بهینه سازی پارامترهای الگوی آتشباری معدن شماره1 سنگ آهن گل گهر سیرجان با بهره گرفتن از شبکه های عصبی مصنوعی به منظور کاهش لرزش ناشی از انفجارها
برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

چکیده:

شرکت های معدنی که از عملیات انفجار استفاده می کنند، اغلب نیازمندند تا سطح لرزه زمین را به گونه ای محدود کنند تا احتمال آسیب به سازه های نزدیک به محل انفجار را به حداقل برسانند. سطح لرزه ناشی از انفجار در هر مکانی بیشتر با فاصله از محل انفجار ، مقدار خرج بر تأخیر، فرکانس لرزه و به یک مقدار کمتر با روش انفجار در ارتباط است.برای انجام یک انفجار مناسب، در مرحله اول باید عوامل تاثیر گذار نظیر خصوصیات سنگ، پارامترهای مربوط به ماده منفجره و مشخصات هندسی شبکه انفجار و … تعیین گردند و سپس الگوی آتشباری بهینه بر مبنای این عوامل و تجربه های انفجارات قبلی محاسبه شود. روش متداول برای طراحی الگوی حفاری و آتشباری عمدتاً بوسیله روشهای تجربی می‏باشد. محققین زیادی در گذشته روابطی را جهت تعیین الگوی آتشباری مناسب ارائه داده ‏اند که با توجه به شرایط پیچیده حاکم بر عملیات آتشباری، نتایج حاصل شده، چندان مطلوب نبوده است. با توجه به تعدد پارامترهای موثر در عملیات آتشباری، رویکرد جدید، استفاده از متدهای نوین نظیر شبکه‏های عصبی مصنوعی (ANN)، روش طبقه‌بندی حداكثر احتمال (MLC)، TOPSIS و … می‏باشد. این روش‏ها علاوه بر دقت لازم در طراحی، از سرعت بالا و سهولت کاربرد نیز برخوردار هستند. در واقع شبکه هاى عصبى بین داده ها ،یک رابطه ریاضى برقرار مى‌کند. در این تحقیق نتایج اندازه گیری لرزه زمین که به وسیله انفجارات تولیدی در معدن سنگ آهن گل گهر ایجاد می شود، ارائه شده است. پیش بینی حداکثر سرعت ذره ای، معادله خط استهلاک امواج و استفاده از شبکه عصبی مصنوعی به منظور بهینه سازی لرزش مربوط به معدن انجام شده است.در نهایت الگوی آتشباری بهینه به منظور کاهش لرزش در خاک و سنگ ار ئه شده است.

مقدمه:

انفجار یک جزء ضروری از معادن سطحی است و برای خرد کردن روباره و ذخائر معدنی به کار می رود. این روش هنوز به عنوان ارزان ترین و اقتصادی ترین ابزار برای استخراج سنگها در معدنکاری و پروژه های مهندسی راه و ساختمان به شمار می رود .توجه به اولین مرحله از خردایش سنگ که عمدتا توسط حفاری و انفجار صورت میپذیرد، یکی از اساسی ترین و حساس ترین پارامترهای موثر بر اقتصاد و حیات معدن به شمار میرود. انجام یک انفجار مطلوب سبب کاهش هزینههای کل خردایش سنگ، بهبود بازدهی عملیات حفاری، بارگیری، باربری و بهبود عملیات بعد از استخراج مواد معدنی که شامل ورود مواد به سنگ شکنهای اولیه و ثانویه و غیره است، را به دنبال خواهد داشت. به منظور دستیابی به تمامی موارد ذکر شده لازم است تا با شناسایی عوامل تاثیر گذار بر فرآیند چالزنی و آتشباری آن را بهینه نمود. به طور کلی عوامل تاثیر گذار بر روی آتشباری را می‌توان به دو گروه کلی شامل، پارامترهای قابل كنترل (الگوی آتشباری و مواد منفجره ) و پارامترهای غیر قابل كنترل (خصوصیات ژئومكانیكی توده سنگ و زمین شناسی منطقه) تقسیم بندی نمود. نحوه آرایش چال‌ها، تاخیر در شروع انفجار، قطر چال، ضخامت بار سنگ، فاصله ردیفی چال‌ها، طول گل گذاری، ضریب سفتی ،حفاری ویژه ،خرج ویژه و زاویه حفر چال از جمله پارامترهای قابل كنترل و حفره‌های طبیعی و نواحی غیرمقاوم شامل: سطوح لایه بندی، گسل‌ها و درزه‌ها جز پارامترهای غیر قابل كنترل محسوب می‌شوند.

باید اشاره شود که مدت زمان لرزش زمین بسیار طولانى تر از سایر عوارض انفجار بوده و بیشترین مقدار انرژی ناشى از انفجار ( در حدود 40% )را به خود اختصاص مى دهد. ارتعاش های زمینی ، انفجارهای هوایی و پرتاب سنگ از تأثیرات جانبی ناشی از طراحی نادرست و یا اجرای نا صحیح عملیات آتشباری هستند . به هر حال استفاده از مقادیر زیاد مواد منفجره در طول کار می تواند منجربه ایجاد مشکلات ناخواسته ای شود . عملیات های آتشباری باعث ایجاد صداهای مهیب و تأثیرات ارتعاشی در شهرها و دیوارهای معدن می شوند که می توانند باعث تخریب و یا ریزش ساختمان هاو دیوارهای معدن گردند. در طول سالهای گذشته مطالعات زیادی برای کنترل ارتعاش زمین در عملیات های معدن کاری زیرزمینی و سطحی انجام شده است. پایداری پله های معادن رو باز و همچنین ورودی های زیرزمینی ، سیستم های ناو زنجیری ، خطوط لوله و غیره باید در هر عملیات آتشباری در نظر گرفته شوند. همچنین جنبه های قانونی آن با در نظرگیری مزاحمت ها وهمچنین تخریب ساختمانهای اطراف وجود دارد. این جنبه های قانونی، با قوانین خاص فدرال، مقامات دولتی و محلی با درنظرگیری کنترل سطوح ارتعاش برای محافظت از محیط زیست و جلب نسبی رضایت مردم و با توجه به مشخصات لرزش، شرایط ساختارها، همراه با تجربیات قبلی درحالت کنترلی درشرایط مختلف ارائه گردند. بنابراین آتشباری باید در یک حالت درست با اشخاص مجرب با بهترین عملکرد درمدیریت محیط زیست به منظور حداقل سازی تأثیرات متنوع ناشی از انفجارهای هوایی و لرزش های زمین انجام شود .

1-1مقدمه

محیط عصر اطلاعات،سازمان های تولیدی و خدماتی را برای موفقیت در عرصه رقابت، نیازمند به کسب قابلیت های جدیدی ساخته است. توانایی شرکت در بسیج و استفاده از دارایی های مشهود و نامشهود خود، بسیار ضروری تر از سرمایه گذاری و مدیریت دارایی های فیزیکی و مشهود گشته است. هدف اصلی از اجرای این برنامه ها، کسب موفقیت در پهنه رقابت عصر اطلاعات بوده است. هر یک از این برنامه های بهبود، حکایت موفقیت آمیزی داشته، وقت، انرژی و منابع قابل توجهی را به خود اختصاص داده است.

سازمان های پیشرو نیاز دارند تا بدانند که در کجا قرار دارند، به کجا باید بروند و چگونه تغییرات را مدیریت کنند. به سبب افزایش تشنج در صنایع و بازارهای جهانی موضوع بررسی عوامل خارجی به صورت یکی از بخش های مهم فرآیند مدیریت استراتژیک در آمده است. به نظر میرسد با شدت گرفتن رقابت در جهان امروز، عوامل محیطی نقش کلیدی در حیات و بقا سازمان ها بازی خواهند کرد. سازمان های آینده باید بتوانند فرصت های موجود در محیط خارج را شناسایی کرده و از آنها بهره برداری کنند.

2-1خلاصه پژوهش

در عملیات آتشباری خردایش سنگ مهمترین هدف انفجار است. در خردایش سنگ فاکتور های زیادی موثرند که می توان به خصوصیات توده سنگ ,زمین شناسی منطقه ,پارامتر های آتشباری و …اشاره کرد. تغییر مقادیر این فاکتورها میزان خردایش را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد . لرزش انفجار پس از انفجار طولانی ترین اثر انفجار است و حدود 40% از انرژی انفجار را به خود اختصاص می دهد.از آنجا که لرزش های ناشی از انفجارمی تواند اثرات مخربی بر روی پیت معدن,سایت معدنی,تجهیزات ,ساختمان ها و حتی پرسنل معدن داشته باشد.لذا ضروری است تا تدابیری اندیشیده شود تا ضمن خردایش مطلوب کمترین میزان لرزش در انفجارات به وجود آید.در این پروژه با بهره گرفتن از داده های ثبت شده در انفجارهای معدن شماره 1 سنگ آهن گل گهر سیرجان در طی چندین ماه و روش شبکه های عصبی مصنوعی مدلی جهت بهینه سازی عملیات آتشباری با تاکید بر کاهش میزان لرزش های فعلی ارائه شد.

3-1مراحل اجرای پژوهش

برای اجرای پژوهش، جمع آوری اطلاعات، مرحله اول کار بود. بنابراین جمع آوری اطلاعات مهمترین نقش را در این تجزیه و تحلیل ایفا می کند. جمع آوری اطلاعات تا حدود1 سال به طول انجامید. جهت اجرای این مرحله ابتدا راهکارها مشخص شد و سپس به دنبال برداشت اطلاعات رفتیم.

)شناخت پدیده قبل از شروع پروژه 1 ماه 1

2)شناخت شرایط عملیاتی 1 ماه

3)برنامه ریزی اندازه گیری ها و جزئیات طرح مربوطه و ارائه گزارش توجیهی 1 ماه

4)تامین پیش نیاز ها و اجرای اندازه گیری ها 10 ماه

5)جمع بندی و تجزیه و تحلیل نتایج 2 ماه

6)ارائه گزارش نهایی 2 ماه

4-1سابقه علمی

به طور کلی مطالعه عصبی لرزش های ناشی از آتشباری در معادن مبحث جدیدی است. مهندسین و کار شناسان در سالهای اخیر بر اثرات مخرب لرزش بر روی معادن ، ساختمان ها و پرسنل توجه زیادی داشته اند و بدین نتیجه رسیده اند که می توان با تغییر الگوی آتشباری و پارامتر های موثر در آتشباری میزان لرزش ها را به شدت کاهش داد . در این راستا پروژه های مختلفی در معادن مختلف، درداخل(مانند معدن مس سرچشمه) و خارج از ایران اجرا نموده اند و نتایج مختلفی را بدست آورده اند.پروژه های مشابه جهت بهینه سازی خردایش وپرتاب سنگ و …. در این معدن انجام شده اما در معدن سنگ آهن گل گهر سیرجان با خرید دستگاه اندازه گیری لرزش، این پروژه برای اولین بار اجرا شد.

5-1اهداف اصلی پژوهش

اندازه گیری میزان لرزش ها در پله های مختلف معدن طی چند ماه به وسیله دستگاه لرزه سنج
تحلیل فرکانسی لرزه ها و بررسی معیارهای استاندارد لرزش
بهینه سازی الگوی آتشباری با بهره گرفتن از شبکه عصبی ، به منظور کاهش لرزش ومیزان خسارات ناشی از لرزش ها بر روی پیت و سایت معدن
6-1روش تحقیق

الف) نوع روش تحقیق

تهیه اطلاعات مورد نیاز میدانی شامل اطلاعات مربوط به پارا متر های پترن آتشباری و…
ثبت میزان لرزش در هنگام انفجار ،توسط دستگاه لرزه سنج.
تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده و در نهایت ارائه مدلی جهت پیش بینی و بهینه سازی لرزش
ب) روش گردآوری اطلاعات (میدانی، کتابخانه­ای و غیره)

روش گرد آوری اطلاعات شامل دو روش میدانی و کتابخانه ای می باشد.اطلاعات کتابخانه ای شامل: برداشت اطلاعات از مقالات ارائه شده در سایت های علمی و همچنین اسنا د فنی مربوط به شرکت سنگ آهن گل گهر و کتب و جزوات آتشباری می باشد . اطلاعات میدانی شامل: برداشت جزئیات زمین شناسی و پارامترهای آتشباری و ثبت لرزش ها می باشد.

پ) ابزار گردآوری اطلاعات

اینترنت .مرکز اسناد فنی شرکت سنگ آهن گل گهر.دستگاه لرزه سنج Blast mateو مجموع مقالات و کتب.

ت) روش تجزیه و تحلیل اطلاعات:

با آنالیز آمار و ارقام بدست آمده حاصل از ثبت لرزش ها و استفاده از نرم افزار های خاص، و شبکه عصبی ،مدلی ارائه شد که از لحاظ میزان لرزش بهینه است.

7-1کاربردها و استفاده کنندگان از نتایج پژوهش

شرکت معدنی گل گهر سیرجان و معادن روباز مشابه در داخل و خارج از کشور.

8-1سرفصل ها

در فصل اول با عنوان روش تحقیق، کلیات و مراحل انجام تحقیق و نحوه انجام کار و موارد تکمیلی در رابطه با این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در فصل دوم ،ادبیات تحقیق و روند کلی کار و سوابق علمی و عملی تحقیق بحث شده است .

فصل سوم با عنوان آشنایی کلی با معدن سنگ آهن گل گهر سیرجان ، در این فصل معدن گل گهر سیرجان به اختصار معرفی شده است.

در فصل چهارم با عنوان موج شناسی وآنالیز مقدماتی،کلیات موج شناسی و آشنایی با علل لرزش زمین واستاندارد های موجود و روش های پیش بینی و کنترل لرزش ،مورد بحث قرار گرفته است.

در فصل پنجم با عنوان تحلیل لرزه های انفجار معدن گل گهر،داده های بدست آمده بر اساس ثبت لرزش ها ،مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفته و معادلات استهلاک موج به تفکیک جنس مواد ارائه شده است.

در فصل ششم با عنوان روش شبکه عصبی مصنوعی،به معرفی اجمالی شبکه های عصبی مصنوعی و خواص آن ها پرداخته شده است وداده ها با بهره گرفتن از شبکه عصبی آنالیز شده و نتایج درج شده است.

در فصل هفتم ،نتایج و پیشنهادات این تحقیق ارائه شده است.

پیوست 1 شامل: آشنایی با دستگاه لرزه نگارBLAST MATE و نحوی کار با آن می باشد.

پیوست2 شامل :روش های تجربی محاسبه لرزش می باشد.

1-2 مقدمه

حفاری و انفجار یکی از تکنیک های استخراج در مهندسی عمران و معدن می باشد که به صورت گسترده ای به کار می رود. نتایج انفجار سنگ در لرزش زمین می تواند باعث ایجاد خسارت بر سازه های اطراف به مانند ساختمان ها، پل ها، سدها، تونل ها و غیره گردد. بنابراین ضربه بوجود آمده در زمین در اثر انفجار و انتشار آن در توده سنگ بایستی بیشتر مورد توجه قرار گیرد.

شرکت های معدنی که از عملیات انفجار استفاده می کنند، اغلب نیاز دارند تا سطح لرزه زمین را به گونه ای محدود کنند تا احتمال خسارت به سازه های نزدیک را از بین ببرند و یا به حداقل برسانند و یا اینکه شکایت همسایگان را کاهش دهند.

سطح لرزه در هر مکانی بیشتر با فاصله، مقدار خرج بر تأخیر، فرکانس لرزه و به یک مقدار کمتر روش انفجار در ارتباط است. عوامل دیگری وجود دارند که بر سطح لرزه تأثیر می گذارند، به مانند نوع سنگ، چگالی سنگ، وجود و یا عدم وجود لایه های سنگ، شیب لایه ها و امتداد آنها، شرایط چالهای انفجار، وجود آب عواملی هستند که در انتقال لرزه های انفجار غیر قابل کنترل می باشند.

2-2چکیده

از آنجا که لرزش های ناشی از انفجارمی تواند اثرات مخربی بر روی پیت معدن,سایت معدنی,تجهیزات ,ساختمان ها و حتی پرسنل معدن داشته باشد.لذا ضروری است تا تدابیری اندیشیده شود تا ضمن خردایش مطلوب کمترین میزان لرزش در انفجارات به وجود آید. در این پروژه با بهره گرفتن از داده های ثبت شده در انفجارهای معدن شماره 1 سنگ آهن گل گهر سیرجان در طی چندین ماه و روش شبکه های عصبی مصنوعی مدلی جهت بهینه سازی عملیات آتشباری با تاکید بر کاهش میزان لرزش های فعلی ارائه شد.

3-2 روش های تجربی و تاریخچه آن ها

بهترین روش برای حل این مسئله که چگونه مقدار خرج را به گونه ای تخمین زد تا از سطح لرزه ایمن در یک فاصله مشخص فراتر نرویم، استفاده از ابزارهایی است که بتوان