریز و ته ریز (18/0 %) است. اثر پارامترهای مختلف هندسی (قطر دهانه ته ریز، قطر دهانه سرریز و زاویه بخش مخروطی) و عملیاتی (دبی جرمی جریان ورودی) بر پروفیل سرعت مماسی سیال مورد بررسی قرار گرفت.

    کلید واژگان: هیدروسیکلون, شبیه سازی, مدل سازی, دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)}
    M. Hedayatifrad, M. Massinaei *, S.A. Fanaee

    Hydrocyclones are the most efficient used classifiers in the grinding circuits. Hydrocyclones are normally modeled and simulated using empirical models. These models can only be used within the range of the experimental data from which the model parameters have been derived. Computational fluid dynamics (CFD) is a powerful tool in simulating fluid flow in hydrocyclones. This research work deals with 3D simulation and modeling of fluid flow in a single phase hydrocyclone using CFD. The main simulation steps include preparing the geometry, meshing it, defining the properties of the materials involved, and setting the boundary layer and conditions. The experimenal data measured in a laboratory hydrocyclone were used for validation of the model. The simulation results indicated that the tangential velocity increased traversing towards the core, before decreasing at the interface with the air core. The liquid axial velocity inside the hydrocyclone varied from -1.59 m/s to 6.52 m/s. The axial velocity is a result of two swirling flows, the inner upward flowing inside the air core and the outer downward flowing near the cyclone wall. The liquid axial velocity inside the hydrocyclone varied from -5.58 m/s to 5.46 m/s. The LES model showed the least error on predicting the velocity profiles, the air core dimensions (7.8%), the pressure drop (7.52%) and the mass split ratio to overflow (0.18%). The effect of various geometric (spigot diameter, vortex diameter and cone angle) and process (feed flow rate) parameters on tangential velocity of the fluid was investigated.

    Keywords: Hydrocyclone, Simulation, Modeling, Computational Fluid Dynamics (CFD)}
  • E. Bahri, A. Alimoradi *, M. Yousefi

    There are different exploration methods, each of which may introduce a number of promising exploration targets. However, due to the financial and time constraints, only a few of them are selected as the exploration priorities. Instead of the individual use of any exploration method, it is common to integrate the results of different methods in an interdependent framework in order to recognize the best targets for further exploration programs. In this work, the continuously-weighted evidence maps of proximity to intrusive contacts, faults density, and stream sediment geochemical anomalies of a set of porphyry copper deposits in the Jiroft region of the Kerman Province in Iran are first generated using the logistic functions. The weighted evidence maps are then integrated using the union score integration function in order to model the deposit type in the studied area. The weighting and integration approaches applied avoid the disadvantages of the traditional methods in terms of carrying the bias and error resulting from the weighting procedure. Evaluation of the ensuing prospectivity model generated demonstrate that the prediction rate of the model is acceptable, and the targets generated are reliable to follow up the exploration program in the studied area.

    Keywords: modeling, Integration, Exploration Targets, Porphyry copper, Jiroft}
  • ایمان احمدی، احمد قربانی*، عبدالحمید انصاری، امین حسین مرشدی

    در این مقاله به معرفی روش همبستگی متقابل سه بعدی برای تفسیر داده های مغناطیس سنجی و گرادیان قایم آن ها پرداخته شده است که روشی بسیار سریع برای مدل سازی داده ها در فضای احتمال، تشخیص مناطق بی هنجاری و نحوه گسترش پیرامونی و عمقی توده های مدفون است. در این مقاله برای نخستین بار و باهدف مدل سازی توده کانساری، از این روش در محیط معدنی استفاده شده است. در این روش ابتدا زمین به یک شبکه منظم سه بعدی تقسیم بندی شده، سپس مقدار همبستگی هر گره ی شبکه نسبت به کل شبکه برداشت محاسبه شده و در انتها توموگرام این مقادیر رسم می شود. مناطق با بیشترین مقدار قدر مطلق، محتمل ترین محل برای وجود توده های مدفون می باشند. باید توجه داشت که نتایج در محدوده [1+ 1-] قرار دارند که بیانگر فزونی یا کسری مغناطش یا خودپذیری مغناطیسی توده ی بی هنجاری نسبت به مغناطش یا خودپذیری مغناطیسی توده میزبان است. این روش بر روی دو مدل مصنوعی اعمال شد. مدل اول ساده ترین مدل و شامل یک مکعب و دومین مدل به منظور سنجش قدرت تفکیک عرضی روش، از دو مکعب با مقادیر متفاوت خودپذیری مغناطیسی، تشکیل شده است. هر دو مدل در محیطی همگن قرار داشته و مقدار مغناطیس بازماند در توده ها صفر در نظر گرفته شده است. نتایج نشان دهنده ی دقت قابل قبول روش در تخمین عمق و گستره توده های مدفون است. سپس این روش بر روی داده های برداشت مغناطیس سنجی معدن شواز و گرادیان قایم آن ها اعمال شد. نتایج حاصل با مدل سازی پیشین صورت گرفته و اطلاعات حاصل از گمانه های موجود در محدوده، مقایسه گردیده و درنهایت عمق و شکل تقریبی توده مشخص گردید.

    کلید واژگان: مغناطیس سنجی, همبستگی متقابل, خودپذیری مغناطیسی, شواز, مدل سازی}
    Iman Ahmadi, Ahmad Ghorbani *, Abdolhamid Ansari, Amin Hussein Morshedy
    Summary

    The paper introduces the 3D Cross-Correlation for modeling of total magnetic intensity and its vertical gradient which is the fast way to model data, detect anomalies and estimate their depths and locations. In this approach first, we divide the subsurface space into a 3D regular grid, after computing the correlation value for each node of the grid, these values are plotted. It is noted that the results fall in the range [-1, +1] that represents the mass excess or mass deficit of magnetization (or susceptibility) relative to the magnetization (or susceptibility) of the host volume. This approach is applied to 2 synthetic models. The results show acceptable accuracy of this method in depth estimation and expansion of buried masses. After this method is verified and validated, it will be applied to the Shavvaz mine's total magnetic intensity (TMI) data of Yazd and its vertical gradient, and the results will be discussed.

    Introduction

    There are two major approaches for 3D inversion of magnetic data: (i) direct inversion of the density contrast using a linear or nonlinear algorithm, and (ii) modeling of the source distribution in a purely probabilistic sense, in which the results are equivalent physical parameters between +1 and -1. Direct inversion has an inherent problem called Non-uniqueness of solutions and requires a lot of computer memory because of the number of model parameters and data.
    In this paper, we introduce and evaluate the 3D Cross-Correlation (CC) method for 3D modeling of magnetic data (or its vertical gradient). This method was applied to 2 different synthetic models and its strengths in modeling of total magnetic field anomaly and vertical magnetic gradient data are discussed and finally, the method was applied to the Shavvaz mine's TMI data and its vertical gradient.
     

    Methodology and Approaches:

    The 3D cross-correlation approach is a method for modeling the magnetic data (or its vertical gradient) without any external constraints and any linearization.

    Results and Conclusions

    The results of synthetic examples showed the high accuracy of the CC method in determining the shape and depth of the buried mass. This method is simple and easy to run and there is no need for prior information. In the end, this method was applied to the Shavvaz mine's TMI data and its vertical gradient. These results showed that orebody continues deeper than 40m (estimated from the previous modelling).

    Keywords: Shavvaz, Cross-Correlation, Magnetometry, Depth estimation, Modeling}
  • S. Najafi Ghoshebolagh, A. Kamkar Rouhani *, A.R. Arab Amiri, H. Bizhani

    As many gold deposits are associated with sulfide zones, and the direct exploration of gold deposits using the geophysical methods is very difficult due to its low amount in the sub-surface, the direct exploration of sulfide zones by the geophysical electrical resistivity and induced polarization (IP) methods may lead to the indirect exploration of gold deposits. The gold deposit in the Kervian area is located in the Kurdistan shear zone, and is directly related to the sulfide, silica, and carbonate alteration units. After acquiring the resistivity and IP data, 2D modeling of the data is made in order to indirectly identify the gold-bearing zones in the surveyed area. As some of the identified geophysical anomalies indicating the sulfide zones may not be associated with the economic amounts of gold, in order to obtain an exploration pattern for the gold deposit in the studied area, a combination of the geophysical data modeling and interpretation results with the geological information and other exploratory data is used to reduce the uncertainty in identifying the gold-bearing zones in the studied area. Thus, modeling and interpretation of the geophysical data lead to identify the sub-surface anomalies as the locations of possible gold mineralization in the area, and then the drilling points are suggested in the area. Considering the geological studies and chemical analysis of the samples taken from the drilled boreholes crossing some of the geophysical anomalies, we conclude that the geophysical anomalies occurring inside the phyllite and carbonate units in the area can contain an economic amount of gold, and thus are recommended as the top priority for further exploration.

    Keywords: Gold mineralization, Electrical resistivity, Induced polarization (IP), Modeling, interpretation of geophysical data, Kervian}
  • سید امید رستگار*، رضا بیگزاده

    در این مطالعه مدلسازی بیولیچینگ فلزات باارزش وانادیوم، نیکل و مس موجود در خاکسترهای سوخت نفت‌کوره با استفاده شبکه‌های عصبی مصنوعی بررسی می‌شود. در مدل‌های به‌دست‌آمده، درصد استخراج فلزات به‌عنوان تابعی از فاکتورهای pH (در بازه 1- 5/2)، غلظت اولیه یون Fe2+ (در بازه 0- 9 گرم بر لیتر)، درصد تلقیح باکتری (در بازه 1- 10 %) و زمان (در بازه 0- 15 روز) فرایند مورد بررسی قرارگرفته است. سه مدل شبکه عصبی برای تخمین درصد استخراج هریک از فلزات ارایه شد. از روش پس انتشار خطا و الگوریتم لونبرگ-مارکورت برای آموزش شبکه استفاده شد. یک‌چهارم داده‌ها در فرایند آموزش شبکه عصبی استفاده نشد و برای ارزیابی مدل مورد استفاده قرار گرفت. متوسط خطای نسبی (MRE) برای وانادیوم، نیکل و مس به ترتیب برابر با % 35/5، % 07/3 و % 82/2 به دست آمد. همچنین مقدار بزرگ‌تر از 99/0 از کسر مطلق واریانس (R2) بیانگر تایید اعتبار مدل‌های به دست آمده از شبکه عصبی می‌باشد.

    کلید واژگان: مدلسازی, بیولیچینگ, شبکه های عصبی, خاکستر نفت کوره}
    Seyed Omid Rastegar*, Reza Beigzadeh

    In this study, the modeling of vanadium, nickel and copper bioleaching from fuel oil ash ash using artificial neural networks was investigated. In the obtained models, the extraction percentage of metals was investigated as a function of factors such as initial pH (from 1-2.5), initial Fe2+ concentration (from 0 – 9 g/l), initial bacterial inoculation (from 1 – 10%) and process time (from 0-15 day). Three neural network models were presented to estimate the extraction percentage of metals. The propagation error method and Levenberg–Marquardt algorithm were used for training. Furthermore, trial and error method was used to determine the optimal number of neurons. One quarter of the data were used to evaluate the model and were not used for training process. The Mean Relative Errors (MRE) were obtained 5.35%, 3.07% and 2.82% for V, Ni and Cu, respectively. Also the higher 0.99 of R2 indicates the validity of the obtained models.

    Keywords: Modeling, Bioleaching, Artificial neural networks, fuel oil ash}
  • 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}
  • Mohammad Karamoozian *, Maboud Asgari Mehrabadi
    Sulfide lead resources are being depleted and the exploitation of carbonate lead deposits is now the main focus of lead mining. Cerussite, PbCO3, is majorly discarded to tailing damps because it is difficult to be processed by flotation in lead concentration units. This paper not only investigates the optimization of cerussite flotation, but it also proposes a model for predicting the recovery. Froth flotation was used for cerussite recovery from a previously existing tailing damp in the ChahGaz mine in Kerman Province, Iran. The response surface method was used for experimental design and optimization of Pb flotation in which a statistical experimental model was suggested to model flotation kinetics based on the effective parameters. The results showed that particle size, pH, solid content, Na2S dosage, collector dosage and collector type to be the most effective parameters. These parameters were applied for investigating flotation kinetics. A three-fraction (with seven-parameter) flotation model, with fast, medium and slow kinetics rate constants was obtained via 64 designed tests. The proposed model showed a good agreement with experimental data (R2 more than 0.8). Also optimum conditions of cerussite flotation were set at pH= 9, d80= 53 µm, solid content= 26%, Na2S= 4000 g/t and collector dosage = 1500g/t of PAX.
    Keywords: Cerussite, Flotation, kinetics, modeling, Tailing damp}
  • ملیحه عباس زاده*
    امروزه تخمین متغیر با استفاده از روش های مبتنی بر هوش مصنوعی از جمله رویکردهای جدیدی است که فرآیند تصمیم گیری موثر را در بسیاری از علوم میسر ساخته است. تخمین عیار نیز از مسایل مهم در ارزیابی ذخایر معدنی در علوم زمین به شمار می رود. روش های زمین آماری از جمله روش های متداول تخمین متغیر در علوم زمین محسوب می شوند. از آنجایی که این روش ها در رابطه با داده هایی که تعداد آن ها محدود است و ماهیت پراکندگی و غیر خطی بودن دارند تا حدودی دچار مشکل می شوند، در این مطالعه از روش رگرسیون بردار پشتیبان به عنوان یکی از روش های هوشمند در حیطه الگوریتم های یادگیری ماشین برای تخمین عیار در کانسار فسفات اسفوردی استفاده شده است. دقت مدلسازی انجام گرفته با این روش بر اساس داده های آزمایش در حدود 84 درصد شد که نشان دهنده کارایی مدلسازی انجام شده است. بر اساس نتایج به دست آمده از مدلسازی انجام گرفته به روش رگرسیون بردار پشتیبان، اقدام به تخمین عیار در محدوده مدل بلوکی کانسار فسفات اسفوردی شد. نواحی معرفی شده به عنوان مناطق پرپتانسیل در مدل بلوکی تخمین زده شده به روش رگرسیون بردار پشتیبان می تواند در ادامه فرآیند اکتشاف به عنوان محل گمانه های تکمیلی مورد برداشت قرار گیرد. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده از روش رگرسیون بردار پشتیبان در کانسار فسفات اسفوردی، مدل تناژ- عیار متوسط تهیه شد. به عنوان نمونه بر اساس این مدل به ازای عیار حد 6 درصد، تناژ ذخیره حدود 36/15 میلیون تن با عیار متوسط 59/13 درصد به دست آمد.
    کلید واژگان: الگوریتم یادگیری ماشین, رگرسیون بردار پشتیبان, مدل سازی, تخمین, فسفات اسفوردی}
    M. Abbaszadeh *
    Nowadays, artificial intelligence methods have been broadly developed and applied for variable estimation to facilitate decision making in many fields. Grade estimation is an important issue in evaluating mineral deposits. Geostatistical methods are among the most commonly used approaches for variable estimation. Since these methods are somewhat defective in relation to limited numbers of dispersed nonlinear data, in this study, the support vector regression, a machine learning method, has been used for grade estimation in Esfordi phosphate deposit. The modeling accuracy was 84% according to the test data. Based on the results obtained from the modeling using the support vector regression method, grade estimation has been made within the block model in Esfordi phosphate deposit. The proposed potential areas in the block model can be taken as the the additional borehole sites in the further exploration stage. The tonnage-grade model was also prepared based on the results obtained by using the support vector regression modeling procedure. For example, based on this model, for a 6% cutoff grade, the reserve is about 15.36 million tons with an average grade of 13.59%.
    Keywords: Machine Learning Algorithms, Support Vector Regression, Modeling, Estimation, Esfordi Phosphate}
  • حمیدرضا نظارت*، سید محمد اسماییل جلالی، محسن نظری

    آگاهی از الگوهای توزیع جریان هوا در داخل ماشین حفاری تمام مقطع تونل می تواند یک محیط ایمن برای پرسنل و ماشین آلات ایجاد کند. کمیت و کیفیت جریان هوا در فضاهای زیرزمینی بسیار مهم است به طوری که مقدار هوا در تهویه فضاهای زیرزمینی باید برای ترقیق گازها و گرد و غبار کافی باشد و دمای هوا را کنترل نماید. در این مقاله به منظور بررسی الگوهای توزیع جریان هوا در قسمت قاب اصلی ماشین حفاری تمام مقطعS124  شرکت هرنکنشت از دینامیک سیالات محاسباتی و مطالعات میدانی استفاده شده است. به منظور بررسی استقلال شبکه، چهار مقدار مختلف از ابعاد شبکه اجرا شده و نتایج آن برای اطمینان از یک راه حل مستقل با سرعت محلی در یک نقطه مقایسه شده است. مدلسازی سیالاتی به روش حجم محدود مبتنی بر المان انجام شده است. نتایج نشان می دهد جریان هوای کافی در 2/89 درصد از فضای ماشین وجود ندارد و از قسمت پشت اتاق کنترل تا انتهای قاب اصلی ماشین، منطقه مرده وجود دارد. این منطقه می تواند محل تجمع گازهای خطرناک، گرد و غبار و سایر آلاینده ها باشد. یکی از راهکارها برای کاهش مناطق مرده، افزایش دبی هوای ورودی است. افزایش میزان سرعت ورودی هوا و مطالعه توزیع جریان هوا انجام شد. مطالعات نشان داد در صورت استفاده از بیشینه ظرفیت جت فن ها، امکان کاهش مناطق مرده و ایجاد مناطق امن به صورت قابل قبولی وجود ندارد. لذا استفاده از جت فن با سرعت های بیشتر کمکی به بهبود توزیع جریان هوا نکرده و تنها هزینه های انرژی را افزایش خواهد داد.

    کلید واژگان: مدلسازی, جریان هوا, ماشین حفاری تمام مقطع تونل, دینامیک سیالات محاسباتی}
    hamidreza nezarat, Seyed Mohammad Esmail Jalali, Mohsen Nazari

    The numerical study of airflow has mainly concentrated on underground mines and road tunnels. Ventilation during the construction of long tunnels, especially the ventilation of TBMs, has received less attention. This paper aims to study airflow pattern in TBMs with regard to safety and as such reduce dead zones area. The results show that the airflow pattern of a TBM ventilation system, which can help to design an effective ventilation system for the TBMs.

    Introduction

    The Tunnel Boring Machines (TBMs) has revolutionized the tunneling industry to create underground space safer, healthier and more economical. Ventilation is one of the main components of mechanized tunneling. The airflow quality and the related mass flow rate in the ventilation system should be sufficient to dilute gases and remove the dust inside the tunnel. Since most of TBM crews stay and work in the mainframe area, ventilation of this zone is very important.

    Methodology and Approaches

    In this study, we modeled the TBM ventilation system using CFD method to understand airflow behavior in TBM. Numerical solution of the governing equations and boundary conditions are performed by utilizing the commercial CFD code Ansys CFX 18.1. Tests of mesh-independence were conducted based on four different meshing creations. To define the boundary conditions, airflow velocity sampling was performed using multi-point sampling method in the ductwork outlet. To complete the discretization of the advection term, the high-resolution scheme was computed. Root Means Square (RMS) < was considered as the convergence criterion of mass and momentum equations.

    Results and Conclusions

    The results show that there is not enough air flow in 89.2% of TBM space in its current state. There are many dead zones from control cabin to the end of mainframe. The main direction of the back airflow moves along the segment feeder and increasing air mass flow has no effect in decreasing dead zones area. The results from the study present show that by increasing the air mass flow rate by 60% the volume of the dead zones in TBM is decreased by 13.42% and has no effective decrease dead zone in the personnel breathing zone. The results from the present study clearly indicate that maximum mass flow capacity of jet fans is not possible to reduce dead zones that will only increase energy costs

    Keywords: Air flow, Tunnel boring machine, Ventilation, Computational fluid dynamics, Modeling}
  • H.R. Nezarat, Seyed M. E. Jalali *, M. Nazari
    Knowledge of the airflow distribution inside a Tunnel Boring Machine (TBM) can create a safe working environment for workers and machinery. The airflow quality and the related mass flow rate in the ventilation system should be sufficient to dilute gases and remove dust inside the tunnel. In this work, airflow distribution in the single shield TBM tunnel was studied using computational fluid dynamics. The finite volume-based finite element method was used in the simulation based on the 3D complex geometry of TBM. In order to validate the numerical results, the air velocity inside the Chamshir tunnel was measured experimentally at different sections. With a length of 7050 m and a final diameter of 4.6 m, the Chamshir water transport tunnel is located in the south of Iran. The results obtained show that there is not enough airflow in 59.6% of the TBM space in the current working conditions. In other words, there are many dead zones from the control cabin to the end of gantry 6 in the backup system. Several applicable scenarios were studied to remove the dead zone area and optimize the airflow velocity by employing high capacity jet fan in the ventilation system. The results show that the dead zone volume can be decreased by about 5.21% by increasing the airflow rate of the jet fan.
    Keywords: Airflow, Tunnel Boring machine, Ventilation, Computational Fluid dynamics, modeling}
  • احمد آریافر *، رضا میکائیل، فرامرز دولتی اردجانی، سینا شفیعی حق شناس، امیر جعفرپور
    A. Aryafar *, R. Mikaeil, F. Doulati Ardejani, S. Shaffiee Haghshenas, A. Jafarpour
    The process of pollutant adsorption from industrial wastewaters is a multivariate problem. This process is affected by many factors including the contact time (T), pH, adsorbent weight (m), and solution concentration (ppm). The main target of this work is to model and evaluate the process of pollutant adsorption from industrial wastewaters using the non-linear multivariate regression and intelligent computation techniques. In order to achieve this goal, 54 industrial wastewater samples gathered by Institute of Color Science & Technology of Iran (ICSTI) were studied. Based on the laboratory conditions, the data was divided into 4 groups (A-1, A-2, A-3, and A-4). For each group, a non-linear regression model was made. The statistical results obtained showed that two developed equations from the A-3 and A-4 groups were the best models with R2 being 0.84 and 0.74. In these models, the contact time and solution concentration were the main effective factors influencing the adsorption process. The extracted models were validated using the t-test and F-value test. The hybrid PSO-based ANN model (particle swarm optimization and artificial neural network algorithms) was constructed for modelling the pollutant adsorption process under different laboratory conditions. Based on this hybrid modeling, the performance indices were estimated. The hybrid model results showed that the best value belonged to the data group A-4 with R2 of 0.91. Both the non-linear regression and hybrid PSO-ANN models were found to be helpful tools for modeling the process of pollutant adsorption from industrial wastewaters.
    Keywords: Non-Linear Regression, intelligent computation, Wastewater, Modeling, pollutant}
  • H. Shahgholi, K. Barani *, M. Yaghobi
    Vertical roller mills (VRMs) are well-established grinding equipment for various tasks in the coal and cement industry. There are few studies on simulation of VRMs. In this research work, application of perfect mixing model for simulation of a VRM in a cement grinding plant was investigated. Two sampling surveys were carried out on the VRM circuit. The samples and data from the first survey were used for the experimental determination of the breakage function and model calibration. The breakage distribution function of the material was determined by the compressed bed breakage test in a piston-die cell device. The model parameters were back-calculated using the feed and product size distribution data and the breakage distribution function. The model parameters obtained were used for simulation of the second survey and validation of the model. The simulation results showed that the simulated product size distribution curves fitted the measured product curves quite well.
    Keywords: Vertical Roller Mill, Grinding, Modeling, Simulation, Perfect Mixing Model}
  • Hamid Khoshdast, Vahideh Shojaei, Hami Khoshdast
    Combining the computational fluid dynamics (CFD) and the design of experiments (DOE) methods, as a mixed approach in modeling was proposed so that to simultaneously benefit from the advantages of both modeling methods. The presented method was validated using a coal hydraulic classifier in an industrial scale. Effects of operating parameters including feed flow rate, solid content and baffle length, were evaluated on classifier overflow velocity and cut-size as the process responses. The evaluation sequence was as follows: the variation levels of parameters was first evaluated using industrial measurement, and then a suitable experimental design was constructed and the DOE matrix was translated to CFD input. Afterwards, the overflow velocity values were predicted by CFD and cut-size values were determined using industrial and CFD results. Overflow velocity and cut-size were statistically analyzed to develop prediction models for DOE responses; and finally, the main and the interaction effects were interpreted with respect to DOE and CFD results. Statistical effect plots along with CFD fluid flow patterns showed the type and the magnitude of operating parameters effects on the classifier performance and visualized the mechanism by which those effects occurred. The suggested modeling method seems to be a useful approach for better understanding the real operational phenomena within the fluid-base separation devices. Furthermore, individual and interaction effects can also be identified and used for interpretation of nonlinear process responses.
    Keywords: modeling, hydrodynamic simulation, experimental design, hydraulic classifier, industrial application}
  • مهدی یعقوبی مقدم، سید ضیاءالدین شفایی*، محمد نوع پرست، فرامرز دولتی
    در این مقاله، شبیه سازی فرآیند لیچینگ باکتریایی توده ای و ارزیابی تحلیلی فرآیندهای درگیر در شرایط ناپایا از طریق مدل های تحلیلی برای کانسنگ کم عیار مس بسط و گسترش داده شده است. المان انتگرالی تعریف شده عبارت است از واحد حجم توده که شامل فاز جامد (با توزیع اندازه ذرات کانسنگ)، فاز مایع (محلول شسته شده ساکن و جاری حاوی مواد حل شده و باکتری های چسبیده و معلق) و فاز گاز (جریان هوا و حباب های هوای موجود در منافذ) می باشد. فرآیندهای نفوذ و واکنش در مدل پیشنهادی شامل توزیع اندازه ذرات کانسنگ، چسبیدن و عدم چسبیدن باکتری ها و فرآیندهای اکسایش و انتقال اجزاء شیمیایی و باکتریایی به داخل و خارج المان می باشد. با برنامه نویسی در محیط نرم افزار پایتون از روش سیمپسون برای حل مدل های موجود استفاده گردید. درستی نتایج حاصله به وسیله بررسی موازنه جرم در پایان شبیه سازی تائید گردید. اعتبارسنجی نتایج به دست آمده با مدل پولز و مدل شبیه سازی واکنشی پیریت به کمک نرم افزارفینیکس بررسی گردید. ذرات کانسنگ در سه کلاس اندازه به شعاع های mm0.1، mm0.75 و mm1.5 با درصدهای وزنی به ترتیب 45، 35 و 20 درصد طبقه بندی شدند. حداکثر خطای نسبی در محاسبات موازنه جرم در تمام شبیه سازی ها کمتر از 0.7 درصد بود. نتایج نشان داد که سینتیک انحلال کالکوسیت از کوولیت و کوولیت از پیریت بیشتر می باشد. برای حالت باکتریایی، میزان انحلال کالکوسیت در اندازه شعاع ذرات mm0.1، mm0.75 و mm1.5 به ترتیب %100 (بعد از 38 روز)، %100 (بعد از 110 روز)، و %87 (بعد از 160 روز) بدست آمد. در مورد کوولیت، برای اندازه ذرات مذکور در طی 160 روز درصد انحلال به ترتیب 60، 35 و 18 حاصل شد. میزان انحلال پیریت نیز 33، 24 و 14 درصد محاسبه گردید. همچنین، آنالیز حساسیت برای عوامل دما و توزیع اندازه ذرات انجام گردید. نتایج شبیه سازی روند صحیحی با در نظر گرفتن توزیع اندازه ذرات در بازیابی مس از خود نشان دادند.
    کلید واژگان: لیچینگ باکتریایی توده ای, شبیه سازی از طریق مدل سازی ریاضیاتی فرآیند, المان انتگرالی, روش سیمپسون, کانسنگ کم عیار مس}
    Mahdi Yaghobi, Mohammad Noaparast, Faramarz Doulati, Seyed Ziya Shafaei *
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال