مقدمه:
امروزه پيشرفت كليه صنايع و نياز آنها به مواد اوليه, ضرورت رشد فنـي و اقتـصادي معـدنكاري را بـه مـوازات صـنايعمختلف نشان مي دهد. مدل هاي بهينه سازي از جمله راهكارهاي مفيد براي رسيدن به اين هدف هستند. اين مدل ها علاوه بر ارتقاء سطح معدنكاري از لحاظ فني, در بهبود مسائل اقتصادي نيز داراي اهميت مي باشند.
در نحوه توزيع كاميون ها بين شاول ها در 20 تا 25 سال گذشته تغييرات قابل توجهي پديد آمده است. در گذشـته بـهدليل استفاده از كاميون هاي نسبتاً كم ظرفيت كه قيمت آنها كمتر از قيمت شاول ها بوده, توزيع به گونـه اي صـورت مـيگرفت كه در پاي هر شاول از حداكثر تعداد كاميون و گاهي حتي كاميون اضافي استفاده مي شد. تعـداد كـاميون هـايي كـهبراي هر شاول در نظر گرفته مي شد, بيش از تعداد ضروري بود. در سال هاي اخيـر هـم ظرفيـت شـاول هـا و هـم ظرفيـتكاميون ها افزايش يافته است اما افزايش ظرفيت كاميون ها بيشتر بوده است. ايـن افـزايش طبيعتـاً موجـب افـزايش قيمـتكاميون ها و كاهش اختلاف قيمت بين اين دو ماشين شده است. به اين دليل اتلاف وقت و زمان انتظار كاميون هـا بـيش ازحد نرمال مقرون به صرفه نيست. حتي به جاي ماكزيمم كردن توليد شاول بايد ظرفيت بـاربري كـاميون هـا را بـه حـداكثررساند. بنابراين بعد از سال 1980, بهينه سازي سيستم هاي بارگيري و حمل به منظور افزايش بهره وري معادن مورد توجـهقرار گرف ت. به طور كلي بهره وري را مي توان استفاده حداكثر از منابع, كاهش اتلاف وقت كاميون هـا و در نتيجـه مـاكزيممكردن توليد با ماشين آلات ثابت تعريف نمود.
توانايي سيستم هاي تخصيص بهينه كاميون ها براي پاسخ گويي سريع به تغييرات از قبيل خرابي كاميون يا شاول براي تعيين راندمان كلي, بسيار مهم مي باشد. توزيع و ارسال انعطاف پذير كاميون ها, نه تنها موجب رفع مشكلات كنترل و برنامه ريزي كاميون ها مي شود, بلكه افزايش قابل توجهي نيز در توان بارگيري و توليد مجموعه باركننده-كاميون را بـههمراه خواهد داشت.
استفاده از تكنيك هاي رياضي كاربردي در معادن سبب كاهش هزينه هاي عملياتي, كنترل بر سيستم حمـل و نقـل و استفاده بهينه از تجهيزات شده است كه توانايي تخصيص كاميون ها با ظرفيت متفاوت را نيز دارد.

بکارگیری روشهای بهینه سازی در سیستم گسیل و پایش کامیون و شاول در معادن

بکارگیری روشهای بهینه سازی در سیستم گسیل و پایش کامیون و شاول در معادن

 فهرست مطالب

چكيده……………………………………………………………………………………………………………………. 1
مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………… 3

فصل اول

° 1-1) هدف……………………………………………………………………………………………………………… 5
° 1-2)پيشينه تحقيق………………………………………………………………………………………………….. 7
° 1-3)روش كار و تحقيق………………………………………………………………………………………………… 9

فصل دوم

2-1- سيستم حمل و نقل در معادن……………………………………………………………………………………… 18
2-2- عوامل مؤثر در انتخاب نوع و تعداد ماشين آلات……………………………………………………………………. 25
2-2-1- روش معدنكاري…………………………………………………………………………………………………….. 29
2-2-2- اندازه و ارزش ماده معدني………………………………………………………………………………………… 35
2-2-3- اطلاعات مربوط به توليد…………………………………………………………………………………………….. 36
2-2-4- اطلاعات مربوط به باطله ……………………………………………………………………………………………..36
2-2-5- محل نصب تجهيزات سنگ شكن………………………………………………………………………………….. 36
2-2-6- شيب مسيرهاي حمل……………………………………………………………………………………………… 36
2-2-7- انعطاف پذيري ماشين آلات………………………………………………………………………………………….. 36
2-2-8- خدمات بعد از فروش………………………………………………………………………………………………….. 36
2-2-9- نحوه تعميرات و نگهداري ماشين آلات……………………………………………………………………………… 36
2-2-01- نيروي انساني آموزش ديده ……………………………………………………………………………………….37
2-2-11- شرايط جوي……………………………………………………………………………………………………….. 37
2-2-21- شرايط برداشت……………………………………………………………………………………………………. 37
2-2-31- هزينه سرمايه گذاري……………………………………………………………………………………………… 37
2-2-41- قابليت دسترسي به ماشين آلا…………………………………………………………………………………. 38
2-3- سيستم بارگيري………………………………………………………………………………………………………. 39
2-3-1- ماشين آلات بارگيري………………………………………………………………………………………………… 39
2-3-2-عوامل مؤثر در انتخاب نوع تجهيزات بارگيري………………………………………………………………………. 40
2-3-3- عوامل مؤثر در ظرفيت توليد شاول…………………………………………………………………………………. 40
2-3-4- روش هاي محاسبه تعداد شاول هاي مورد نياز……………………………………………………………………. 45
2-4- سيستم باربري…………………………………………………………………………………………………………… 47
2-4-1- عوامل مؤثر در انتخاب ظرفيت كاميون ها…………………………………………………………………………… 48
2-4-2- عملكرد و عوامل مؤثر در حركت كاميون…………………………………………………………………………….. 49
2-4-3- عوامل مؤثر در محاسبه تعداد كاميون مورد نياز ……………………………………………………………………51
2-4-4- روش هاي محاسبه تعداد ماشين آلات باربري……………………………………………………………………. 52
2-4-5-محاسبه تعداد كاميون رزرو…………………………………………………………………………………………… 59
2-4-6- احتمال دسترسي به كاميون……………………………………………………………………………………….. 59
2- 5-مد ل هاي انتخاب ماشين آلات معادن روباز………………………………………………………………………….. 60
2-5-1- مدل هاي تجربي ………………………………………………………………………………………………………61
2-5-2- مدل تصميم گيري سيستماتيك براي انتخاب بهينه ماشين آلات معادن سطحي……………………………… 62
2-5-3- مدل هاي الگوريتم ژنتيك……………………………………………………………………………………………….. 63
2-5-4- مدل هاي فازي………………………………………………………………………………………………………… 64
2-5-5- روش شناختي شش سيگما……………………………………………………………………………………….. 64
2-5-5-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………. 64
2-5-5-2- مراحل شش سيگما …………………………………………………………………………………………………65
2-5-6- نمونه اي از محاسبه كاميون در طرح توسعه گل گهر و توجيه اقتصادي آن……………………………………….. 68

فصل سوم :

3-1- مفهوم بهينه سازي…………………………………………………………………………………………………….. 70
3- 2-كاربرد بهينه سازي در مهندسي………………………………………………………………………………………. 72
3-3- اهداف بهينه سازي سيستم ترابري…………………………………………………………………………………… 72
3-3-1 – بيشينه كردن بهره وري كاميون ها ………………………………………………………………………………….73
3-3-2-1- كمينه كردن زمان سفر كاميون ها…………………………………………………………………………………..73
3-3-2-2- بيشينه كردن تعداد كاميون ها………………………………………………………………………………………. 73
3-3-2-بيشينه كردن بهره وري باركننده ها ……………………………………………………………………………………..73
3-3-3- كمينه كردن درجه اشباع…………………………………………………………………………………………………. 74
3-3-4- معيار اولويت………………………………………………………………………………………………………………… 74
3-4- انواع روش هاي بهينه سازي سيستم ترابري……………………………………………………………………………. 74
3-4-1 روش هاي تخصيص ثابت…………………………………………………………………………………………………… 74
3-4-1-1- كاربرد تئوري صف در سيستم هاي شاول كاميون…………………………………………………………………… 75
3-4-1-1-الف – برآورد تعداد كاميون ها در روش صف يك مرحله اي…………………………………………………………… 77
3-4-1-1-ب- محاسبه تعداد بهينه كاميون ها در روش صف يك مرحله اي……………………………………………………. 78
3-4-1-2- كاربرد برنامه ريزي پويا در سيستم هاي شاول- كاميون……………………………………………………………. 79
3-4-1-3- كاربرد برنامه ريزي ابتكاري در سيستم هاي شاول- كاميون………………………………………………………. 80
3-4-2 روش هاي تخصيص انعطاف پذير ………………………………………………………………………………………….82
3-4-2- الف -) روش دستي……………………………………………………………………………………………………….. 83
3-4-2- ب) روش نيمه اتوماتيك يا نيمه ديسپاچينگ………………………………………………………………………….. 84
3-4-2- ج)روش تمام اتوماتيك يا تمام ديسپاچينگ…………………………………………………………………………… 85
• 3-4-2- ج2 )وسايل مورده نياز براي روش تمام اتوماتيك…………………………………………………………………… 87
• خطوط توليد چند گانه …………………………………………………………………………………………………………..97
• سيستم ترمينال مركزي……………………………………………………………………………………………………….. 97
• درجه اشباع مسير كاميون ها …………………………………………………………………………………………………98
• حداكثر درجه مجاز اشباع مسير……………………………………………………………………………………………… 98
• حداكثر درجه اشباع حاشيه اي……………………………………………………………………………………………… 98
• درجه اشباع بحراني مسير …………………………………………………………………………………………………..99
• حداقل مواد استخراج شده ………………………………………………………………………………………………….99
• مشخصه كيفي مواد در سينه كارهاي استخراجي…………………………………………………………………….. 99
• حداقل مواد ورودي به خط توليد……………………………………………………………………………………………. 99
• حداقل مقدار مشخصه كيفي مواد براي خط توليد……………………………………………………………………… 99
• مقدار مجاز انحراف از فاكتور توليد ………………………………………………………………………………………..99
• مقدار الويت باركننده ها …………………………………………………………………………………………………100
3-4-2-1- مدل هاي محاسبه توليد بهينه………………………………………………………………………………. 100
1- محدوديت پيوستگي………………………………………………………………………………………………….. 101
3- محدوديت نرخ توليد حداكثر…………………………………………………………………………………………… 102
3-غير منفي بودن…………………………………………………………………………………………………………. 102
3-4-2-2- مدل هاي تخصيص بهينه كاميون ها…………………………………………………………………………. 108
الف ) الگوريتم تخصيص زماني – واقعي كاميون ها با استفاده از برنامه ريزي پويا………………………………… 108

ب) الگوريتم هاي تخصيص زماني – واقعي با استفاده از برنامه ريزي ابتكاري……………………………………. 110
ب-1- الگوريتم ابتكاري اول براي انتخاب مسير بازگشت كاميون هاي خالي و تخصيص آن ها به
باركننده ها ………………………………………………………………………………………………………………..110

ب-2- الگوريتم ابتكاري دوم براي انتخاب مسير بازگشت كاميون هاي خالي و تخصيص آنها به
باركننده ها ………………………………………………………………………………………………………………112
‌ج) الگوريتم تخصيص زماني – واقيعي كاميون ها با حداكثر انحراف فرجه زماني………………………………. 113
‌د) الگوريتم تخصيص زماني – واقعي كاميون ها با استفاده از مدل حمل ونقل………………………………….. 114
3-4-2-3- نمونه اي از برآورد مالي بكارگيري روش ديسپچينگ كامپيوتري در ايران……………………………….. 116
3-4- 2-4 جداولي از ماشين آلات موجود در معدن مس سرچشمه و نتايج بهبنه سازي با استفاده از آن ها………………………………………………………………………………………………………………………….. 117

فصل چهارم :

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………….. 123
4-1- تحقيق در عمليات……………………………………………………………………………………………………… 123
4-2- فرايند تصميم گيري…………………………………………………………………………………………………….. 123
4-3- مدل و مراحل مدل سازي…………………………………………………………………………………………….. 123
4-4- ضرورت استفاده از مدل……………………………………………………………………………………………….. 124
4-5- طبقه بندي مدل……………………………………………………………………………………………………….. 124
4-5-1- مدل هاي شمايلي………………………………………………………………………………………………….. 124
4-5-2- مدل هاي رياضي……………………………………………………………………………………………………. 124
4-6- مفاهيم مدل……………………………………………………………………………………………………………. 125
4-7- اصول مورد استفاده در مدل………………………………………………………………………………………….. 126
4-7-1-تصميم گيري چند هدفه (MODM) .ا………………………………………………………………………………..128
4-7-2- مدل هاي برنامه ريزي آرماني ………………………………………………………………………………………127
4-7-2-1- روش هاي حل مدل هاي برنامه ريزي آرماني………………………………………………………………… 129
4-7-2-1-الف – روش هندسي……………………………………………………………………………………………… 129
4-7-2-1-ب – روش لكسيكوگراف………………………………………………………………………………………….. 130
4-7-2-1-پ-روش تابع مطلوبيت…………………………………………………………………………………………… 130
4-7-2-2- تابع هدف مدل هاي برنامه ريزي آرماني……………………………………………………………………… 130
4-7-3- عدم قطعيت فازي………………………………………………………………………………………………….. 132
4-7-3-1- نظريه فازي……………………………………………………………………………………………………… 133
1-2-3-7-4 برنامه ريزي با اعداد فازي ذوزنقه اي………………………………………………………………………….. 133
4-7-3-2- 2-اعداد فازي مثلثي ………………………………………………………………………………………………133
4-7-3-3- تعاريف مقدماتي فازي…………………………………………………………………………………………….. 135
4-7-3-4- روش برش آلفا …………………………………………………………………………………………………….136
4-7-3-5- مدل ابتكاري استفاده از TOPSIS -AHP به صورت هم زمان براي انتخاب بهترين
وسيله نقليه…………………………………………………………………………………………………………………… 139
4-8- مدل برنامه ريزي آرماني فازي بهينه سازي سيستم حمل و نقل معادن روباز………………………………….. 140
4-9- معرفي برخي شركت ها و نحوه ارتباط با آن ها ……………………………………………………………………..141

فصل پنجم:

5-1 – معدن مس سونگون………………………………………………………………………………………………… 144
5-1 -1 – ماشين آلات و تجهيزات اصلي و پشتيباني معدن……………………………………………………………. 144
5-1-1-1- دستگاه حفاري………………………………………………………………………………………………….. 144
5-1-1-2-سيستم بارگيري و باربري………………………………………………………………………………………. 144
5-1-2 -تعمير و نگهداري در معدن مس سونگون………………………………………………………………………… 145
5-1-3- مسيرهاي ترابري معدن مس سونگون………………………………………………………………………….. 145
5-1-4- تعيين اعتبار مدل در معدن مس سونگون………………………………………………………………………… 148
5-1-5- تحليل پارامترهاي فازي توليد شاول………………………………………………………………………………. 149
5-2 –كاربرد روش هاي تصميم گيري چند معياره در انتخاب ماشين هاي بارگيري و باربري معدن
مس سونگون……………………………………………………………………………………………………………….. 149

فصل ششم :

6-1 -مدل برنامه ريزي آرماني فازي بهينه سازي سيستم حمل و نقل معادن روباز (مس سونگون –
مس سرچشمه )………………………………………………………………………………………………………………. 155
6-1-1- معرفي متغيرها و پارامترها ي مدل بهينه سازي سيستم حمل و نقل معادن روباز……………………………. 157
6-1-2- آرمان توليد فازي……………………………………………………………………………………………………….. 159
6-1-3- آرمان كيفيت ماده معدني…………………………………………………………………………………………….. 161
6-1-4- محدوديت ها……………………………………………………………………………………………………………. 161
6-1-5- تابع هدف……………………………………………………………………………………………………………….. 163
6-2 – توسعه نرم افزار مدل تركيبي تخصيص كاميون – شاول در معادن روباز …………………………………………….164
6-2-1- مطالعه موردي………………………………………………………………………………………………………….. 165
6-2-2– تجزيه و تحليل سيستم حمل ونقل معدن چغارت با استفاده از مدل تخصيص تركيبي
سيستم شاول – كاميون……………………………………………………………………………………………………… 166
6-2-3–نتايج حاصل از تجزيه و تحليل سيستم حمل و نقل معـدن چغـارت بـا اسـتفاده از مـدل
تخصيص تركيبي………………………………………………………………………………………………………………… 168
6-3- تعيين و راه اندازي و ارزيابي سيستم گسيل و پايش در معدن مس سرچشمه …………………………………171
1-3-6 مديريت پله استخراجي ……………………………………………………………………………………………….172
6-3-2 – بررسي مزاياي اقتصادي و چالش ها در نصب سيستم مديريت ماشين آلات در معدن مس
سرچشمه……………………………………………………………………………………………………………………… 172
6-3-3 – اجزاي سيستم مديريت ماشين آلات……………………………………………………………………………… 174
6-3-4 – سيستم جمع آوري داده ها……………………………………………………………………………………….. 174
6-3-5 – سيستم ارتباطي……………………………………………………………………………………………………. 175
6-3-6 – نرم افزار سيستم گسيل و مونيتورينگ…………………………………………………………………………… 175
6-3-7- هزينه نصب و راه اندازي…………………………………………………………………………………………….. 175
6-4- بهينه سازي تخصيص و گسيل كاميون در سامانه ترابري معدن مس سرچشمه با استفاده از
نرم افزار ابتكاري………………………………………………………………………………………………………………. 175
6-5- استفاده از سيستم گسيل و پايش در ساير صنايع………………………………………………………………… 176
6-5-1 – استفاده در صنايع حمل و نقل چوب…………………………………………………………………………….. 180
6-5-2 – استفاده در صنايع حمل و نقل سيمان RMC ا……………………………………………………………………180
6-5-3 – استفاده از تئوري رويدادهاي جداگانه در سيستم گسيل و پايش در استخراج سنگ هاي
نفتي…………………………………………………………………………………………………………………………… 180
6-6- استفاده از روشهاي مختلف براي طراحي مسير هاي طولاني…………………………………………………… 184
6-7- سيستم هاي پشتيباني از تصميم بهينه……………………………………………………………………………. 185
6-8- سيستم هاي گسيل و پايش در معادن زير زميني…………………………………………………………………. 186
6-8-1 استفاده از سيستم هاي عصبي و اطلاعات فازي……………………………………………………………….. 186
6-8-2 استفاده از سيستم هاي مديريت در معادن زيرزميني…………………………………………………………… 187
6-9- تئوري مطرح شده براي يك معدن سنگ داراي تركيبات نفتي…………………………………………………….. 192

فصل هفتم :

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………….. 196
7- 1-كاربرد سيستم تعيين موقعيت جهاني (GPS)در ترابري معادن روباز ………………………………………………..197
7-1-1 تئوري و طرز كار (GPS) ا………………………………………………………………………………………………..198
7-1-1-الف) بخش فضايي…………………………………………………………………………………………………….. 198
7-1-1-ب) قسمت كنترل زميني……………………………………………………………………………………………… 198
7-1-1-ج) گيرنده هاي زميني…………………………………………………………………………………………………. 198
7-1-2-كاربرد ها (GPS) در مهندسي معدن………………………………………………………………………………….. 198
7-1-2-الف ) حفاري و آتشباري……………………………………………………………………………………………….. 198
7-1-2-ب) رفتارنگاري تغيير شكل ديواره هاي معادن روب.از ………………………………………………………………198
7-1-2-ج) هدايت ماشين حفر تونل توسط (GPS) .ا………………………………………………………………………….199
7-1-2-د- كنترل كامل تونل سازي توسط (GPS) و ليزر ……………………………………………………………………..199
7-1-2-ه ) تعيين نشست سطح زمين………………………………………………………………………………………… 199
7-1-3-كاربردهاي (GPS) در ترابري معادن روباز………………………………………………………………………………. 199
7-1-3-1- افزايش ايمني در ترابري……………………………………………………………………………………………. 199
7-1-3-1-1- توصيف سيستم افزايش ايمني ترابري………………………………………………………………………… 201
7-1-3-1-2-قسمت سخت افزاري سيستم…………………………………………………………………………………. 201
7-1-3-1-3-سيستم شبكه اطلاعات بي سيم ……………………………………………………………………………..201
7-1-3-1-5- چگونگي عملكرد سيستم……………………………………………………………………………………… 201
7-1-4-5- كاربرد GPS در گسيل ناوگان معادن روباز……………………………………………………………………….. 205
7-1-5- لزوم به كارگيري سيستم تركيبي GPS+ GLONASS در ترابري معادن روباز …………………………………..205
7-2 – اتوماسيون و روباتيك پلي بسوي آينده معادن ………………………………………………………………………205

7-1-3-2- رفتارنگاري ، مديريت و هدايت فضايي ماشين آلات در معدن روباز ………………………………………….201
7-1-3-3- نصب GPS بر روي شاول …………………………………………………………………………………………202
7-1-3-3- 1- ايجاد پله هاي صاف و هم ارتفاع……………………………………………………………………………. 202
7-1-3-3- 2- ايجاد رمپ ها ……………………………………………………………………………………………………202
7-1-3-3- 3- شناسايي مرزهاي زمين شناسي…………………………………………………………………………… 202
7-1-4- نصب گيرنده GPS بر روي بولدوزر …………………………………………………………………………………….203
7-1-4-1- طراحي رمپ و جاده……………………………………………………………………………………………….. 203
7-1-4-2-ايجاد انبار مواد معدني……………………………………………………………………………………………… 203
7-1-4-3- خط آتش و تميز كردن محل چالزني……………………………………………………………………………… 203
7-2-1 – مقدمه………………………………………………………………………………………………………………… 205
7-2-2-تجهيزات اتوماسيون……………………………………………………………………………………………………. 206
7-2-2-1- نقش كامپيوتر………………………………………………………………………………………………………. 207
7-2-2-2- روبات ها ……………………………………………………………………………………………………………..207
7-3-سيستم كنترل ليزري در معادن براي كنترل ظرفيت كاميون ها …………………………………………………….213
نتيجه گيري…………………………………………………………………………………………………………………… 216

پيشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………..218

منابع فارسي ……………………………………………………………………………………………………………….221

منابع انگليسي…………………………………………………………………………………………………………….. 222

كيده انگليسي…………………………………………………………………………………………………………….. 223

صفحه اول انگليسي………………………………………………………………………………………………………. 224

فهرست جدول

جدول 2-1- طبقه بندي ماشين آلات بارگيري برمبناي وضعيت حفر[8]………………………………………………….. 39
جدول 2-2- مقادير متوسط فاكتور پرشوندگي جام [8]……………………………………………………………………. 40
جدول 2-3 -ضريب چرخش براي شاول [8]…………………………………………………………………………………..43
.جدول 2-4 – زمان سيكل كاري شاول بر حسب ثانيه [8]………………………………………………………………….44
.جدول 2-5- طبقه بندي روشها و تجهيزات بارگيري و باربري در معادن سطحي [8]……………………………………46
.جدول 2-7- فاكتورپرشوندگي بر حسب شرايط كاري [8]………………………………………………………………….49
.جدول 2-7- تعيين ضريب چسبندگي براي مواد مختلف [8]……………………………………………………………….50
جدول 2-8- ضريب سرعت و مسير رفت [8]………………………………………………………………………………. 55
جدول 2-9- ضريب سرعت و مسيربرگشت [8]……………………………………………………………………………… 55
جدول2 – 10 – علل ريشه اي و راه حلهاي پيشنهادي جهت بهبود …………………………………………………………65
جدول2 -11- روشهاي كنترل بهبود ها[2] ……………………………………………………………………………………66
جدول 3-1 – روش هاي مختلف تحقيق در عمليات [1]…………………………………………………………………… 71
جدول 3-2 – طبقه بندي مدلها بر حسب احتمالي يا غير احتمالي بودن [8] …………………………………………..71
جدول 3– 3 نتايج اجراي سيستم توزيع كامپيوتري………………………………………………………………………. 97
جدول 3– 4- ليست هزينه هاي اجراي سيستم كامپيوتري[4]……………………………………………………….. 117
جدول 3– 5- ماشين آلات فعال در معدن مس سرچشمه [5] …………………………………………………………117
جدول 3– 6- مقايسه توليد واقعي معدن مس سرچشمه با مدل بهينه سازي تخصيص كاميون ها ………………119
جدول 3 1- مراحل مدل سازي [8]………………………………………………………………………………………. 124
جدول 3 -2- امتياز دهي مقايسات زوجي [8] …………………………………………………………………………..140
جدول 3 -3- تابع عضويت فازي …………………………………………………………………………………………..141
جدول 4-1- نرخ كاميون در مسيرهاي مختلف معدن مس سونگون [8]……………………………………………. 147
جدول 4-2 – مقايسه نتايج حاصل از مدل تخصيص كاميون با برنامه ريزي دستي [8]……………………………. 148
جدول 4 – 3- امتياز نرمال شده و همچنين وزن مطلق معيار ها [8]…………………………………………………. 151
.جدول4 -4- ماتريس تصميم گيري فازي [8]……………………………………………………………………………..151
.جدول4 -5 – ماتريس تصميم گيري وزن دهي فازي [8]………………………………………………………………..152
جدول4 – 6- جدول رتبه بندي ترجيحات بر اساس مشابهت با حل ايده آل- فازي [8] ……………………………..153
.جدول 5- 1- اطلاعات زماني و عملياتي معدن چغارت براي نرم افزار تخصيص ثابت [7]………………………….. 166
جدول 5- 2-اطلاعات زماني و عملياتي معدن چغارت براي نرم افزار تخصيص ثابت [7]……………………………. 166
.جدول 5- 3 -فهرستي از شركت هاي عرضه كننده تكنولوژي مديريت ماشين آلات [8]……………………………171
.جدول 5 –4- مزاياي اقتصادي مديريت ماشين آلات در برخي از معادن [8]………………………………………….172
جدول 5 – 5- پيش بيني صرفه جويي و سود بالقوه در استفاده از سيستم مديريت ماشين آلات
براي مهدن مس سرچشمه[8] ……………………………………………………………………………………………173
جدول 5 – 6- ارزيابي هزينه احتمالي نصب و راه اندازي سيستم مديريت ماشين آلات در معدن
سرچشمه[8] ………………………………………………………………………………………………………………175
جدول 5 – 7- مشخصات عملياتي شاول هاي فعال در حل مدل[6]………………………………………………… 176
جدول 5 – 8- زمان رفت كاميون هاي معدني بين شاول ها و محل تخليه بر حسب دقيقه [6]………………….. 177
.جدول 5 – 9- زمان تخليه و انتظار براي تخليه بر حسب دقيقه [6]…………………………………………………..177
.جدول 5 – 01- زمان بارگيري و انتظار براي بارگيري بر حسب دقيقه [6]……………………………………………..178
جدول 5 – 11- زمان برگشت كاميون هاي معدني بين محلهاي تخليه و شاول بر حسب دقيقه [6] …………….178
جدول 5 – 21- محاسبه تعداد كاميون معادل با برنامه ريزي توليد بر ميناي ديسپچينگ كاميون
ها [6] ………………………………………………………………………………………………………………………179
جدول 5- 31 –مراحل گسيل كاميون[61]……………………………………………………………………………… 18

فهرست نمودار

نمودار 2-1 – تغييرات ظرفيت جام شاول نسبت به ارتفاع تخليه و ارتفاع برش [1]……………………………71
نمودار 2-4- توزيع بكارگيري كاميون ها در دنيا بر حسب ظرفيت [1]…………………………………………….. 49
نمودار 2-5- نمودارنيروي كشش ،سرعت و شيب [1] …………………………………………………………….54
نمودار 2-6- هزينه عملياتي و تعميرات كاميون در ساعت [1] …………………………………………………….57
نمودار 2-8 – هزينه بارگيري حمل به ازاي تعداد [1] ………………………………………………………………58
نمودار 2-9 – ارتباط بين ماشين آلات بارگيري ،حفاري و باربري [1]……………………………………………… 5
نمودار 2 – 10تعداد مراجعات در اثر روغن ريزي هيدروليك [2] ……………………………………………………65
نمودار 1-5 مقايسه ميزان برنامه ريزي شده معدن مس سونگون با مدل بهينه سازي [1] ……………….148
نمودار 6 1- پارامتر توليد هر شاول بصورت عدد فازي مثلثي با برش آلفا [1]………………………………… 160
نمودار 6- 2- منحني هاي ميزان توليد به ازاي افزايش تعداد كاميون[7] ……………………………………….167
نمودار 6- 3- منحني هاي ميزان هزينه به ازاي افزايش تعداد كاميون[7] ……………………………………..167
نمودار 6- 4- منحني هاي نسبت هزينه برتوليد به ازاي افزايش تعداد كاميون[7] ……………………………..167
نمودار 6- 5- نسبت تغييرات توليد هفتگي به تعداد كاميون[7]…………………………………………………. 169
نمودار 6 – 8- فلوچارت جريان كار در پخش سيمان [61………………………………………………………..] 183
نمودار 6 – 9- الگوريتم كار مورد استفاده[02]…………………………………………………………………….. 187
نمودار 6- 01 – رابطه زمان و ميزان جابه جايي [22]…………………………………………………………….. 194

فهرست شكل ها

شكل 2-1 – ارتباط بين ماشين آلات بارگيري ،حفاري و باربري [1] ………………………………………………..71
شكل 2-2 مراحل انتخاب بهينه ماشين آلات در معادن روباز [1] ……………………………………………………59
.شكل 2- 3- روند توليد كنسانتره در معدن گل گهر[3] ………………………………………………………………67
.شكل 2-4-وضيعت معدن در انتهاي طرح 50 ساله توسعه[3] …………………………………………………….67
.شكل 5-2– ساعت كاركرد كلي تراك هاي فعلي معدن[3] ………………………………………………………….68
.شكل 2-6- نمودار نقطه سر به سري[3] …………………………………………………………………………….68
شكل 3- 1 – مدل صف چهار مرحله اي عمليات بارگيري و حمل [1] ………………………………………………….68
.شكل 3- 2 – مدل صف يك مرحله اي عمليات بارگيري و حمل [1] ………………………………………………….76
شكل 3- 4 –اجزاي سيستم توزيع كامپيوتري[4] ………………………………………………………………………..82
شكل 3- 6 –الگوريتم توزيع هوشمند[4] ………………………………………………………………………………….88
شكل 6 – 1- نمودار جريان ساختار مدل تركيبي تخصيص در سيستم كاميون- شاول[7] ………………………..16.
شكل 6 – 2- قالب كلي از سيستم تخصيص و گسيل كاميون در معادن [8]…………………………………….. 171
شكل 6- 6 – مراحل كار براي استخراج تركيبات روغني [71] ………………………………………………………184
شكل 6- 7- مراحل كار معدن [81] …………………………………………………………………………………….191
شكل 6- 8- مراحل كارو لوازم و تاسيسسات موجود در معدن [81] ……………………………………………….191
شكل 6- 9 – مراحل كار در سيستم شاول – كاميون [22]………………………………………………………….. 192
شكل 6- 10 – مراحل بهينه كردن كار [22]…………………………………………………………………………….. 193
شكل 1-7 هاله ايمني دور كاميون كه در صورت تداخل با صفحه ايمني و با هاله ايمني كاميون
ديگر به راننده كاميون هشدار داده خواهد شد .[9] …………………………………………………………………….200
شكل 2-7 هاله ايمني دور كاميون و موقعيت آن در روي نقشه به صورت آن لاين .[9]……………………………. 204

فصل اول
° 1-1) هدف:
با آغاز بحران جهاني و كاهش تقاضاي فلزات در سطح اقتصاد جهاني به خصوص در نيمه دوم سال 2008 اين بحران درهستمين ماه 2008سال به صنايع فولاد رسيد .با توجه به اين نكته كه ورود ركود به بخش فولاد باعث انتقال ايـن ركـود بـهبخش تقاضاي خريد سنگ معدن آهن نيز شد رفته رفته مباحـث بهينـه سـازي بـراي كـاهش قيمـت توليـد مـد نظـر قـرارگرفت.يكي از مهمترين عوامل موثر در قيمت سنگ آهن نحوه استخراج و برنامه ريزي توليد آن مي باش د.همچنين با نگـاهيگذرا به پروژهاي مطرح شده در سطح جهان، با نزديك شدن به سال انتشار 2009 به وضوح چرخش عناوين اين پروژه ها بهمباحث بهينه سازي توليد و استخراج و اهميت حمل و نقل بيش از پيش نمايان مي شود.[1]
هدف از اجراي اين پروژه ارائه مدلي كه توانايي بهينه سازي چند هدف به صورت همزمان را داشته باشد بـراي نيـل بـهاين مهم از روش برنامه ريزي آرماني(از قديمي ترين مدل هاي تصميم گيري چند معياره) استفاده شده است.در ادامه برنامـهاي كامپيوتري با زبان برنامه نويسي سي شارپ كه توانايي نوشتن مدل به زبان برنامه حل مدل هاي تحقيق در عمليات لينگو را دارد، تهيه شده است.
° 1-2)پيشينه تحقيق:
برنامه ريزي آرماني از قديمي ترين مدل هاي تصميم گيري چند معياره از سال 1955 با مقالـه ي كـوپر و چـارنس وارد دنياي تحقيق در عمليات شد.اين نوع مدل ها كاربرد هاي متنوعي در علوم مختلف دارند كه در متن تحقيق به تفـصيلتوضيح داده خواهد شد.[1،2]
مباحث گسيل و پايش يا ديسپچينگ (در ارتباط با نحوه كار كرد ماشين آلات بارگيري و باربري و نحوه تعامل آن ها با توجه ويژه به اهداف مهم مد نظر مديريت معدن) در سال 1970 به طور جدي مطرح شد.[1]
روش هاي بهينه سازي ترابري به دو دسته عمده تقسيم مي شوند. اولين روش تخصيص ثابت مـي باشـد. در ايـن روش بـاتوجه به شرايط معدن تعداد ثابتي كاميون به هر يك از شاول هاي فعال تخصيص داده مي شود اين كاميون ها تا آخر شيفتبا شاول خاص خود كار مي كنند. ممكن است اين برنامه به مدت طولاني اجرا شود .بسياري از محققين معتقدند كه تخصيص ثابت براي طبيعت تصادفي عمليات معدنكاري روباز مفيد نمي باشد. علاوه بر اين براي بهينه سازي عمليات پيچيده و ذخـايرحاشيه اي كه در آنها آميزش و محدوديت هاي هندسي بين پله هاي كاري زياد است، اين روش كارايي كمي دارد. ولي بطور كلي براي تخمين پارامترهاي عمليات ترابري مي توانند مفيد واقع شوند. [3]
دومين روش تخصيص انعطاف پذير كاميون ها مي باشد. در اين حالت هر كاميون به يك شاول خاص تخصيص داده نمـيشود بلكه در مسيرهاي مختلف رفت و آمد مي نمايد. هر كاميون مجهز به يك دستگاه گيرنده و فرستنده راديويي مي باشد و در هر لحظه دستور مسير خود را از طريق آن دريافت مي نمايد استفاده از اين روش تقريبا گران بوده ولي مـي توانـد بهبـودقابل توجهي در ميزان توليد سيستم ترابري ايجاد نمايد. در اين تحقيق مدلي براي گسيل ثابت ماشين آلات معدني ارائه خواهد شد .
زبان برنامه نوسي سي شارپ و نسخه 2008 آن براي نوشتن برنامه هاي كـامپيوتري در محـيط وينـدوز و اينترنـتتوسعه داده شد. C# يكي از زبان هاي برنامه نويسي است كه به وسيله آن مي توان برنامه هـايي بـا قابليـت اجـرا در محـيطNET. توليد كر د.زبانC# در حقيقت نسخه كامل شده ي زبانهاي برنامه نويسيC,C++ است كه به وسيله ماكروسافت بـرايكار با چارچوبNET . به وجود آمده است.با توجه به جديد بودن اين زبان برنامه نويسي، در ايجاد آن سعي شده اسـت كـه ازويژگي هاي خوب زبان هاي برنامه نويسي ديگر الهام گرفته شود و نيز كاستي هاي آن زبان ها را بر طرف شود [4]
در سيستم NET. امكان نوشتن برنامه هاي زير موجود است.
برنامه هاي مبتني بر ويندوز :
اين نوع برنامه ها همانند OFFICE برنامه هايي هستند كه داراي ظاهر آشناي برنامه ويندوزي هستند.اين نوع برنامه هـابه برنامه ها به وسيله فضاي نام مربوط به برنامه هاي ويندوزي در چارچوبNET . نوشته مي شون د. ايـن فـضاي نـام شـاملكنترل هايي از قبيل دكمه هاي فرمان، نوار ابزار ها منوها و…است كه به وسيله آنها مي توان رابط گرافيكي برنامه را طراحـيكرد.[4]
برنامه هاي مبتني بر وب :
اين نوع برنامه ها شامل يك سري صفحات وب هستند كه ممكن است تا كنون به وسيله مرورگرهاي وب وتامين امنيتآنها و… است. اين سيستم ASP.NET ناميده مي شود . شما مي توانيد با استفاده از زبان C# و سيستم ASP.NET برنامه هايي مبتني بر وب ايجاد كنيد.[4] سرويس هاي وب :
وب سرويس ها يك روش جديد و جالب براي ايجاد برنامه هاي توزيع شدني منتنـي بـر وب هـستند.بـا اسـتفاده از وبسرويس ها مي توانيد هر نوع اطلاعاتي را از طريق اينترنت بين برنامه ها منتقل كنيد.در ايـن مـورد زبـان مـورد اسـتفاده دربرنامه و يا سيستم عامل كه برنامه در آن اجرا مي شود اهميتي ندارد. به عبارت ديگر برنامه ي شما كه تحت.NET وسيستمعامل ويندوز نوشته شده است مي تواند با برنامه هاي ديگر كه تحت سيستم عامل ديگر عمل مي كند تبادل اطلاعات داشتهباشد.[4]
پيدايش تحقيق در عمليات در جنگ جهاني دوم و هم زمان شدن آن با پيشرفت كـامپيوتر باعـث شـد كـهكاربرد اين علم مديريت جديد، در سرتاسر گيتي جايگاه مخصوصي بازنمايد و در نتيجه آن محققين پيشروي اين علـم را بـرآن داشت نرم افزارهاي آمورشي ساده زيادي به بازار عرضه كنند كه از جمله قدرتمند ترين آن ها مي توان از نرم فزار لينگـوياد كرد.[5]
نرم افزار مذكور براي حل مدل هاي خطي و غير خطي به همراه حل كننده عمومي و چند حل كننده اختـصاصي بـه جهـانمعرفي شد.

1-3) روش كار و تحقيق
در اين قسمت به معرفي مراحل مختلف اجراي پروژه مي پردازيم ، براي نيل به اين هدف ابتدا شماي كلي از مراحل تحقيـقرا در فلوچارت زير ارائه مي كنيم.در ابتدا بعد از مطالعه انواع روش هاي تحقيق در عمليات با توجه به ايـن نكتـه كـه هـدفپيش فرض اين تحقيق استفاده از تكنيك هاي چند معياره بود، روش بهينه سازي آرماني با توجه به كارايي و فهم آسان و در دسترس بودن مطالب و مقالات و كتب آموزشي و برگزيده شد. اين روش در مباحث مختلقي كـاربرد داشـته ولـي در بحـشمعدن كاربردي كم رنگ تر از ساير علوم داشته است.
1-3-1) اصول مورد استفاده در مدل
با پيچيده شدن شرايط تصميم گيري رسيدن به اهداف مورد نظر مشكل مي شود. بنابراين روش هايي براي دستيابي بـهاهداف ابداع شده است در فصل هاي قبل مدل هايي ارائه شدند كه در آنها بهنيه سازي يك تابع هدف مورد نظر بود. مسائلي رابطه (1-1)
نظير ماكزيمم كردن سود مينيمم كردن هزينه و حداقل نمـودن
مسافت حمل مثال هايي از اين نوع اند كه با استفاده از تكنيك برنامه ريزي خطي قابل حل مي باشند برنامه ريزي خطي كهسعي در پيدا كردن مقدار بهينه يك هدف مشخص دارد بعنوان يكي از روش هاي كاربردي خطي كه سـعي در پيـدا كـردنمقدار بهينه يك هدف مشخص دارد بعنوان يكي از روش هاي كاربردي شناخته شده است از نقايص اين روش رسيدن به يكهدف اس ت. بعبارت ديگر بدون توجه به شرايط مسئله (از نظر اهدافي كه اولويت كمتري دارند) فقط يك هدف بهينه تـأمين مي شود. [5]
محققين در دهه هاي اخير انواع مدل ها را به (1MCDM) و (2MADM) تقسيم مي كنند مدل هاي چند هدفه در تصميمگيري هاي پيوسته و مدل هاي چند شاخصه در تصميم گيري هاي چند معياره بشرح زير مي باشد: [32] هدف، تابعي است از جهت يا جهاتي كه تصميم گيرنده در زمان و مكاني معين درصدد دسترسي به آن است روش حل، راه حلي كه موجب بهينه شدن هر يك از توابع هدف مي شود.
[17،55] (3MODM) -2-3-1
مدل كلي تصميم گيري چند هدفه بصورت رابطه 3-3() [54] مي باشد هدف اين گونه مدل ها بهينه كردن تابع كلي مطلوبيت تصميم گيرنده است فلوچارت شكل 1-1() روش هـاي گونـاگونارزيابي يك مدل چند هدفه را نمايش مي دهد. [45]
١مدل هاي چند معياره
٢مدل هاي چند شاخصه
٣تصميم گيري چند هدفه
همانطور كه در شكل 1-1() ملاحظه مي شود روش هاي ارزيابي بستگي به زمان و نوع اطلاعاتي دارند كه از تصميم گيرنده گرفته مي شود. اين اطلاعات بمنظور برآورد تابع مطلوبييت براي تصميم گيرنده مورد استفاده قرار مي گيرند. كسب اطلاعات از يك تصميم گيرنده براي ارزيابي يك مدل چند هدفه به چهار دسته تقسيم مي شود. 1. عدم دسترسي به اطلاعات از تصميم گيرنده
2. گرفتن اطلاعات اوليه از تصميم گيرنده قبل از حل مسئله
3. گرفتن اطلاعات ضمن حل مسئله
4. گرفتن اطلاعات نهايي از تصميم گيرنده، بعد از حل مسئله
3-27–مدل هاي برنامه ريزي آرماني [71،55]
برنامه ريزي آرماني گسترش و تعديل برنامه ريزي خطي است با روش برنامه ريزي آرماني مي توان اهداف پيچيـده يـكسيستم را بطور همزمان بهينه كرد بعبارت ديگر تكنيكي است كه قابليت حل مسائل تـصميم گيـري بـا چنـد هـدف را داردمبناي كار چنين است كه براي هر كدام از هدف ها عدد مشخصي بعنوان آرمان تعيين و تابع هدف مربوط به آن مشخص مي شود آنگاه جوابي جستجو مي شود كه مجموع انحراف هر هدف نسبت به آرمان تعيين شده براي همان هدف را حداقل نمايد.
تابع هدف مدل برنامه ريزي آرماني مي تواند از چند واحد اندازه گيري مختلف تشكيل شده باشد معمولا اهـداف چنـد گانـهتصميم گيرندگان با هم در تضاد مي باشند و دستيابي به يكي از آن ها سبب از دست دادن هدف هاي ديگر مي شود بنابراين براي حل چنين مسئله اي نياز به مرتب نمودن اهداف از لحاظ اهميت آن ها مي باشد در صـورتي كـه تـصميمگيرنده بتواند اولويت هاي مورد نظر خود را از لحاظ درجه اهميت آن ها مرتب نمايد مسئله مورد نظـر بـا اسـتفاده از برنامـهريزي آرماني قابل حل مي باشد البته بشرطي كه تمام محدوديت ها و اهداف رابطه خطي داشته باشند.
برنامه ريزي آرماني از قديمي ترين مدل هاي تصميم گيري چند معياره است كوپر و چارنس اولين مقاله خـود را دربـاره
برنامه ريزي آرماني در سال [45] 1955 منتشر كردند آن ها حداقل مجموع قدر مطلق انحرافات از مقاصد مشخصي را مـورد
بررسي قرار دادند. هدف اين است كه حل مدل هاي رياضي بهينه سازي همزمان با تمايل تصميم گيرنـده در تـأمين مقاصـد
مشخصي از اهداف مختلف انجام شود
مراحل ايجاد مدل برنامه ريزي آرماني به شرح زير است:
– مشخص نمودن آرمان ها و محدوديت هاي منعكس كننده منابع
– تعيين اولويت هاي آرمان ها
– تعيين متغير هاي تصميم گيري
– تعيين محدوديت ها مشابه برنامه ريزي خطي
– براي هر آرمان معادله آرماني آن بگونه اي كه سمت راست تعيين كننده هدف آرمان باشد
– تعيين متغير هاي انحراف مثبت و منفي (+d-،d) براي هر آرمان در معادله آرماني مورد نظر
– تشخيص تابع هدف با كمينه سازي تابع متغير هاي مربوط به انحراف

بکارگیری روشهای بهینه سازی در سیستم گسیل و پایش کامیون و شاول در معادن

بکارگیری روشهای بهینه سازی در سیستم گسیل و پایش کامیون و شاول در معادن

فصل دوم
مقدمه
بطور كلي معدنكاري سطحي به فعاليت هايي اطلاق مي گردد كه به منظور استخراج ذخاير معـدني نزديـك بـه سـطحزمين انجام م ي شون د. چرخه توليد در روش استخراج روباز شامل حفاري, انفجار, بارگيري و باربري اسـت. هـدف دو فعاليـتاول خرد كردن سنگ و رساندن آن به ابعاد خاص و دو مرحله بعد, انتقال و جابجايي مـواد خـرد شـده مـي باشـد. عمليـاتبارگيري و باربري 50 تا 70 درصد كل هزينه هاي معدنكاري را به خود اختصاص مي دهند.
در معدنكاري مانند هر صنعت ديگر, فعاليت ها با رعايت مسائل فني حاكم بـر آن صـنعت و در جهـت كـسب حـداكثرسود, طراحي مي شود. براي اين منظور مواد معدني و باطله هاي استخراجي مي بايست در كوتاه تـرين زمـان و بـا كمتـرينهزينه استخراج شود. انتخاب تجهيزات و ماشين آلات و استفاده صحيح از آن ها ,از عوامل تأثيرگذار بر طراحي, برنامه ريزي و مديريت عمليات بشمار مي روند. [1]

2-1- سيستم حمل و نقل در معادن
عملياتي كه براي برداشت و جابجايي مواد معدني يا باطله در حين استخراج انجام مي شود, حمل مواد ناميده مي شود.
بارگيري و باربري دو فعاليت اصلي در عمليات استخراجي محسوب مي شوند. عمليات بارگيري معمـولاً بـا لـودر يـا شـاول وباربري با كاميون و نوار نقاله صورت مي گيرد.
انتخاب صحيح ماشين آلا ت در مرحله آماده سازي يكي از مهمترين تصميماتي است كه در معدنكاري سـطحي گرفتـهمي شود. امكان پذيري فني, ايمني و مطلوبيت اقتصادي, معيارهايي هستند كه بايد در اين انتخاب مورد توجه قرار گيرند.
افزايش ظرفيت تجهيزات باعث افزايش ميزان توليد و كاهش هزينه نيروي انساني به ازاي تناژ استخراج شده مي گردد.
به همين دليل در چند دهه اخير ,ظرفيت تجهيزات معدنكاري روباز بطور چشمگيري افزايش يافته است بطوري كه كـاميونهايي با ظرفيت تا 350 تن ساخته شده است. از موارد ديگر تجهيزات معدنكاري با ظرفيت بالا مي تـوان بـه اكـسكاواتورهايبيل چرخشي با 8400 متر مكعب در ساعت و شاول هاي الكتريكي 30 متر مكعبي اشاره كرد.

22– عوامل مؤثر در انتخاب نوع و تعداد ماشين آلات [*13،1]
22–1- روش معدنكاري
روش معدنكاري عمدتاً به ابعاد معدن, خصوصيات ژئومكانيك ي, عمق و بسياري عوامل ديگر بستگي دارد. ذخـاير بـزرگكم عيار نزديك سطح زمين, معمولاً به روش روباز استخراج مي شوند. به منظور استخراج بـه روش روبـاز از ماشـين آلا ت بـاظرفيت بالا استفاده مي شود. با افزايش عمق ماده معدني و در نتيجه افزايش حجم باطله برداري, در صورتي كـه عيـار مـادهمعدني به حدي باشد كه استخراج به روش روباز مقرون به صرفه نباشد, از روش هاي زيرزميني براي استخراج مـاده معـدنياستفاده مي شود. در روش هاي زيرزميني نيز بر اساس روش استخراجي مورد نظر از ماشين آلات متفاوتي استفاده مي گردد.
22-2– اندازه و ارزش ماده معدني
هر ماده معدني براي استخراج بايد از نظر مقدار ذخيره كانسار كه تأثير مستقيم بـر ميـزان توليـد و عمـر معـدن دارد, بررسي گردد.
هر م عدني از نظر كمي و كيفي بايد در حدي باشد كه استخراج آن اقتصادي باش د. با توجه به عمر معدن, حجـم عمليـات وروش استخراج, مناسب ترين ماشين آلاتي كه بايد مورد استفاده قرار گيرند, توسط طراحان انتخاب مي شوند.

22–3- اطلاعات مربوط به توليد
اين اطلاعات شامل مواردي نظير مقدار ماده معدني كه روزانه بايد به عنوان خوراك به كارخانه كانه آرايي ارسال شـود, چگونگي آميختن عيارهاي مختلف ماده معدني با يكديگر, چگونگي جداسـازي مـواد در صـورتي كـه مـواد معـدني مختلـفاستخراج شون د, فاصله حمل ماده معدني از معدن به كارخانه كانه آرايي, اختلاف ارتفاع بين جبهه كارهاي استخراجي و غيرهمي باشد.

22–4- اطلاعات مربوط به باطله
اين اطلاعات شامل مواردي نظير تناژ باطله اي كه به ازاي كل ماده معدني برداشته مي شود, فاصله حمل باطله از معدنتا دامپ باطله و ميزان باطله برداري قبل و در حين استخراج مي باشد.
22–5- محل نصب تجهيزات سنگ شكن
محل نصب سنگ شكن و تـأسيسات جانبي آن بايد به گونه اي انتخاب شود كه ضمن داشتن كمترين فاصله با معـدن, در محدوده نهايي فعلي يا طرح توسعه معدن قرار نگيرد.
22-6– شيب مسيرهاي حمل
شيب جاده هاي معادن روباز حداكثر 12 درصد مي باشد. هنگام طراحي شيب مسيرهاي حمل, بايـد توجـه نمـود كـهماشين آلا ت بزرگ معدني در مسيرهاي با شيب زياد نمي توانند به خوبي حركت كنند. در مواردي كـه شـيب زيـاد انتخـابشود, بايد توانايي ماشين آلا ت معدني براي حمل مواد در مسيرهاي پرشيب, نسبت به وزن و توان آن ها مـورد بررسـي قـرارگيرد.
22–7- انعطاف پذيري ماشين آلات
با توجه به نوع ذخيره و روش استخراج از ماشين آلا ت متفاوتي براي بارگيري و حمل مواد استفاده مي شـود. بـيش از75 درصد از معادن بزرگ روباز براي بارگيري و حمل از شاول و كاميون استفاده مي كنن د. دليـل ايـن انتخـاب اينـست كـهاستخراج در معادن روباز به صورت انتخابي است و سيستم شاول و كاميون براي اين روش, انعطاف پذيري كافي دارند.
22–8- خدمات بعد از فروش
يكي از عوامل مهم در انتخاب ماشين آلا ت جديد براي يك معدن, خدمات بعد از فروشي است كه كارخانه سازنده ارائهمي ده د. اين اطمينان بايد به وجود آيد كه بعد از خريد, قطعات يدكي, خدمات فني و در صـورت نيـاز آمـوزش و راهنمـاييهاي لازم از طرف كارخانه سازنده تأمين مي گردد.
22-9– نحوه تعميرات و نگهداري ماشين آلات
به منظور حفظ و نگهداري ماشين آلا ت در شرايط ايده آل, بايد برنامه اي منظم براي تعمير و نگهداري مـنظم ماشـينآلات تنظيم شود. تعداد ماشين آلا ت مورد نياز معدن نيز بايد به گونه اي باشد تا در مواقعي كـه نيـاز بـه سـرويس و تعميـردارند, خللي در ميزان توليد به وجود نيايد.
22–01- نيروي انساني آموزش ديده
استفاده از نيروهاي انساني آموزش ديده و آشنا با محيط و ماشين آلا ت معدني مي تواند سبب كاهش زمان هـاي تلـفشده و در نتيجه كاهش هزينه بهره برداري شود.
22–11- شرايط جوي
كوهستاني بودن منطقه به دليل كمبود فشار هوا و اكسيژن و نيز سرد بودن هوا ممكـن اسـت بـر عملكـرد موتورهـايماشين آلا ت اثر منفي بگذارد, بنابراين در چنين شرايطي بايد از ماشين آلا ت با توان بيشتر استفاده نمود تـا جبـران كـاهشبازدهي شود.
22–21- شرايط برداشت
شرايط سنگ در زمان برداشت آن در انتخاب توان ماشين آلا ت تأثير بسزايي دار د. در شرايط دشـوار كـه حاصـل يـكانفجار نامطلوب و در نتيجه عدم خردايش و جابجايي مناسب سنگ است, معمولاً ماشين بايد از قدرت كندن بيشتري نـسبتبه شرايط معمولي و آسان برخوردار باشد.
22–31- هزينه سرمايه گذاري
به منظور پايين نگاه داشتن ميزان سرمايه گذاري در معادن و كاهش هزينه هاي توليد, تا جاي ممكن بايد ماشين آلات به گونه اي انتخاب شوند كه مجموع هزينه هاي سرمايه اي و عمليات اجرايي حداقل باشد.
22–41- قابليت دسترسي به ماشين آلات
قابليت دسترسي به ماشين آلا ت معدني به ساختار فني و قطعات يدكي آن ها بستگي دارد. هر چه دستگاه پيشرفته ترباشد ,مشكلات تعمير و نگهداري آن بيشتر اس ت, اما داشتن بازدهي بالا سبب كاهش هزينه عملياتي و در نهايت اقتصادي تربودن فعاليت مي شود.
2-3- سيستم بارگيري
سيستم هاي بارگيري مختلفي از قبيل شاول, لودر, دراگ لاين, اكسكاواتورها و بيل هاي مكانيكي در معادن روباز وجود دارند. انتخاب صحيح ماشين آلات بارگيري نياز به مطالعه دقيق و بررسي هاي فني و اقتصادي همه جانبه داشته و بستگي به شرايط عملياتي موجود در معدن دارد. متداول ترين ماشين بارگيري در معادن روباز, شاول است.
2-3-1- ماشين آلات بارگيري
معمولاً ماشيني كه بعنوان باركنند ه, در معادن سطحي انتخاب مي شود, شاول الكتريكي است. شاول اولين بـار قبـل ازسال 1800 ميلادي به منظور حفر كانال ساخته و مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1925 براي نخستين بار در معادن بكـارگرفته ش د. از آن سال به بعد اندازه جام شاول ها بطور چشم گيري افزايش ياف ت. موتورهاي شاول ها در ابتدا موتورهاي بخاربودند كه بعدها به موتورهاي ديزل و در نهايت به موتورهاي الكتريكي تبديل شدند. در شرايط فعلي دو نوع شاول در معـادنبكار گرفته مي شوند. شاول هايي كه در معادن ذغال سنگ به منظور باطله برداري و شـاول هـايي كـه بـراي برداشـت مـوادمعدني خرد شده, طراحي و ساخته شده اند. شاول نوع دوم بيشتر براي جابجا كردن مواد پس از آتشباري مورد استفاده قـرارمي گيرن د. با توجه به ظرفيت بارگيري اين شاول ها و نيز قيمت بالاي آن ها ,بيشتر در مواردي از شاول استفاده مي شود كهلودرهاي معمولي جواب گوي عمليات مربوطه نباشند.
اين دو شاول از لحاظ ساختار مشابه بوده و تنها از لحاظ اندازه با يكديگر متفاوت مي باشند. شاول هايي كه در معادن فلـزيبكار مي روند, كوچك تر از نوع ديگر مي باشند. ظرفيت جام اين نوع شاول ها بطور معمول بين 7-30 متر مكعب است و بـهنحوي طراحي شده اند كه قادرند سنگ يا مواد بارگيري شده را به داخل سيستم هاي باربري همچون كاميون ها و لوكوموتيو تخليه نماين د. اين نوع شاول ها توانايي نفوذ در انواع سنگ ها اعم از نرم تا سخت را دارن د. توانايي مذكور توأم با اسكلت بندي محكم و داشتن خاصيت محور گردي, اين امك ان را براي شاول به وجود آورده تا در مقايسه با ساير ماشين هاي بارگيري هـماندازه از توليد بالاتر و نسبتاً پيوسته تري برخوردار باشد.
در 80 درصد معادن روباز براي بارگيري از شاول استفاده مي شود. برخي از دلايل اين انتخاب, توانايي اسـتخراج همـهنوع سنگ از نظر سختي, طول عمر زياد (شاول هاي الكتريكـي داراي 4000 سـاعت يـا بيـشتر, 15 تـا 20 سـا ل) و قابليـتدسترسي بالا (75 تا 85 درص د) مي باشن د. بنابراين با پروژه هاي معدني با عمر 20 تا 25 سال سـازگاري دارد. بـرخلاف بـالابودن قيمت اوليه, هزينه عمليات ي آن پايين است كه در مجموع سبب اقتصادي بودن پروژه هاي بلند مدت مي شود. كـاراييدر شرايط جوي گوناگون, راندمان بالاي بارگيري و سازگاري براي كار در پله هاي با ارتفاع حدود 51-10 متـر, آن هـا را درمقايسه با باركننده هاي ديگر نظير دراگ لاين و اكسكاواتور بيل چرخشي معمولاً كاراتر و ارجح تر نموده است.
در مقابل مزاياي ذكر شده, شاول ها داراي يك سري معايب نظير انعطاف پذيري كم, تحرك كمتر در مقايسه با لودر وبالا بودن قيمت اوليه – كاربر د آن براي معادن كوچك تا متوسط, از نظر اقتصادي معمـولاً مقـرون بـه صـرفه نيـست – مـيباشند.
افزايش ظرفيت مي تواند مجموع هزينه هاي عملياتي و سرمايه اي را به ازاي هر تن كاهش دهد, زيـرا موجـب كـاهشتعداد نيروي انساني, افزايش توليد در واحد زمان, كمتر شدن زمان هـاي تـأخير تجهيـزات و كـاهش مجمـوع هزينـه هـايمصرفي نظير سوخت و برق گردد. مناسب ترين شرايط براي بكارگيري شاول ها وقتي است كه ارتفاع پله ها بين 9 تا 15 متر بوده و سنگ ها بخوبي خرد شده باشند.
2-23–عوامل مؤثر در انتخاب نوع تجهيزات بارگيري عوامل متعددي در تعيين نوع باركننده مؤثرند.
2-23–1-خصوصيات فيزيكي و مكانيكي سنگ
خصوصيات فيزيكي و مكانيكي سنگ كه در انتخاب تجهيزات تأثير مي گذارند به دو گروه دسته بندي مي شوند:
الف- قابليت كنده شدن
اين عامل ملاكي براي تعيين كار مورد نياز جهت نفوذ در سنگ (كانسنگ و باطله) و برداشت و در نهايت انتقال آن هـامي باش د. مواد از اين جنبه در سه گروه بدون نياز به آتشباري, مواد قابل كندن و مواد مستلزم چالزني و آتشباري تقسيم مي شوند.
بر اساس تحقيقات انجام شده توسط پاسامه متوگلو1[1] انتخاب باركننده ها با توجه به قابليت برداشت سنگ هـا در5 گروه طبقه بندي مي شود كه در جدول 1-2 ارائه شده است. تقسيم بندي فوق با توجه به تـأثير عـواملي همچـون مقاومـتفشاري تك محوره, فاصله درزه ها, تغييرات آب و هوا و سختي سنگ برآورد شده است


مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25 هزار تومان

خرید فایل pdf به همراه فایلword

قیمت:35هزار تومان