نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

ارائه مدل ریاضی برای پیش‌بینی خردایش حاصل از انفجار با در نظر گرفتن سرعت امواج کشسانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه استخراج، دانشکده معدن و مواد، دانشگاه تربیت مدرس
2 رئیس تحقیقات معدن و زمین شناسی معدن سنگ آهن گلگهر
چکیده
عملیات انفجار یکی از مراحل حیاتی در استخراج معادن روباز است و تأثیر زیادی بر راندمان سایر مراحل معدنکاری دارد. پیش‌بینی خردایش ناشی از انفجار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و در این راستا، مدل‌های ریاضی و هوشمند به‌منظور بهبود دقت پیش‌بینی‌ها توسعه یافته‌اند. در این مطالعه، معدن شماره یک گل‌گهر به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. با استفاده از دستگاه لرزه‌نگار درون‌چاهی، سرعت امواج کشسانی (طولی و عرضی) برای سیزده بلوک انفجاری اندازه‌گیری گردید و کیفیت خردایش با استفاده از روش آنالیز تصویری ارزیابی شد. دو مدل ریاضی مبتنی بر رگرسیون چندمتغیره توسعه یافت: یکی مدل خطی و دیگری مدل غیرخطی. نتایج نشان داد که مدل غیرخطی با ضریب تعیین 95% عملکرد بهتری نسبت به مدل خطی با ضریب تعیین 80% داشت. این یافته‌ها نشان می‌دهند که لحاظ کردن ویژگی‌های امواج کشسانی توده سنگ می‌تواند به طور قابل‌توجهی دقت پیش‌بینی خردایش ناشی از انفجار را افزایش دهد. بنابراین، استفاده از این مدل‌های پیشرفته می‌تواند به بهبود فرآیند استخراج معادن و کاهش هزینه‌ها کمک کند. این مطالعه همچنین اهمیت استفاده از داده‌های لرزه‌ای در بهینه‌سازی عملیات انفجار را تأکید می‌کند.
کلیدواژه‌ها

 
[1]  Hustrulid WA; 1999; “Blasting principles for open pit mining: general design concepts; Balkema”.
[2]  Hunter G, Dermott M, Miles N.J, Kumar Singh A; 1990; “A review of image analysis techniques for measuring blast fragmentation”; journal of mining science 11(1), 19-36.
[3] Mirzehi, M., Rezakhah, M., Mousavi, A., & Nabavi, Z. (2023). New MIP model for short-term planning in open-pit mines considering loading machine performance: a case study in Iran. International Journal of Mining and Mineral Engineering, 14(4), 341-364.
[4] Moreno, E., Ferreira, F., Goycoolea, M., Espinoza, D., Newman, A., & Rezakhah, M. (2015). Linear programming approximations for modeling instant-mixing stockpiles. In Application of computers and operations research in the mineral industry-proceedings of the 37th international symposium, APCOM (Vol. 2009, pp. 582-587).
[5] Kazemi, M. M. K., Nabavi, Z., Rezakhah, M., & Masoudi, A. (2023). Application of XGB-based metaheuristic techniques for prediction time-to-failure of mining machinery. Systems and Soft Computing, 5, 200061.
[6]  Gama D; 1995; “A model for rock mass fragmentation by blasting”; in 8th ISRM Congress. International Society for Rock Mechanics.
[7]   Cunningham C; 1987; “Fragmentation estimations and the Kuz-Ram Model-Four years on”; in Second International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting: p 475-487.
[8]  Oraee K, B. Asi; 2006; ”Prediction of Rock Fragmentation in Open Pit Mines using Neural Network Analysis”; in Fifteenth international symposium on mine planning and equipment selection (MPES 2006).
[9]  Monjezi M, Bahrami A, Varjani A.Y; 2010; “Simultaneous prediction of fragmentation and fly rock in blasting operation using artificial neural networks.” International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 47(3): p 476-480.
[10]  Shams S, Monjezi M, JohariMajd V; 2015; “Application of fuzzy inference system for prediction of rock fragmentation induced by blasting”; Arabian Journal of Geosciences; 8(12): p. 10819-10832.
[10]  نادری حسین؛ 1396؛ گزارش پایان دوره آموزشی مجتمع صنعتی معدنی گل‌گهر سیرجان.
[11]  عطایی محمد؛ 1377؛ تعیین مدل توزیع عیار در آنومالی شماره 3 معدن سنگ‌ آهن گل‌گهر سیرجان؛ مرکز اسناد شرکت معدنی صنعتی گل‌گهر.
[12]  Split Engineering LLC Team; 2010; “Manual of Split-Desktop Image Analysis Software”.
[13]  Sharma. P. V; (2002); “Environmental and engineering geophysics”; Cambridge university press, first published 1997, reprinted (2002).
[14]  Soleimani SH, Abtahi Najaf Abadi M, Moosavi P; 2019; “Land type classification by using downhole seismic in Tehran”.
[15]  Rosli Saad, Edy Tonnizam M; 2014; “Dynamic Soil Properties Study Using Seismic Down-hole Geophysical Method”.
[16]  دستورالعمل اپراتوری دستگاه لرزه نگار  SPSeisw، شرکت پیشگام بنیان تجهیز.
[17]  دستورالعمل اپراتوری سوند درون‌چاهی SPSe-3 ، شرکت پیشگام بنیان تجهیز.
[18]  Ronaldo L, Houda j; 2000; “Determination of dynamic soil properties using geophysical methods”.
[19] Galton F; 1886; “Regression towards mediocrity in hereditary stature”; The Journal of the Anthropological Institute of Great Britain and Ireland.
[20]  Montgomery DC, Peck EA, Vining GG; 2012; “Introduction to linear regression analysis”, vol 821. John Wiley & Sons.
[21]  Hoffman D, Deves T; 2015; “Nonlinear Multiple Regression methods and applications”; CRC Press