انجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-76161220071201Modification of Lerchs and Grossmann Algorithm for Pit Limit
Optimization with Slopes Less Than 1:1اصلاح الگوریتم لرچ و گراسمن برای بهینهسازی محدوده معدنکاری روباز
با شیب دیواره کمتر از 1:1171384FAسید محمد اسماعیلجلالیدانشگاه صنعتی شاهرودمجیدعطایی پوردانشگاه صنعتی امیرکبیر0000-0002-2387-8831Journal Article20121212The Lerchs and Grossmann algorithm is a rigorous technique Based on Dynamic Programming, developed for optimization of open pit limits. This algorithm guarantees the true optimum solutions in 2D sections, but is may be used only for pit slope constraints of 1:1, 2:1 or more. In circumstances, where the geomechanical conditions impose less slopes such as 1:2, an adjustment of the block sizes and reconstruction of the block model is needed. A new algorithm is introduced in this paper to overcome this shortcoming. The conventional block model is transformed into an intermediate and a final block model to reflect the pit slope constraints. Then the modified Lerchs and Grossmann algorithm consisting of a recursive formula with two criteria is implemented on the final model. Using this algorithm, there is no need for reconstruction of the block model.
الگوریتم دو بعدی لرچ و گراسمن بهدلیل بهرهمندی از پشتوانه ریاضی برنامهریزی پویا، سرعت بالا و ارائه تضمین در تعیین محدوده بهینه معدنکاری در میان الگوریتمهای دو بعدیای که تا کنون برای تعیین محدوده بهینه معدنکاری روباز ارائه شدهاند، دارای مقبولیت و اعتبار بیشتری است. با کاربرد این الگوریتم میتوان محدوده بهینه معدنکاری روباز را با شیبهای 1:1 و یا بیش از آن مثل 2:1 یا 3:1 (بر حسب تعداد بلوکها)، در مدلهای اقتصادی دو بعدی تعیین نمود؛ اما گاهی شرایط ژئومکانیکی توده سنگ در تمام یا بخشهایی از معدن به گونهای است که حتی شیب 1:1 نیز تامین کننده پایداری دیواره نهایی معدن نمیباشد. در این شرایط الگوریتم لرچ و گراسمن نمیتواند راه حلی برای تعیین محدوده بهینه معدنکاری روباز با شیب کمتر از 1:1 ارائه دهد و ضرورتاً باید ساختار ابعادی مدل بلوکی و ابعاد بلوکها به نحو مناسبی تغییر یابد. در این مقاله الگوریتم جدیدی بر پایه الگوریتم لرچ و گراسمن و با استفاده از منطق برنامهریزی پویا ارائه شده است که با کاربرد آن میتوان محدوده بهینه معدنکاری را برای شیبهای کمتر از 1:1 مثلاً شیب 1:2 تعیین نمود. در الگوریتم پیشنهاد شده در این مقاله، با ساخت مدلهای اقتصادی تجمعی ستونی و تجمعی سطری-ستونی، محدودیت حداکثر شیب دیواره معدن بدون ایجاد تغییر در ابعاد بلوکهای مدل اقتصادی پایه، به مدل اقتصادی تجمعی سطری-ستونی منتقل و الگوریتم مورد نظر برای یافتن محدوده بهینه معدنکاری بر روی آن اجرا میشود.
https://ijme.iranjournals.ir/article_1384_5ca3e9b122f61f8f06494c97b1afccf3.pdfانجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-76161220071201Development of Coal Washability Index: A Case Study on The
ALBORZ_E_SHARGI Coal Washing Plant Wastesتوسعه اندیس قابلیت شستشوپذیری زغال - مطالعه موردی بر روی باطلههای
کارخانه زغالشویی البرز شرقی9221385FAمحمودعبداللهیدانشگاه تربیت مدرسمجیدذوالقدریدانشگاه تربیت مدرسJournal Article20121212Evaluation of gravity separation of minerals usually is accomplished with two indices. The first is liberation degree and the second is separation accuracy or Escort Probable (Ep). This research is a case study on ALBORZ_E_SHARGI coal washing plant wastes for the evaluation of two essential indices. It was found that the indices representing a numerical value can<sup>'</sup>t give sufficient information required for decision. Thus efforts took place to improve previous indices and to represent a method for accurate characterization of feed. It was obtained a suitable product for steel industry in two stages. Gravity concentration step by cut point of 1.75 t/m<sup>3</sup> is necessary to produce primary concentrate followed by grinding it to -2<sup>mm</sup> and rewashing to obtain final concentrate. In the first step ash content reduced from 66% to 31.3% and the reduction of ash content to 14% in final washing was possible. برای ارزیابی جدایش ثقلی معمولاً از دو شاخص که به صورت عدد بیان میشوند بهره گرفته میشود. یکی از آنها مبین درجه آزادی ذرات در بار اولیه است و دیگری دقت جدایش مورد نیاز دستگاه شستشوی ثقلی را مشخص میکند. در تحقیق حاضر، به نقد و بررسی دو شاخص اصلی که برای مشخص نمودن درجه آزادی ذرات در بار اولیه بکار میرود پرداخته شده است. با مطالعه موردی که بر روی باطلههای کارخانه زغالشویی البرز شرقی انجام شد، مشخص گردید که اساساً شاخصهایی که به صورت یک عدد بیان میشوند نمیتواند معیار مناسبی باشد. لذا سعی شد ضمن ارتقاء شاخصهای قبلی، روشی برای خصوصیتسنجی دقیق بار اولیه ارائه شود. بررسیها نشان داد که جهت بهدست آوردن محصولی قابل عرضه به صنعت فولاد، ابتدا باید یک مرحله شستشوی ثقلی با چگالی جدایش حدود 75/1 گرم بر سانتیمتر مکعب بر روی مواد باطله انجام شود و سپس با کاهش ابعاد کنسانتره بهدست آمده تا زیر 2 میلیمتر و شستشوی مجدد، کنسانتره نهایی حاصل گردد. در مرحله اول خاکستر از 66 درصد به 3/31 درصد کاهش یافت و بررسیها نشان داد که در مرحله دوم کاهش خاکستر تا حدود 14 درصد امکانپذیر است. https://ijme.iranjournals.ir/article_1385_86e8f7ab32cfd12577bc2619bc635690.pdfانجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-76161220071201Selective Sorption of La(III) and Ce(III) from Simulated Solution Containing Metal Ions Using Amberlite XAD-4 Resin Impregnated with Cyanex 302جذب انتخابی La(III) و Ce(III) از محلول ساختگی حاوی یونهای فلزی با استفاده از رزین Amberlite XAD-4 آغشته به سیانکس23301386FAحنیفرفعنیدانشگاه تهرانمحمدنوع پرستدانشگاه تهرانعلیرضاخانچیسازمان انرژی اتمیJournal Article20121212The adsorption of lanthanum (III) and cerium (III) with some of metal ions has been studied. Cyanex 302 (bis[2,4,4-trimethyl pentyl] monothio phosphinic acid) as the stationary phase and polymeric styrene divinylbenzene resin, AmberliteXAD-4 as the support material were used in chromatographic studies of lanthanides and some metal ions. The content of cyanex 302 in the resin was determined 40.88%. The influence of various parameters, such as time, acid concentration, temperature and pH of aqueous phase was evaluated. Also uptake profiles of various ions, such as Al(III), Fe(III) and Mn(II) were obtained as a function of acidity by batch studies using Cyanex 302/XAD-4. The results showed that pH of aqueous phase had the most effect on uptake of lanthanides and metal ions. The resin showed the good uptake for lanthanides extraction. Uptake value for lanthanum and cerium was determined 97% and 70% respectively.
جذب لانتانیم (III) و سریم (III) به همراه برخی از یونهای فلزی مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. سیانکس 302 (]بیس 2و4و4- تری متیل پنتیل[ مونو تیو فسفینیک اسید) به عنوان فاز ثابت و رزین پلیمری استایرن دی وینیل بنزنAmberlite XAD-4 به عنوان مادة پایه در مطالعات کروماتوگرافی استخراجی لانتانیدها و یونهای فلزی استفاده شد. در این بررسی مقدار سیانکس آغشته شده بر روی رزین معادل 88/40٪ بدست آمد. اثر پارامترهای مختلف مانند زمان، غلظت اسید، دما و pH فاز آبی ارزیابی و شرایط مطلوب جذب بررسی شد. همچنین منحنیهای جذب یونهای مختلفی مانند Al(III)، Fe(III) و Mn(II) به عنوان تابعی از اسیدیتة محلول توسط آزمایشهای غیرپیوسته (Batch) و با استفاده از Cyanex 302/XAD-4 مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که pH فاز آبی محلول تأثیر بسیار مهمی در جذب لانتانیدها و یونهای دیگر دارد. رزین رفتار جذب مناسبی برای استخراج لانتانیدها از خود نشان داد، بطوریکه میزان جذب برای لانتانیم وسریم بهترتیب 97 و 70 درصد بدست آمد.
https://ijme.iranjournals.ir/article_1386_363763e5c3dc3a68b399058c34aecf2c.pdfانجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-76161220071201Optimization of flotation process in Esfordi phosphate beneficiation plantبهینهسازی شرایط فلوتاسیون در کارخانه فسفات اسفوردی31411388FAسید ضیاءالدینشفائی تنکابنیدانشگاه صنعتی شاهرودمحمدکارآموزیاندانشگاه صنعتی شاهرودخداکرمغریبیدانشگاه یزدفرامرزدولتی ارده جانیدانشگاه صنعتی شاهرودرضاخالوکاکاییدانشگاه صنعتی شاهرودJournal Article20121212This paper presents the results of first stage investigation of phosphate recovery from fine particles in Esfordi phosphate beneficiation plant. The aim of this investigation was the optimization of flotation process for increasing the phosphate recovery and decreasing the Iron content of concentrate. Experimental design, Taguchi method, was applied to investigate the effects of 8 factors namely, collectors ratio, collectors dosage, pH, starch dosage, pulp density, conditioning time for starch, conditioning time for collectors and frothing time. 4 responses, namely phosphate recovery, phosphate grade, iron recovery and iron grade were measured and evaluated to determine the optimum conditioning of each response. The orthogonal array L<sub>27</sub>(3<sup>13</sup>) was used for the evaluation of the above factors on the responses of design. Statistical analysis of results showed that starch dosage, pulp density an frothing time had more impact on the phosphate recovery. The optimum condition for each response was introduced and the best condition for phosphate grade in concentrate was compared with the ruling condition in beneficiation plant. The comparison of results showed acceptable improvement in concentrate quality.
مقاله حاضر حاصل مطالعات مرحله اول طرح بازیافت فسفات از نرمه در مجتمع فسفات اسفوردی میباشد. هدف این مرحله بهینهسازی فلوتاسیون فسفات برای بررسی امکان افزایش بازیابی از فسفات و جلوگیری از اتلاف آن بوده است. هدف از بهینهسازی عملیات فلوتاسیون کارخانه فرآوری فسفات اسفوردی، دستیابی به حداکثر بازیابی فسفات همراه با حداقل بازیابی آهن در کنسانتره میباشد. پس از بررسی عوامل مختلف درگیر در فلوتاسیون فسفات، هشت پارامتر به عنوان عوامل مستقل اولیه شناسایی شدند.این عوامل عبارت بودند از: نسبت کلکتورهای مصرفی، مقدار کلکتورها، pH، مقدار نشاستهبه عنوان بازدارنده، دانسیتهپالپ، زمان آمادهسازی برای نشاستهو برای کلکتورها و زمان کفگیری. در ابتدا 27 آزمایش در قالب طراحی آماری آزمایشها و آرایه متعامد L<sub>27</sub>(3<sup>13</sup>) برای تعیین تغییرات پاسخ نسبت به تغییرات عوامل مذکور در سه سطح متفاوت انجام شد.، تحلیل آماری پاسخها نشان داد که عوامل میزان مصرف نشاسته، دانسیتهپالپ و مدت زمان کفگیری بهترتیب بیشترین تاثیر را بر فلوتاسیون فسفاتدارند. با استفاده از تاثیر عوامل بارز و تحلیل واریانس آنها، شرایط عملیاتی مناسب برای دستیابی به مقادیر بیشینه برای بازیابی و عیار فسفات پیشبینی گردید. نتایج شرایط بهینه با نتایج دو آزمایش در شرایط رایج کارخانه در مقیاس آزمایشگاهی، مورد مقایسه قرار گرفت که نشان دهنده برتری نسبی شرایط بهینه در مقایسه با شرایط رایج کارخانه بوده است.
https://ijme.iranjournals.ir/article_1388_0c0a7566915f4f24853fc4192689aa7e.pdfانجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-76161220071201Permeability Prediction of the Reservoir Formation by Using Petrophysical Informationپیش بینی میزان تراوایی سنگ مخزن با استفاده از داده های پتروفیزیکی43521389FAمرتضیاحمدیدانشگاه تربیت مدرسعلییزدیاندانشگاه تربیت مدرسمحسنصائمیدانشگاه تربیت مدرسJournal Article20121212Permeability, or flow capacity, is the ability of porous media to transmit fluid. To understand reservoir performance and in case of reservoir management and development requires accurate knowledge of permeability. The permeability of the formation is usually determined from the cores and/or well tests. It should be noted that cores and well test data are often only available from few wells in a reservoir while the logs are available from the majority of the wells. Therefore, the evaluation of permeability from well log data represents a significant technical as well as economic advantage. Many fundamental problems remain unsolved by most predictive models. This paper introduces the use of an improved neural network trained by a Back Propagation learning algorithm to provide solution for the permeability prediction from well log data. An Iranian offshore gas field is located in the Persian Gulf, has been selected as the study area in this paper. Well log data are available on substantial number of wells. Core samples are also available from a few wells. It was shown that the neural network system is the most effective method in predicting permeability from well logs.
تراوایی مهمترین پارامتر کلیدی در توصیف یک مخزن هیدروکربوری میباشد. مقادیر تراوایی معمولا از آزمایش های چاه و مغزههای حفاری بدست میآید. لذا باید توجه داشت که اغلب دادههای بهدست آمده از مغزهها و آزمایشهای چاه در تعداد کمی از چاههای یک میدان موجود است. از طرفی تقریبا در تمامی چاههای میدان نمودارنگاری صورت میگیرد. بنابراین استفاده از روشهایی که بتوانند از روی نمودارهای چاه نگاری به تخمین پارامترهای فوق بپردازند بسیار مفید خواهد بود.
پیشبینی تراوایی مناسب و رسم توزیع آن با استفاده از نمودارهای چاه پیمایی از اهداف اصلی این تحقیق میباشد. لذا برای نیل به این هدف، از روش شبکه عصبی برای ایجاد مدل تراوایی میدان نفتی مشترک پارس جنوبی که در خلیج فارس و در 100 کیلومتری ساحل واقع است، استفاده شده است. نتایج بهدست آمده نشان میدهد که مدل مذکور به خوبی قادر به تخمین مقادیر تراوایی در نقاط مختلفی از مخزن مورد مطالعه میباشد.
https://ijme.iranjournals.ir/article_1389_2bd7f907b7f5b6bbd91822c0c7b835f6.pdfانجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-76161220071201A new method for reservoir characterization based on fractal and geostatistics methodsارائه یک روش جدید برای تخمین خواص مخزن با استفاده از آمارههای فرکتال
در یکی از مخازن نفتیایران53651390FAامیر عباسعسکریپژوهشگاه صنعت نفتغلامرضابشیریپژوهشگاه صنعت نفتقربانعلیصبحیپژوهشگاه صنعت نفتمهدیبهره مندیپژوهشگاه صنعت نفتJournal Article20121212The proper characterization of reservoir heterogeneities plays an important role in reservoir evaluation and forcasting of its performance. However, the heterogeneity of a reservoir and its property distributions in the large scale of reservoir volume could not be properly determined and estimated with known data from a few wells. In such a case, one of the newest and roboust methods in reservoir characterization is the use of fractal methods whenever the geostatistics fails. The objective of this paper is to introduce and discuss a new method that is the combination of fractal geometry (small scale) and geostatistics (large scale) to characterize the reservoir property distributions in a gian reservoir with a few known well data. The developed method was applied to a real reservoir in the south west of Iran with three exploration well data. In this method, first of all, the reservoir zonation and formation units including carbonate, sandstone and shale must be identified from the petrophysical data by using multivariate statistics analysis. So that, the porosity, permeability, and water saturation for the known wells could be estimated from the core and log data. Then, spatial correlation using variogram analysis and quantify heterogeneities using R/S analysis, can be determined for each zone in the wells. Eventually, merging kriging method and fGn noise of fractal will lead to develope our new method to estimates and predict the reservoir property distributions between wells and throughout the reservoir more accurate and very precise than the previouse methods. The produced error is in acceptable and accurate range that was less than 4.93 percent for porosity for instance. The output of the model may be used as an input for geomodeling and simulation softwares. Also, heterogeneity distributions of reservoir characteristics are well visualized by fractal distributions. توصیف صحیح ناهمگنیهای خواص مخزن(تخلخل، درجة اشباع آب ونفوذپذیری) نقش مهمیدر پیشبینی درست تولید هیدروکربن در مخازن زیرزمینی دارد. متاسفانه نمیتوان تنها با چند چاه اکتشافی توزیعات و ناهمگنیهای خواص مخزن را در مقیاس بزرگ حجم مخزن شناخت. در چنین مواردی یکی از روشهای بسیار مؤثر و جدید در توصیف و شناسایی توزیعات خواص مخازن در صورت نا کار آمدی روشهای زمین آماری، استفاده از روشهای فرکتالی است. دراین مقاله سعی شده است با ترکیب روشهای هندسه فرکتال (برای توصیف جزئیات) و زمین آمار (برای توصیف کلیات) توزیعات واقع بینانه خواص مخزن برای سه چاه مجاور در یک مخزن نفتی بزرگ در جنوبایران آزمایش و تولید شود. روالاین تحقیق بدین صورت است که ابتدا با استفاده از دادههای پتروفیزیکی و مغزههای سنگی، واحدهای سنگی مخزن که شامل کربنات، ماسهسنگ و شیل است با بکارگیری روشهای تجزیه و تحلیل چند متغیره آماری تفکیک و ارتباط آنها در بیناین سه چاه مشخص شد. سپس مقادیر تخلخل ،درجه اشباع آب و نفوذپذیری برای هر چاه محاسبه و در صورت لزوم تخمین زده شد. در هر یک از نواحی تفکیک شده طول همبستگیهای عمودی و قائم، با بکارگیری آنالیز واریوگرام و مقادیر ناهمگنیهای عددی با استفاده از آنالیز R/S بدست آمد. سرانجام توزیعات دو بعدی احتمالپذیر خواص مخزن در فاصله بین چاههای مورد مطالعه با ترکیب روش کریجینگ و نویسهای فرکتالی آماری بطور واقع بینانهای تولید شد. در مرحله کنترل نیز نتیجه نسبتا خوبی مخصوصاً برای پارامترتخلخل با خطای نسبی 93/4 درصد بدست آمد. در نهایت با استفاده از توزیعات فرکتالی بدست آمده میتوان ناهمگنیهای خواص مخزن را با دقت بیشتری از لحاظ ارتباط دقیق بین منافذ نمایش و از آن بعنوان ورودی مناسب و بهینه در شبیهسازیهای حرکت سیال محیط متخلخل استفاده کرد. <em> </em>https://ijme.iranjournals.ir/article_1390_359f38463d487e9e29bd20e24f0c050a.pdfانجمن مهندسی معدن ایراننشریه مهندسی معدن1735-76161220071201THE MVN MULTIPLE PASS ALGORITHM FOR OPTIMISATION OF STOPE BOUNDARIESاجرای دوم الگوریتم با ارزشترین همسایگی برای بهینهسازی محدوده نهایی
استخراج زیرزمینی73861391FAمجیدعطایی پوردانشگاه صنعتی امیرکبیر0000-0002-2387-8831Journal Article20121212There are few algorithms, developed for optimisation of ultimate stope limits. These are either heuristic or rigorous. The rigorous algorithms such as the application of the branch and bound technique and dynamic programming approach do not apply on 3D problems. Heuristic algorithms such as floating stope of Datamine and the Maximum Value Neighbourhood (<em>MVN</em>) algorithm do not guarantee the true optimum solution; they only provide a solution, which is close to the optimum one. The <em>MVN</em> algorithm runs on a fixed 3D economic block model of the ore-body and forms the best neighbourhood of each block in the model. The algorithm starts from the first block to form its <em>MVN</em> and include it into the ultimate limit. Then it proceeds to the last block to build up the small <em>MVN</em> as largely as possible. However, since it is a heuristic approach, the final stope limit obtained may contain a number of unnecessary waste blocks, ie they may be excluded from the ultimate stope without violating the stope constraints. In addition, there may be a number of necessary ore blocks, excluded from the ultimate stope. This paper introduces the extension of the <em>MVN</em> algorithm to run a multiple pass and check if it is possible to remove waste blocks from the ultimate stope and add other ore blocks to it. Running the multiple pass makes the ultimate stope limits as close as possible to the optimum one.برای بهینهسازی محدوده نهایی استخراج در معادن زیرزمینی الگوریتمهای اندکی موجود میباشند. برخی از این الگوریتمها مانند روش شاخه و حد و برنامهریزی پویا از پشتوانه ریاضی برخوردارند ولی از حل مسائل سه بعدی ناتوانند. برخی دیگر مانند کارگاه شناور و باارزشترین همسایگی مبتنی بر روشهای جستجوگر بوده، ارائه پاسخ بهینه را تضمین نمیکنند. الگوریتم باارزشترین همسایگی بر روی یک مدل خانهای (بلوکی) سه بعدی اجرا شده و برای خانههای مدل بهترین همسایگی را با رعایت محدودیتهای ابعاد کارگاه تعیین میکند. اما از آنجا که روشی جستجوگر میباشد، ممکن است محدوده نهایی به دست آمده شامل بلوکهای باطله ناخواستهای باشد که حذف آنها محدودیتهای ابعاد کارگاه را نقض نمیکند. همچنین ممکن است برخی بلوکهای ماده معدنی از محدوده نهایی حذف شده باشند که امکان افزودن آنها وجود داشته باشد. مقاله حاضر اصلاحاتی را برای الگوریتم ارائه میکند که در قالب اجرای دوم پیشنهاد شده است. پس از پایان اجرای اول الگوریتم، اجرای دوم پیشنهادی حذف احتمالی بلوکهای باطله موجود در محدوده نهایی و افزودن احتمالی بلوکهای معدنی بیرون ازاین محدوده را بررسی میکند. این مقاله نشان میدهد که اجرای دوم میتواند ارزش اقتصادی محدوده نهایی را بالا برده و به بهینه واقعی نزدیکتر کند.
https://ijme.iranjournals.ir/article_1391_7f53f8c6c730af6aeb52e66eb74d8507.pdf