انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201Design of Sequential Sampling Network, with Kriging and Neural Network, based on Geotechnical Parameters and Quality of Structures of Semilan Dam Siteطراحی مرحلهای شبکه نمونهبرداری، بر اساس پارامترهای ژئوتکنیکی و خصوصیات کیفی ساختگاه سد سمیلان، با استفاده از کریجینگ و شبکه عصبی1201499FAامیر حسین مرشدیدانشگاه تهرانحسین معماریاندانشگاه تهرانJournal Article20121226Selection of proper number and location of boreholes are major tasks in design of exploration network. Boreholes normally drilled for insitue testing and sampling. A challenging issue in sampling is determination of number and location of samples. The logic of optimum sampling is sequential. This work presents a comparison between single and multiple stages sampling in Semilan dam site. First, the single-stage sampling was tested; using geotechnical data (Lugeon and RQD) of 23 boreholes and indicator function. Based on indicator functions, Lugeon parameter divided to four and RQD to three indexes. The other application of indicator functions, is converting qualitative to quantitative data in order to define indicators of various structures and lithology of the studied dam site. Then, indicator variograms of each parameter, in various directions, were calculated and their variogram parameters were extracted. Based on the average kriging error, Lugeon, RQD and lithology index were also divided into four indexes. Consequently, the function for locations of additional drillings, based on their relation with risk and uncertainty is defined. Function for location of additional drillings is found to be equal to Lugeon multiply to estimation error multiply to index of dam structures; divided by RQD multiply by lithology index.
Next, two stages sampling was studied starting with 12 boreholes, according to sample density. All the process was repeated once again and according to function of additional drilling locations, 8 boreholes were selected for the second level or phase of drilling. Based on kriging and neural network estimator, and using normalized data, desired parameters were estimated. In the present study, kriging variance and estimation error in two stages sampling decreased more, compare to one stage sampling, although the numbers of boreholes decreased from 23 to 20. Reduction of estimation error is related to the layout of the first stage boreholes between the second stage ones.
106
از مهم ترین مراحل طراحی شبکه اکتشافات ژئوتکنیکی، تعیین تعداد و موقعیت گمانههای اکتشافی است، که بهمنظور کسب اطلاعات و نمونهبرداری، حفر میشوند. یکی از مسائل چالش برانگیز در نمونهبرداری، تعیین تعداد و موقعیت نمونهها است. منطق طراحی نمونهبرداری بهینه، منطق نمونهبرداری مرحلهای است. در این بررسی، به مقایسه نمونهبرداری تک مرحلهای و چند مرحلهای در ساختگاه سد سمیلان، پرداخته شده است. در مرحله اول، نمونهبرداری تک مرحلهای، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی (لوژون و شاخص کیفی سنگ) 23 گمانه، و با به کارگیری تابع شاخص، مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس تابع شاخص، پارامتر لوژون به چهارشاخص و شاخص کیفی به سه شاخص طبقهبندی شد. از دیگر کاربرد تابع شاخص، تبدیل دادههای کیفی به کمی است که بهمنظور شاخص گذاری درجه اهمیت سازههای مختلف ساختگاه سد سمیلان و سنگشناسی منطقه، مورد استفاده قرار گرفت. سپس، بر اساس توابع شاخص، واریوگرافی در جهات مختلف انجام شده و با استفاده از پارامترهای واریوگرام، کریجینگ شاخص انجام شد. واریانس کریجینگ برای پارامترهای لوژون، شاخص کیفی سنگ و شاخص سنگشناسی منطقه محاسبه و میانگینگیری و سپس به چهار شاخص تقسیم شد. بهاین ترتیب، تابع تعیین محل حفاریهای اضافه، بر اساس رابطه هر یک از پارامترها با ریسک و خطای طراحی، تعریف شد. این تابع عبارتست از: حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص لوژون در مقدار شاخص اهمیت سازههای مختلف سد در شاخص خطای تخمین؛ تقسیم بر حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص خصوصیت کیفی سنگ در شاخص سنگشناسی منطقه.
در ادامه بررسیها، از نمونهبرداری دو مرحلهای استفاده شد که در مرحله اول، تعداد 12 گمانه از 23 گمانه، بر اساس چگالی نمونهها، انتخاب شدند. در اینجا نیز تمام مراحل قبل تکرار شد و طبق تابع شاخص تعیین محل حفاریهای اضافه، تعداد 8 گمانه برای مرحله دوم انتخاب شد. بر اساس تخمینگرهای کریجینگ و شبکه عصبی، با استفاده از مقادیر نرمال شده، پارامترهای مورد نظر تخمین زده شد و تمام مراحل قبل تکرار گردید. در بررسی حاضر، واریانس کریجینگ و خطای تخمین در حالت دو مرحلهای نسبت بهتک مرحلهای کاهش یافته؛ باوجود آنکه تعداد گمانهها از 23 عدد به 20 عدد کاهش یافته است. عامل مهم در کاهش خطای تخمین، نحوة آرایش گمانههای مرحله اول، در بین گمانههای مرحله دوم بوده است.
انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201Application of Supervised Committee Machine Neural Networks (SCMNN) to Improve Neural Networks’ Algorithm in Permeability Prediction of Petroleum Reservoirاستفاده از شبکه عصبی مرکب (Committee Machine) نظارت شده جهت بهبود
الگوریتم شبکه های عصبی در تخمین تراوایی مخازن نفتی21301501FAصادق کریم پولیدانشگاه صنعتی امیرکبیرنادر فتحیان پوردانشگاه صنعتی اصفهانجابر روحیدانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20121226 Reservoir permeability is a critical parameter for the evaluation of hydrocarbon reservoirs. There are a lot of well log data related with this parameter. In this study, permeability is predicted using them and a supervised committee machine neural network (SCMNN) which is combined of 30 estimators. All of data were divided in two low and high permeability populations using statistical study. Each estimator of SCMNN was combined of two simple networks to predict permeability in both low and high classes and one gating network, considered as a classifier, classified data to these two classes. Thus, each low and/or high input data would predict in related network. This SCMNN was used to predict permeability on the data of one of petroleum reservoirs of south-west of Iran. 210 samples of this reservoir were available. Because of the fewness of data 80% of them were used as training data and 20% of them were used as validation and testing data. The overall fitting between predicted permeability versus measured ones was qualified through R2 (R=correlation coefficient) to be 97.72% which is considered appropriate. Whereas, R2 in the simple network in the best stat was 84.14%. The high power and efficiency of SCMNN are indicated by lower bias and better R2 in results.
Reservoir permeability is a critical parameter for the evaluation of hydrocarbon reservoirs. There are a lot of well log data related with this parameter. In this study, permeability is predicted using them and a supervised committee machine neural network (SCMNN) which is combined of 30 estimators. All of data were divided in two low and high permeability populations using statistical study. Each estimator of SCMNN was combined of two simple networks to predict permeability in both low and high classes and one gating network, considered as a classifier, classified data to these two classes. Thus, each low and/or high input data would predict in related network. This SCMNN was used to predict permeability on the data of one of petroleum reservoirs of south-west of Iran. 210 samples of this reservoir were available. Because of the fewness of data 80% of them were used as training data and 20% of them were used as validation and testing data. The overall fitting between predicted permeability versus measured ones was qualified through R2 (R=correlation coefficient) to be 97.72% which is considered appropriate. Whereas, R2 in the simple network in the best stat was 84.14%. The high power and efficiency of SCMNN are indicated by lower bias and better R2 in results.
<em> </em>
<em> </em>انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201Prediction of Hydrocyclone Air-Core Dimensions Using Computational
Fluid Dynamics (CFD)تخمین قطر ستون هوای مرکزی در یک هیدروسیکلون با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی31381503FAمحسن کریمیدانشگاه یزدعلی دهقانیدانشگاه یزدشهرام طالبیدانشگاه یزدJournal Article20121226Forming the air-core, is the one of flow properties in hydrocyclone. The swirling flow causes a cylindrical low pressure area at the axis of hydrocyclone which is constant throughout the entire length of the hydrocyclone. Air-core affects the separation efficiency. In this study, low pressure areas were used to predict air-core diameter. Computational Fluid Dynamics (CFD) method was used to determine the pressure distribution inside of hydrocyclone. Three models including: the renormalization group k–model, the Reynolds stress model, and the large-eddy simulation model, were compared for the prediction of air-core dimension. Air-core diameter was evaluated by using three planes, one on cylindrical part and two on conical section. Results show that, the RSM turbulence model is more accurate than two other models.
<em> </em>
<em> </em>یک ویژگی جریان در هیدروسیکلون، تشکیل ستون هوای مرکزی است. جریان شدید چرخشی، ناحیه کم فشاری را در مرکز به وجود میآورد که معمولاً به تشکیل سطح آزاد مایع در حال دوران، به شکل استوانه منجر شده و در تمام طول هیدروسیکلون برقرار است. این ستون هوا بر کارایی جدایش تاثیر گذار است. در این پژوهش، برای تخمین قطر ستون هوای مرکزی از نقاط کم فشار در داخل هیدروسیکلون استفاده شده است. به منظور تعیین توزیع فشار در داخل هیدروسیکلون، از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) استفاده شده است. از سه مدل جریان آشفته RNG k-ε، RSM و LES در غالب نرم افزار Fluent برای تخمین قطر ستون هوای مرکزی استفاده شده است. برای تعیین قطر ستون هوای مرکزی از سه صفحه؛ یک صفحه در قسمت استوانهای و دو صفحه دیگر در بخش مخروطی هیدروسیکلون استفاده شده است. نتایج نشان دادهاند که؛ مدل RNG k-ε در تخمین کارایی هیدروسیکلون چندان موفقیت آمیز نبوده است. مدل آشفتگی LES در پیش بینی سرعت ها در داخل هیدروسیکلون دقیق بوده است. از بین سه مدل انتخابی، مدل آشفتگی RSM در تخمین قطر ستون هوای مرکزی در مقایسه با دو مدل دیگر دارای دقت بیشتری است.انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201Effects of Round Length and Excavation Phases in the NATM Induced Surface Settlement- Line 4 of Tehran Metroتاثیر طول گام و مراحل حفر در روش حفاری مرحله ای بر میزان نشست سطح زمین در خط 4 متروی تهران39461504FAمصطفی شریف زادهدانشگاه صنعتی امیرکبیرمحمد عفیفی پوردانشگاه صنعتی امیرکبیرمهدی تسوجی زادهدانشگاه علوم و تحقیقاتJournal Article20121226 In order to control settlement induced by tunneling in urban area, effective parameters in the excavation procedures should be determined with respect to the geotechnical properties and construction methods. In NATM, round length and sequence of excavation phases are the significant parameters that affect on tunneling economically and technically. These two factors have a great relationship with time and cost of tunneling projects. Therefore, determination the optimum amount of those parameters is the main challenge in such projects. In this paper, the effects of round length and excavation phases on surface settlement in line four of Tehran metro, still in construction, were evaluated. To do the analyses, a three-dimensional finite element package was used to simulate the tunnel operations for different number of round length. The results showed that, regarding to the geotechnical properties and tunnel dimensions in line four areas, the round length was determined conservatively. Therefore, it can be suggested that in order to improve efficiency, the round length is determined 2 and 3 meter in upper and lower parts of tunnel cross-section, respectively.برای کنترل نشست ناشی از حفر تونل در مناطق شهری و ایمنی سازههای مجاور، عوامل تاثیرگذار در عملیات حفر باید با توجه به شرایط ژئوتکنیکی منطقه و روش اجرا به درستی تعیین شود. در روش حفاری مرحله ای، طول گام و توالی مراحل حفاری اصلیترین عوامل تاثیرگذار از بعد اقتصادی و اجرائی هستند. این دو عامل ارتباط تنگاتنگی با زمان و هزینه اجرای تونلها به روش حفاری مرحله ای دارند، بنابراین تعیین بهینه آنها یکی از چالشهای اصلی به شمار میآید. در این مقاله، تاثیر تغییرات طول گام و مراحل حفاری در خط 4 متروی تهران، با توجه به در حال اجرا بودن آن، بر میزان نشست سطح مورد بررسی قرار گرفت. از روش سهبعدی اجزای محدود برای تخمین نشست در حالتهای مختلف طول گام و توالی مراحل حفاری استفاده شد. نتایج نشان داد که با توجه به خواص ژئوتکنیکی منطقه و ابعاد حفریه، طول گامهای حفاری محافظهکارانه تعیین شده و پیشنهاد میشود برای بالا بردن راندمان اجرائی، واحد طول گام حفاری در زیر خیابانها در قسمت فوقانی 2 متر و در قسمت زیرین 3متر، و در زیر ساختمانها واحد طول گام حفاری در قسمت فوقانی 1 متر و در قسمت زیرین 3متر انتخاب شود.
انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201Prediction of Oxygen Concentration and Pyrite Remained within the Mine Waste Dumps in Sarcheshmeh Copper Mine based on Numerical Finite Volume Modelingپیشبینی غلظت اکسیژن و پیریت باقیمانده در دمپهای باطله معدن مس سرچشمه بر پایه مدلسازی عددی حجمهای محدود47541505FAعلی بنی اسدیدانشگاه صنعتی شاهرودفرامرز دولتیدانشگاه صنعتی شاهرودغلامحسین کرمیدانشگاه صنعتی شاهرودمهدی بنی اسدیدانشگاه شهید باهنر کرمانJournal Article20121226 Mining activities often produce long-term environmental pollution and create many problems comprising acid drainage generation and discharging heavy metals to the surface and groundwater resources. The principal environmental concerns associated with waste rock dumps result from the oxidation of sulfide minerals, mainly pyrite within the from dwaste materials, when such minerals are exposed to atmospheric oxygen and/or water, they undergo rapid oxidation that produces acid waters. There are many mechanisms to make available oxygen within the waste dumps. Diffusion in the gaseous and aqueous phase through pores in the waste materials is the dominant mechanism for transporting the atmospheric oxygen from surface to the depth where the oxidation takes place. In this paper, oxygen diffusion and pyrite oxidation processes within the dump materials has been modeled using a finite volume code called PHEONICS in Sarcheshmeh copper mine. The analytical solution has been used to calibrate the numerical model. Both analytical and numerical methods show that the diffusion coefficient has an important role in pyrite oxidation and pollution generation. The results obtained from the numerical modeling further show that the pyrite reached to 13.8 % in surface samples of waste dumps after 4 years of the beginning of the oxidation process. It increased gradually with depth and reached to its initial percent (18.5 %) at a depth of 2.5 m within the dump where no oxygen is available to oxidize pyrite. The results obtained from such studies can be used in designing appropriate methods in order to minimize environmental pollution and their impacts to water resources.
عملیات معدنکاری اغلب سبب آلودگی زیست محیطی طولانی مدت شده و مشکلات زیادی را به بار میآورد. از جمله این اثرات میتوان تولید زهاب اسیدی و تخلیه فلزات سنگین به داخل آبهای سطحی و زیرزمینی را نام برد. این مسایل در نتیجه اکسید شدن پیریت و دیگر کانیهای سولفیدی در مجاورت آب و اکسیژن هوا رخ میدهند و سبب تولید زهاب اسیدی میشوند. اکسیژن طی مکانیزمهای مختلفی میتواند وارد دمپهای باطله شده و با کانیهای سولفیدی تماس حاصل نماید که غالبترین آنها مکانیزم نفوذ اکسیژن در فازهای گازی و آبی از طریق منافذ موجود در دمپ است. در این تحقیق سعی شد تا میزان نفوذ اکسیژن و اکسسیداسیون پیریت در دمپهای باطله معدن مس سرچشمه مورد بررسی و مدل سازی قرار گیرد. مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار PHOENICS انجام شد. نتایج حاصل از مدل سازی عددی با استفاده از روشهای تحلیلی مقایسه گردید و مشخص شد که در هر دو روش تحلیلی و عددی، ضریب نفوذ اکسیژن میتواند نقش مهمیدر فرآیند اکسیداسیون و تولید آلودگی داشته باشد. بعلاوه، نتایج به دست آمده از مدل سازی نشان میدهد که پس از 4 سال از آغاز فرآیند اکسیداسیون، درصد پیریت باقیمانده در نمونههای سطحی به 8/13 درصد میرسد. این درصد با افزایش عمق به صورت تدریجی افزایش یافته تا اینکه در عمق تقریبی 5/2 متر به مقدار اولیه پیریت در باطلهها یعنی حدود 5/18 درصد میرسد. نتایج به دست آمده از چنین مطالعاتی میتواند در طراحی روشهایی مناسب جهت به حداقل رساندن آلودگیهای زیست محیطی و اثرات آنها روی منابع آب مورد استفاده قرار گیرد.انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201Extraction of Indium from Leaching Residue of Roasted Zinc
Sulphide Concentrateبازیابی ایندیم از پسماند لیچینگ کنسانتره تشویه شده سولفید روی55631506FAسید محمد جواد کلینیدانشگاه تربیت مدرسحسین مهرپویادانشگاه تربیت مدرسمحمود عبدالهیدانشگاه تربیت مدرسکمال صابریانپژوهشگاه علوم و فنونJournal Article20121226Zinc sulfide concentrate which is produced from Irankoh mine ore, contains indium. In this study, recovery conditions of indium from leaching residue of roasted zinc sulfide concentrate were investigated. Indium concentration in leaching residue of zinc sulfide concentrate was 145ppm. Optimum values of effective parameters were as follows: initial concentration of sulfuric acid solution of 100 g/L, temperature of 90°C, leaching time of 3 hours and the amount of required sodium sulfide for iron reduction 1.5 iron stoichiometric ratios. Then, indium was selectively precipitated from the leach solution. For selective indium precipitation, the pH of leaching solution was adjusted to six using ammonia in 90°C, and indium precipitation time was considered to be 10 minutes. Concentration of indium in resulting precipitation was 2650ppm. Finally, the resulting precipitation was dissolved using hot sulfuric acid solution, and the solution was subject to solvent extraction and cementation using zinc powder to recover indium. Total recovery of indium from zinc leaching residue was obtained more than 92% and product purity was more than 94.5%.
کنسانتره سولفید روی تولیدی از سنگ معدن ایرانکوه اصفهان حاوی مقادیری از ایندیم است.در این مطالعه شرایط بازیابی ایندیم از پسماند لیچینگ خنثی کنسانتره تشویه شده سولفید روی مورد بررسی قرار گرفت. پسماند لیچینگ کنسانتره سولفید روی مورد بررسی حاوی ppm 145 ایندیم بود. مقادیر بهینه عوامل موثر بر لیچینگ ایندیم از پسماند، شامل غلظت اولیه محلول اسیدسولفوریک، دما، زمان لیچینگ و مقدار سولفید سدیم جهت احیاء آهن به ترتیب 100 گرم بر لیتر، دمای C °90، زمان 3 ساعت و 5/1 برابر نسبت استکیومتری با آهن به دست آمد. ایندیم از محلول لیچینگ به صورت انتخابی رسوب داده شد و محلول غلیظ ایندیم مناسب برای انجام فرآیند استخراج حلالی تهیه گردید. برای رسوب انتخابی ایندیم، در دمای C°90، pH محلول لیچینگ به وسیله آمونیاک به 6 رسانده شد و درزمان10 دقیقه رسوب ایندیم به دست آمده حاوی ppm 2650 ایندیم بود. سپس رسوب به دست آمده با محلول اسیدسولفوریک گرم حل و محلول حاصل مورد بررسی آزمایشهای استخراج حلالی و سمنتاسیون با پودر روی قرار گرفت. بازیابی کل ایندیم ازپسماند لیچینگ خنثی کنسانتره تشویه شده سولفید روی بیش از 92 درصد و خلوص محصول نهایی 5/94 درصد به دست آمد.انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201Estimation of TBM Utilization based on Rock Mass Classification Indexes and Disc Thrustتخمین ضریب بهرهوری TBM بر اساس شاخصهای سیستم طبقهبندی مهندسی سنگ و نیروی نفوذ ماشین65711507FAمرتضی احمدیدانشگاه تربیت مدرسحمید رضا نجاتیدانشگاه تربیت مدرسJournal Article20121226Determination of bid prices for hard rock TBM drives needs to estimation of tunneling machine advance rate. On the other hand determination of machine advance rate requires to estimation of machine utilization. This paper propose an equation for estimation of open TBM utilization based on rock mass classification system (Q & RMR) and disc thrust of TBM machine. For this purpose Pearson test is used for evaluation of correlation between utilization, RMR, Q, Disc thrust, MQ (Modified Q), NRMR (None modified RMR). Whereas stability status of tunnel affect on the utilization factor, rock mass classification indexes have a significant relationship with the machine utilization. Statistical analyses show that there is significant relationship between MQ (Modified Q), NRMR (None modified RMR) and utilization factor. Ultimately the best equation is offered for estimation of utilization factor.
تخمین نرخ پیشروی ماشینهای حفر تونل، به منظور تعیین برنامة زمانی و برآورد هزینههای اجرایی در پروژههای تونلسازی با حفر مکانیزه، ضروری میباشد؛ برای این منظور لازم است تا ضریب بهرهوری ماشین حفر تونل مشخص شده تا براساس آن نرخ پیشروی ماشین تعیین شود. هدف از انجام این مطالعه تعیین ضریب بهرهوری ماشین TBM باز، بر اساس سیستمهای طبقهبندی سنگ (RMR و Q) و نیروی نفوذ ماشین میباشد. برای این منظور مجموعه ای از دادههای مربوط به تونلسازی با ماشین TBM باز جمع آوری شده و با انجام آزمون پیرسن بر روی دادهها میزان همبستگی ضریب بهرهوری با RMR، Q، نیروی نفوذ تیغه، NRMR (RMR اصلاح نشده) و MQ (Q اصلاح شده) تعیین شده است. از آنجایی که ضریب بهرهوری ماشین TBM ارتباط نزدیکی با وضعیت پایداری تونلها دارد؛ انتظار میرود شاخصهای مربوط به سیستمهای طبقهبندی مهندسی سنگ ارتباط نزدیکی با ضریب بهرهوری ماشینهای حفر تونل داشته باشند. بر اساس تحلیلهای انجام شده مشخص شده است که رابطة معناداری بین ضریب بهرهوری و شاخصهای MQ و NRMR وجود دارد؛ لذا پس از بررسی روابط متعدد، مناسب ترین رابطه برای تخمین ضریب بهرهوری ماشینهای TBM باز، بر اساس شاخصهای MQ، NRMR، نیروی نفوذ تیغة ماشین و همچنین با در نظر گرفتن سایر تاخیرهای اجرایی ارائه شده است.
انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201Assessment of Risk Creating Factors in East Alborz Coal Mines Companyاولویتبندی حوادث رخداده در معادن زغالسنگ البرزشرقی با استفاده از روش RPN73791508FAسمیه بهرفتاردانشگاهتهرانمحمد فاروق حسینیدانشگاه تهرانعزالدین بخت آوردانشگاه صنعتی ارومیهJournal Article20121226 In underground coal mines, due to occurrence of probable events and the consequent risks, normally a reliable safe environment is not provided for the work forces and operational equipments. Through the risks, two main considerable damages may happen. First, the human injuries namely fatality, disability or maim and organ fractures and second the economical damages such as amortization and loss of mining equipments, and closure of working faces and galleries. Considering these types of crucial events this study aims on reducing the likely risks particularly in East Alborz Coal Mines Company. For this purpose, based on probability of event occurrences, their severities and outcomes the relevant risks have been assessed and analyzed. To achieve this goal by taking into account the occurrence probability and intensity a number of measures or standards were developed by the authors. Risk Priority Number (RPN) was introduced. By employing RPN the most impressive uncertainty factor in East Alborz Coal Mines Company was recognized. Finally, with the regard to the degree of damages caused by the events, a practical procedure for risk reduction in the mines has been presented.
رخداد حوادث احتمالی در معادن زیرزمینی زغال سنگ و خطرات ناشی از آن، محیط کاری ناامنی را برای کارگران و تجهیزات عملیاتی ایجاد کرده است. بر اثر این حوادث ممکن است آسیب های جانی و مالی قابل ملاحظهای به صورت مرگ، از کارافتادگی یا نقص عضو و شکستگیهای گوناگون، خرابی و از بین رفتن تجهیزات معدن، بسته شدن کارگاههای استخراج و گالریها وارد شوند. در این مقاله، با توجه به اهمیت موضوع مذکور بهویژه در معادن زغال سنگ البرز شرقی و با هدف کاهش خطرات وارده، بر اساس احتمال وقوع حادثه، شدت و نتایج حاصل از آن طی سالهای 1382 الی 1386 ریسکهای مربوطه مورد تجزبه و تحلیل قرار گرفتند. بدین منظور، نخست یکسری جدولهای استاندارد در ارتباط با شدت و احتمال وقوع حوادث تنظیم و پایهگذاری شد. سپس،، عدد اولویت ریسک (RPN) تعیین و به واسطهی آن موثرترین عامل ایجاد عدم قطعیت در معادن مورد بررسی شناسایی شد. با استفاده از روش مذکور نتیجهگیری شد که مؤثرترین عامل ایجاد عدم قطعیت در معادن زغالسنگ البرزشرقی عوامل ژئوتکنیکی میباشند، بهطوریکه نمره RPN برای این حوادث 690 از 1000 استانجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201A Mathematical Model for Short Term Production Scheduling in Open Pit Mines Based on Integer Programmingارایه مدل ریاضی عملیاتی بر مبنای برنامه¬ریزی عدد صحیح برای برنامه¬ریزی
تولید کوتاه مدت معادن روباز81901509FAاحمد جعفریدانشگاه تهرانعباس ابراهیمی دنجکلاهیدانشگاه تهرانجواد غلام نژاددانشگاه یزد0000-0003-3480-9644Journal Article20121226Short term production scheduling determines the sequence of ore and waste blocks extraction on shifty, daily, weekly or monthly bases. The objective of this production scheduling was to determine the block extraction period according to the production constraints including; grade blending, mine and mill capacity, and slope constraints. Several mathematical models have been proposed for short term production scheduling, but the equipment access constraints have not been incorporated effectively in that models. In this paper the mathematical model of short term production scheduling was developed in order to insure that a block can only be removed if all nine overlaying blocks and two or three surrounding blocks have been removed, in the previous or current periods. This goal was achieved by defining equipment access constraints. Mathematical inequalities were presented for equipment access constraints based on integer programming, according to the type of block access modes. These models were then applied to a case study, using Excel 2007 and solved via Premium Solver Version 9.0 software.
برنامه ریزی تولید کوتاه مدت چگونگی ترتیب استخراج بلوک های کانسنگ و باطله را برای دوره های زمانی شیفتی، روزانه، هفتگی یا ماهانه تعیین میکند. هدف از این برنامهریزی تعیین زمان استخراج بلوکها بهگونهای است که محدودیتهایی نظیر حداقل و حداکثر عیار مواد ارسالی به کارخانه فرآوری، تناژ کانسنگ و باطله استخراجی از معدن، شیب معدن و غیره در هر دوره زمانی برآورده شوند. تاکنون مدل های ریاضی متعددی برای برنامه ریزی تولید کوتاهمدت ارائه شده است، اما به دلیل اینکه این مدلها نتوانستند محدودیت فضای کاری برای ماشین آلات را در مدلسازی به طور موثر پیاده کنند، از لحاظ عملیاتی قابل اجرا نیستند. در این مقاله، مدل موجود برای برنامهریزی تولید کوتاه مدت طوری بسط داده شده است که جواب بدست آمده از حل آنها تضمین میکند که قبل از استخراج هر بلوک نه تنها باید 9 بلوک فوقانی آن برداشت شود بلکه باید 2 یا 3 بلوک موجود در پیش روی آن بلوک، در همان سطح، نیز استخراج شود. در این راستا محدودیت دسترسی به بلوکهای موجود در یک تراز معدن روباز تعریف شد. این مدلها دارای یک تابع هدف و تعدادی محدودیت هستند و شرط فراهم بودن فضای کاری برای ماشین آلات در قالب محدودیت دسترسی وارد مدل شد. همچنین در این مقاله ابتدا سه مدل ریاضی مختلف برای برنامه ریزی تولید کوتاه مدت بیان شده است. هر سه مدل بر پایه برنامهریزی خطی عدد صحیح می باشند و تفاوت آنها در روش دسترسی به بلوک های واقع در پله هم تراز است. در نهایت با ذکر یک مثال این سه مدل در نرم افزار Excel 2007پیاده شد و سپس توسط نرم افزار Premium Solver Version 9.0 مدل های ساخته شده حل گردیده و نتایج حل آنها با هم مقایسه شدهاند.انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-761651020101201Stability Analysis and Support System Design of Intersection of Water Conveyance Tunnel and Surge Tank of Olia Gotvand Damتحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری تقاطع تونل های آب بر با مخازن
ضربه گیر سد گتوند علیا91961510FAعلی معینیدانشگاه امام خمینی قزوینمهدی حسینیدانشگاه امام خمینی قزوینمحسن شریفی بروجردیدانشگاه صنعتی امیرکبیراسماعیل ابتکارشرکت توسعه منابع آب و نیروی ایرانJournal Article20121226This study has been carried out on the stability analysis and the support systems design of the water conveyance tunnel and surge tank of Gotvand dam. The stability analysis of underground openings is one of the most important subjects in rock mechanics principles. There are four different methods for the analysis of underground openings. These are: closed form solutions, numerical methods, empirical methods and physical modelling. Nowadays the numerical and empirical methods are more widely used all over the world. In This research, analyses have been carried out by finite difference method (component of numerical methods) and Q and RMR (component of empirical methods) rock mass classifications. The numerical software used for analyzing the tunnel stability was Flac3D. This software is capable of determining the values of induced stresses and displacements around the underground openings. The results obtained from stability analyses show that the underground excavation is unstable; therefore, installation of a support system is necessary. After installation of support systems, the value of maximum displacement is less than Sakurai’s critical displacement, therefore, the underground excavation will be stable. The recommended support systems are:
1) Installation of systematic grouted bolt by 7m long and spacing 1.5×1.5m with shotcrete by 150mm thick in surge tank
2) ) Installation of systematic grouted bolt by 5m long and spacing 2×2 m and with shotcrete by 70mm in conveyance tunnel and box.
مقاله حاضر پیرامـون تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری تونلهای انتقال آب و مخزن ضربهگیر سد گتوند علیا است. تحلیل پایداری فضاهای زیرزمینی یکی از مهمترین موضوعات در علم مکانیک سنگ میباشد. چهار روش مختلف برای تحلیل پایداری فضاهای زیرزمینی وجود دارد که عبارتند از: روش فرم بسته، روش عددی، روش تجربی و مدلهای فیزیکی. امروزه روشهای عددی و تجربی به طور گستردهای در جهان مورد استفاده قرار میگیرند. در این مقاله تحلیل پایداری با روش تفاضل محدود و طبقهبندی Q و RMR که به ترتیب جزو روشهای عددی و تجربی میباشند، انجام شده است. برای تحلیل عددی پایداری فضای زیرزمینی نرمافزار FLAC3D مورد استفاده قرار گرفته است. این نرمافزار توانایی تعیین تنشها و جابجاییها را در اطراف فضای زیرزمینی دارد. نتایج به دست آمده از تحلیلها نشان میدهد که فضای زیرزمینی ناپایدار است. لذا به منظور پایدارسازی، نصب سیستم نگهداری ضروری است. بعد از نصب سیستم نگهداری میزان ماکزیمم جابجایی کمتر از مقدار جابجایی بحرانی ساکورایی میشود، بنابراین فضای زیرزمینی پایدار خواهد شد. سیستم نگهداری پیشنهادی شامل 1) نصب پیچسنگ تزریقی به طور سیستماتیک به طول 7 متر و فاصلهداری 5/1×5/1 متر به همراه شاتکریت به ضخامت 150 میلیمتر در مخزن ضربهگیر و نصب پیچسنگ تزریقی به طور سیستماتیک به طول 5 متر و فاصلهداری 2×2 متر به همراه شاتکریت به ضخامت 70 میلیمتر در تونل انتقال آب و باکس می باشد.