مقدمه:
امروزه پیشرفت کلیه صنایع و نیاز آنها به مواد اولیه, ضرورت رشد فنـی و اقتـصادی معـدنکاری را بـه مـوازات صـنایعمختلف نشان می دهد. مدل های بهینه سازی از جمله راهکارهای مفید برای رسیدن به این هدف هستند. این مدل ها علاوه بر ارتقاء سطح معدنکاری از لحاظ فنی, در بهبود مسائل اقتصادی نیز دارای اهمیت می باشند.
در نحوه توزیع کامیون ها بین شاول ها در 20 تا 25 سال گذشته تغییرات قابل توجهی پدید آمده است. در گذشـته بـهدلیل استفاده از کامیون های نسبتاً کم ظرفیت که قیمت آنها کمتر از قیمت شاول ها بوده, توزیع به گونـه ای صـورت مـیگرفت که در پای هر شاول از حداکثر تعداد کامیون و گاهی حتی کامیون اضافی استفاده می شد. تعـداد کـامیون هـایی کـهبرای هر شاول در نظر گرفته می شد, بیش از تعداد ضروری بود. در سال های اخیـر هـم ظرفیـت شـاول هـا و هـم ظرفیـتکامیون ها افزایش یافته است اما افزایش ظرفیت کامیون ها بیشتر بوده است. ایـن افـزایش طبیعتـاً موجـب افـزایش قیمـتکامیون ها و کاهش اختلاف قیمت بین این دو ماشین شده است. به این دلیل اتلاف وقت و زمان انتظار کامیون هـا بـیش ازحد نرمال مقرون به صرفه نیست. حتی به جای ماکزیمم کردن تولید شاول باید ظرفیت بـاربری کـامیون هـا را بـه حـداکثررساند. بنابراین بعد از سال 1980, بهینه سازی سیستم های بارگیری و حمل به منظور افزایش بهره وری معادن مورد توجـهقرار گرف ت. به طور کلی بهره وری را می توان استفاده حداکثر از منابع, کاهش اتلاف وقت کامیون هـا و در نتیجـه مـاکزیممکردن تولید با ماشین آلات ثابت تعریف نمود.
توانایی سیستم های تخصیص بهینه کامیون ها برای پاسخ گویی سریع به تغییرات از قبیل خرابی کامیون یا شاول برای تعیین راندمان کلی, بسیار مهم می باشد. توزیع و ارسال انعطاف پذیر کامیون ها, نه تنها موجب رفع مشکلات کنترل و برنامه ریزی کامیون ها می شود, بلکه افزایش قابل توجهی نیز در توان بارگیری و تولید مجموعه بارکننده-کامیون را بـههمراه خواهد داشت.
استفاده از تکنیک های ریاضی کاربردی در معادن سبب کاهش هزینه های عملیاتی, کنترل بر سیستم حمـل و نقـل و استفاده بهینه از تجهیزات شده است که توانایی تخصیص کامیون ها با ظرفیت متفاوت را نیز 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

چکیده……………………………………………………………………………………………………………………. 1
مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………… 3

فصل اول

° 1-1) هدف……………………………………………………………………………………………………………… 5
° 1-2)پیشینه تحقیق………………………………………………………………………………………………….. 7
° 1-3)روش کار و تحقیق………………………………………………………………………………………………… 9

فصل دوم

2-1- سیستم حمل و نقل در معادن……………………………………………………………………………………… 18
2-2- عوامل مؤثر در انتخاب نوع و تعداد ماشین آلات……………………………………………………………………. 25
2-2-1- روش معدنکاری…………………………………………………………………………………………………….. 29
2-2-2- اندازه و ارزش ماده معدنی………………………………………………………………………………………… 35
2-2-3- اطلاعات مربوط به تولید…………………………………………………………………………………………….. 36
2-2-4- اطلاعات مربوط به باطله ……………………………………………………………………………………………..36
2-2-5- محل نصب تجهیزات سنگ شکن………………………………………………………………………………….. 36
2-2-6- شیب مسیرهای حمل……………………………………………………………………………………………… 36
2-2-7- انعطاف پذیری ماشین آلات………………………………………………………………………………………….. 36
2-2-8- خدمات بعد از فروش………………………………………………………………………………………………….. 36
2-2-9- نحوه تعمیرات و نگهداری ماشین آلات……………………………………………………………………………… 36
2-2-01- نیروی انسانی آموزش دیده ……………………………………………………………………………………….37
2-2-11- شرایط جوی……………………………………………………………………………………………………….. 37
2-2-21- شرایط برداشت……………………………………………………………………………………………………. 37
2-2-31- هزینه سرمایه گذاری……………………………………………………………………………………………… 37
2-2-41- قابلیت دسترسی به ماشین آلا…………………………………………………………………………………. 38
2-3- سیستم بارگیری………………………………………………………………………………………………………. 39
2-3-1- ماشین آلات بارگیری………………………………………………………………………………………………… 39
2-3-2-عوامل مؤثر در انتخاب نوع تجهیزات بارگیری………………………………………………………………………. 40
2-3-3- عوامل مؤثر در ظرفیت تولید شاول…………………………………………………………………………………. 40
2-3-4- روش های محاسبه تعداد شاول های مورد نیاز……………………………………………………………………. 45
2-4- سیستم باربری…………………………………………………………………………………………………………… 47
2-4-1- عوامل مؤثر در انتخاب ظرفیت کامیون ها…………………………………………………………………………… 48
2-4-2- عملکرد و عوامل مؤثر در حرکت کامیون…………………………………………………………………………….. 49
2-4-3- عوامل مؤثر در محاسبه تعداد کامیون مورد نیاز ……………………………………………………………………51
2-4-4- روش های محاسبه تعداد ماشین آلات باربری……………………………………………………………………. 52
2-4-5-محاسبه تعداد کامیون رزرو…………………………………………………………………………………………… 59
2-4-6- احتمال دسترسی به کامیون……………………………………………………………………………………….. 59
2- 5-مد ل های انتخاب ماشین آلات معادن روباز………………………………………………………………………….. 60
2-5-1- مدل های تجربی ………………………………………………………………………………………………………61
2-5-2- مدل تصمیم گیری سیستماتیک برای انتخاب بهینه ماشین آلات معادن سطحی……………………………… 62
2-5-3- مدل های الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………………………….. 63
2-5-4- مدل های فازی………………………………………………………………………………………………………… 64
2-5-5- روش شناختی شش سیگما……………………………………………………………………………………….. 64
2-5-5-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………. 64
2-5-5-2- مراحل شش سیگما …………………………………………………………………………………………………65
2-5-6- نمونه ای از محاسبه کامیون در طرح توسعه گل گهر و توجیه اقتصادی آن……………………………………….. 68

فصل سوم :

3-1- مفهوم بهینه سازی…………………………………………………………………………………………………….. 70
3- 2-کاربرد بهینه سازی در مهندسی………………………………………………………………………………………. 72
3-3- اهداف بهینه سازی سیستم ترابری…………………………………………………………………………………… 72
3-3-1 – بیشینه کردن بهره وری کامیون ها ………………………………………………………………………………….73
3-3-2-1- کمینه کردن زمان سفر کامیون ها…………………………………………………………………………………..73
3-3-2-2- بیشینه کردن تعداد کامیون ها………………………………………………………………………………………. 73
3-3-2-بیشینه کردن بهره وری بارکننده ها ……………………………………………………………………………………..73
3-3-3- کمینه کردن درجه اشباع…………………………………………………………………………………………………. 74
3-3-4- معیار اولویت………………………………………………………………………………………………………………… 74
3-4- انواع روش های بهینه سازی سیستم ترابری……………………………………………………………………………. 74
3-4-1 روش های تخصیص ثابت…………………………………………………………………………………………………… 74
3-4-1-1- کاربرد تئوری صف در سیستم های شاول کامیون…………………………………………………………………… 75
3-4-1-1-الف – برآورد تعداد کامیون ها در روش صف یک مرحله ای…………………………………………………………… 77
3-4-1-1-ب- محاسبه تعداد بهینه کامیون ها در روش صف یک مرحله ای……………………………………………………. 78
3-4-1-2- کاربرد برنامه ریزی پویا در سیستم های شاول- کامیون……………………………………………………………. 79
3-4-1-3- کاربرد برنامه ریزی ابتکاری در سیستم های شاول- کامیون………………………………………………………. 80
3-4-2 روش های تخصیص انعطاف پذیر ………………………………………………………………………………………….82
3-4-2- الف -) روش دستی……………………………………………………………………………………………………….. 83
3-4-2- ب) روش نیمه اتوماتیک یا نیمه دیسپاچینگ………………………………………………………………………….. 84
3-4-2- ج)روش تمام اتوماتیک یا تمام دیسپاچینگ…………………………………………………………………………… 85
• 3-4-2- ج2 )وسایل مورده نیاز برای روش تمام اتوماتیک…………………………………………………………………… 87
• خطوط تولید چند گانه …………………………………………………………………………………………………………..97
• سیستم ترمینال مرکزی……………………………………………………………………………………………………….. 97
• درجه اشباع مسیر کامیون ها …………………………………………………………………………………………………98
• حداکثر درجه مجاز اشباع مسیر……………………………………………………………………………………………… 98
• حداکثر درجه اشباع حاشیه ای……………………………………………………………………………………………… 98
• درجه اشباع بحرانی مسیر …………………………………………………………………………………………………..99
• حداقل مواد استخراج شده ………………………………………………………………………………………………….99
• مشخصه کیفی مواد در سینه کارهای استخراجی…………………………………………………………………….. 99
• حداقل مواد ورودی به خط تولید……………………………………………………………………………………………. 99
• حداقل مقدار مشخصه کیفی مواد برای خط تولید……………………………………………………………………… 99
• مقدار مجاز انحراف از فاکتور تولید ………………………………………………………………………………………..99
• مقدار الویت بارکننده ها …………………………………………………………………………………………………100
3-4-2-1- مدل های محاسبه تولید بهینه………………………………………………………………………………. 100
1- محدودیت پیوستگی………………………………………………………………………………………………….. 101
3- محدودیت نرخ تولید حداکثر…………………………………………………………………………………………… 102
3-غیر منفی بودن…………………………………………………………………………………………………………. 102
3-4-2-2- مدل های تخصیص بهینه کامیون ها…………………………………………………………………………. 108
الف ) الگوریتم تخصیص زمانی – واقعی کامیون ها با استفاده از برنامه ریزی پویا………………………………… 108

ب) الگوریتم های تخصیص زمانی – واقعی با استفاده از برنامه ریزی ابتکاری……………………………………. 110
ب-1- الگوریتم ابتکاری اول برای انتخاب مسیر بازگشت کامیون های خالی و تخصیص آن ها به
بارکننده ها ………………………………………………………………………………………………………………..110

ب-2- الگوریتم ابتکاری دوم برای انتخاب مسیر بازگشت کامیون های خالی و تخصیص آنها به
بارکننده ها ………………………………………………………………………………………………………………112
‌ج) الگوریتم تخصیص زمانی – واقیعی کامیون ها با حداکثر انحراف فرجه زمانی………………………………. 113
‌د) الگوریتم تخصیص زمانی – واقعی کامیون ها با استفاده از مدل حمل ونقل………………………………….. 114
3-4-2-3- نمونه ای از برآورد مالی بکارگیری روش دیسپچینگ کامپیوتری در ایران……………………………….. 116
3-4- 2-4 جداولی از ماشین آلات موجود در معدن مس سرچشمه و نتایج بهبنه سازی با استفاده از آن ها………………………………………………………………………………………………………………………….. 117

فصل چهارم :

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………….. 123
4-1- تحقیق در عملیات……………………………………………………………………………………………………… 123
4-2- فرایند تصمیم گیری…………………………………………………………………………………………………….. 123
4-3- مدل و مراحل مدل سازی…………………………………………………………………………………………….. 123
4-4- ضرورت استفاده از مدل……………………………………………………………………………………………….. 124
4-5- طبقه بندی مدل……………………………………………………………………………………………………….. 124
4-5-1- مدل های شمایلی………………………………………………………………………………………………….. 124
4-5-2- مدل های ریاضی……………………………………………………………………………………………………. 124
4-6- مفاهیم مدل……………………………………………………………………………………………………………. 125
4-7- اصول مورد استفاده در مدل………………………………………………………………………………………….. 126
4-7-1-تصمیم گیری چند هدفه (MODM) .ا………………………………………………………………………………..128
4-7-2- مدل های برنامه ریزی آرمانی ………………………………………………………………………………………127
4-7-2-1- روش های حل مدل های برنامه ریزی آرمانی………………………………………………………………… 129
4-7-2-1-الف – روش هندسی……………………………………………………………………………………………… 129
4-7-2-1-ب – روش لکسیکوگراف………………………………………………………………………………………….. 130
4-7-2-1-پ-روش تابع مطلوبیت…………………………………………………………………………………………… 130
4-7-2-2- تابع هدف مدل های برنامه ریزی آرمانی……………………………………………………………………… 130
4-7-3- عدم قطعیت فازی………………………………………………………………………………………………….. 132
4-7-3-1- نظریه فازی……………………………………………………………………………………………………… 133
1-2-3-7-4 برنامه ریزی با اعداد فازی ذوزنقه ای………………………………………………………………………….. 133
4-7-3-2- 2-اعداد فازی مثلثی ………………………………………………………………………………………………133
4-7-3-3- تعاریف مقدماتی فازی…………………………………………………………………………………………….. 135
4-7-3-4- روش برش آلفا …………………………………………………………………………………………………….136
4-7-3-5- مدل ابتکاری استفاده از TOPSIS -AHP به صورت هم زمان برای انتخاب بهترین
وسیله نقلیه…………………………………………………………………………………………………………………… 139
4-8- مدل برنامه ریزی آرمانی فازی بهینه سازی سیستم حمل و نقل معادن روباز………………………………….. 140
4-9- معرفی برخی شرکت ها و نحوه ارتباط با آن ها ……………………………………………………………………..141

فصل پنجم:

5-1 – معدن مس سونگون………………………………………………………………………………………………… 144
5-1 -1 – ماشین آلات و تجهیزات اصلی و پشتیبانی معدن……………………………………………………………. 144
5-1-1-1- دستگاه حفاری………………………………………………………………………………………………….. 144
5-1-1-2-سیستم بارگیری و باربری………………………………………………………………………………………. 144
5-1-2 -تعمیر و نگهداری در معدن مس سونگون………………………………………………………………………… 145
5-1-3- مسیرهای ترابری معدن مس سونگون………………………………………………………………………….. 145
5-1-4- تعیین اعتبار مدل در معدن مس سونگون………………………………………………………………………… 148
5-1-5- تحلیل پارامترهای فازی تولید شاول………………………………………………………………………………. 149
5-2 –کاربرد روش های تصمیم گیری چند معیاره در انتخاب ماشین های بارگیری و باربری معدن
مس سونگون……………………………………………………………………………………………………………….. 149

فصل ششم :

6-1 -مدل برنامه ریزی آرمانی فازی بهینه سازی سیستم حمل و نقل معادن روباز (مس سونگون –
مس سرچشمه )………………………………………………………………………………………………………………. 155
6-1-1- معرفی متغیرها و پارامترها ی مدل بهینه سازی سیستم حمل و نقل معادن روباز……………………………. 157
6-1-2- آرمان تولید فازی……………………………………………………………………………………………………….. 159
6-1-3- آرمان کیفیت ماده معدنی…………………………………………………………………………………………….. 161
6-1-4- محدودیت ها……………………………………………………………………………………………………………. 161
6-1-5- تابع هدف……………………………………………………………………………………………………………….. 163
6-2 – توسعه نرم افزار مدل ترکیبی تخصیص کامیون – شاول در معادن روباز …………………………………………….164
6-2-1- مطالعه موردی………………………………………………………………………………………………………….. 165
6-2-2– تجزیه و تحلیل سیستم حمل ونقل معدن چغارت با استفاده از مدل تخصیص ترکیبی
سیستم شاول – کامیون……………………………………………………………………………………………………… 166
6-2-3–نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل سیستم حمل و نقل معـدن چغـارت بـا اسـتفاده از مـدل
تخصیص ترکیبی………………………………………………………………………………………………………………… 168
6-3- تعیین و راه اندازی و ارزیابی سیستم گسیل و پایش در معدن مس سرچشمه …………………………………171
1-3-6 مدیریت پله استخراجی ……………………………………………………………………………………………….172
6-3-2 – بررسی مزایای اقتصادی و چالش ها در نصب سیستم مدیریت ماشین آلات در معدن مس
سرچشمه……………………………………………………………………………………………………………………… 172
6-3-3 – اجزای سیستم مدیریت ماشین آلات……………………………………………………………………………… 174
6-3-4 – سیستم جمع آوری داده ها……………………………………………………………………………………….. 174
6-3-5 – سیستم ارتباطی……………………………………………………………………………………………………. 175
6-3-6 – نرم افزار سیستم گسیل و مونیتورینگ…………………………………………………………………………… 175
6-3-7- هزینه نصب و راه اندازی…………………………………………………………………………………………….. 175
6-4- بهینه سازی تخصیص و گسیل کامیون در سامانه ترابری معدن مس سرچشمه با استفاده از
نرم افزار ابتکاری………………………………………………………………………………………………………………. 175
6-5- استفاده از سیستم گسیل و پایش در سایر صنایع………………………………………………………………… 176
6-5-1 – استفاده در صنایع حمل و نقل چوب…………………………………………………………………………….. 180
6-5-2 – استفاده در صنایع حمل و نقل سیمان RMC ا……………………………………………………………………180
6-5-3 – استفاده از تئوری رویدادهای جداگانه در سیستم گسیل و پایش در استخراج سنگ های
نفتی…………………………………………………………………………………………………………………………… 180
6-6- استفاده از روشهای مختلف برای طراحی مسیر های طولانی…………………………………………………… 184
6-7- سیستم های پشتیبانی از تصمیم بهینه……………………………………………………………………………. 185
6-8- سیستم های گسیل و پایش در معادن زیر زمینی…………………………………………………………………. 186
6-8-1 استفاده از سیستم های عصبی و اطلاعات فازی……………………………………………………………….. 186
6-8-2 استفاده از سیستم های مدیریت در معادن زیرزمینی…………………………………………………………… 187
6-9- تئوری مطرح شده برای یک معدن سنگ دارای ترکیبات نفتی…………………………………………………….. 192

فصل هفتم :

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………….. 196
7- 1-کاربرد سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS)در ترابری معادن روباز ………………………………………………..197
7-1-1 تئوری و طرز کار (GPS) ا………………………………………………………………………………………………..198
7-1-1-الف) بخش فضایی…………………………………………………………………………………………………….. 198
7-1-1-ب) قسمت کنترل زمینی……………………………………………………………………………………………… 198
7-1-1-ج) گیرنده های زمینی…………………………………………………………………………………………………. 198
7-1-2-کاربرد ها (GPS) در مهندسی معدن………………………………………………………………………………….. 198
7-1-2-الف ) حفاری و آتشباری……………………………………………………………………………………………….. 198
7-1-2-ب) رفتارنگاری تغییر شکل دیواره های معادن روب.از ………………………………………………………………198
7-1-2-ج) هدایت ماشین حفر تونل توسط (GPS) .ا………………………………………………………………………….199
7-1-2-د- کنترل کامل تونل سازی توسط (GPS) و لیزر ……………………………………………………………………..199
7-1-2-ه ) تعیین نشست سطح زمین………………………………………………………………………………………… 199
7-1-3-کاربردهای (GPS) در ترابری معادن روباز………………………………………………………………………………. 199
7-1-3-1- افزایش ایمنی در ترابری……………………………………………………………………………………………. 199
7-1-3-1-1- توصیف سیستم افزایش ایمنی ترابری………………………………………………………………………… 201
7-1-3-1-2-قسمت سخت افزاری سیستم…………………………………………………………………………………. 201
7-1-3-1-3-سیستم شبکه اطلاعات بی سیم ……………………………………………………………………………..201
7-1-3-1-5- چگونگی عملکرد سیستم……………………………………………………………………………………… 201
7-1-4-5- کاربرد GPS در گسیل ناوگان معادن روباز……………………………………………………………………….. 205
7-1-5- لزوم به کارگیری سیستم ترکیبی GPS+ GLONASS در ترابری معادن روباز …………………………………..205
7-2 – اتوماسیون و روباتیک پلی بسوی آینده معادن ………………………………………………………………………205

7-1-3-2- رفتارنگاری ، مدیریت و هدایت فضایی ماشین آلات در معدن روباز ………………………………………….201
7-1-3-3- نصب GPS بر روی شاول …………………………………………………………………………………………202
7-1-3-3- 1- ایجاد پله های صاف و هم ارتفاع……………………………………………………………………………. 202
7-1-3-3- 2- ایجاد رمپ ها ……………………………………………………………………………………………………202
7-1-3-3- 3- شناسایی مرزهای زمین شناسی…………………………………………………………………………… 202
7-1-4- نصب گیرنده GPS بر روی بولدوزر …………………………………………………………………………………….203
7-1-4-1- طراحی رمپ و جاده……………………………………………………………………………………………….. 203
7-1-4-2-ایجاد انبار مواد معدنی……………………………………………………………………………………………… 203
7-1-4-3- خط آتش و تمیز کردن محل چالزنی……………………………………………………………………………… 203
7-2-1 – مقدمه………………………………………………………………………………………………………………… 205
7-2-2-تجهیزات اتوماسیون……………………………………………………………………………………………………. 206
7-2-2-1- نقش کامپیوتر………………………………………………………………………………………………………. 207
7-2-2-2- روبات ها ……………………………………………………………………………………………………………..207
7-3-سیستم کنترل لیزری در معادن برای کنترل ظرفیت کامیون ها …………………………………………………….213
نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………… 216

پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………..218

منابع فارسی ……………………………………………………………………………………………………………….221

منابع انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………….. 222

کیده انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………….. 223

صفحه اول انگلیسی………………………………………………………………………………………………………. 224

فهرست جدول

جدول 2-1- طبقه بندی ماشین آلات بارگیری برمبنای وضعیت حفر[8]………………………………………………….. 39
جدول 2-2- مقادیر متوسط فاکتور پرشوندگی جام [8]……………………………………………………………………. 40
جدول 2-3 -ضریب چرخش برای شاول [8]…………………………………………………………………………………..43
.جدول 2-4 – زمان سیکل کاری شاول بر حسب ثانیه [8]………………………………………………………………….44
.جدول 2-5- طبقه بندی روشها و تجهیزات بارگیری و باربری در معادن سطحی [8]……………………………………46
.جدول 2-7- فاکتورپرشوندگی بر حسب شرایط کاری [8]………………………………………………………………….49
.جدول 2-7- تعیین ضریب چسبندگی برای مواد مختلف [8]……………………………………………………………….50
جدول 2-8- ضریب سرعت و مسیر رفت [8]………………………………………………………………………………. 55
جدول 2-9- ضریب سرعت و مسیربرگشت [8]……………………………………………………………………………… 55
جدول2 – 10 – علل ریشه ای و راه حلهای پیشنهادی جهت بهبود …………………………………………………………65
جدول2 -11- روشهای کنترل بهبود ها[2] ……………………………………………………………………………………66
جدول 3-1 – روش های مختلف تحقیق در عملیات [1]…………………………………………………………………… 71
جدول 3-2 – طبقه بندی مدلها بر حسب احتمالی یا غیر احتمالی بودن [8] …………………………………………..71
جدول 3– 3 نتایج اجرای سیستم توزیع کامپیوتری………………………………………………………………………. 97
جدول 3– 4- لیست هزینه های اجرای سیستم کامپیوتری[4]……………………………………………………….. 117
جدول 3– 5- ماشین آلات فعال در معدن مس سرچشمه [5] …………………………………………………………117
جدول 3– 6- مقایسه تولید واقعی معدن مس سرچشمه با مدل بهینه سازی تخصیص کامیون ها ………………119
جدول 3 1- مراحل مدل سازی [8]………………………………………………………………………………………. 124
جدول 3 -2- امتیاز دهی مقایسات زوجی [8] …………………………………………………………………………..140
جدول 3 -3- تابع عضویت فازی …………………………………………………………………………………………..141
جدول 4-1- نرخ کامیون در مسیرهای مختلف معدن مس سونگون [8]……………………………………………. 147
جدول 4-2 – مقایسه نتایج حاصل از مدل تخصیص کامیون با برنامه ریزی دستی [8]……………………………. 148
جدول 4 – 3- امتیاز نرمال شده و همچنین وزن مطلق معیار ها [8]…………………………………………………. 151
.جدول4 -4- ماتریس تصمیم گیری فازی [8]……………………………………………………………………………..151
.جدول4 -5 – ماتریس تصمیم گیری وزن دهی فازی [8]………………………………………………………………..152
جدول4 – 6- جدول رتبه بندی ترجیحات بر اساس مشابهت با حل ایده آل- فازی [8] ……………………………..153
.جدول 5- 1- اطلاعات زمانی و عملیاتی معدن چغارت برای نرم افزار تخصیص ثابت [7]………………………….. 166
جدول 5- 2-اطلاعات زمانی و عملیاتی معدن چغارت برای نرم افزار تخصیص ثابت [7]……………………………. 166
.جدول 5- 3 -فهرستی از شرکت های عرضه کننده تکنولوژی مدیریت ماشین آلات [8]……………………………171
.جدول 5 –4- مزایای اقتصادی مدیریت ماشین آلات در برخی از معادن [8]………………………………………….172
جدول 5 – 5- پیش بینی صرفه جویی و سود بالقوه در استفاده از سیستم مدیریت ماشین آلات
برای مهدن مس سرچشمه[8] ……………………………………………………………………………………………173
جدول 5 – 6- ارزیابی هزینه احتمالی نصب و راه اندازی سیستم مدیریت ماشین آلات در معدن
سرچشمه[8] ………………………………………………………………………………………………………………175
جدول 5 – 7- مشخصات عملیاتی شاول های فعال در حل مدل[6]………………………………………………… 176
جدول 5 – 8- زمان رفت کامیون های معدنی بین شاول ها و محل تخلیه بر حسب دقیقه [6]………………….. 177
.جدول 5 – 9- زمان تخلیه و انتظار برای تخلیه بر حسب دقیقه [6]…………………………………………………..177
.جدول 5 – 01- زمان بارگیری و انتظار برای بارگیری بر حسب دقیقه [6]……………………………………………..178
جدول 5 – 11- زمان برگشت کامیون های معدنی بین محلهای تخلیه و شاول بر حسب دقیقه [6] …………….178
جدول 5 – 21- محاسبه تعداد کامیون معادل با برنامه ریزی تولید بر مینای دیسپچینگ کامیون
ها [6] ………………………………………………………………………………………………………………………179
جدول 5- 31 –مراحل گسیل کامیون[61]……………………………………………………………………………… 18

فهرست نمودار

نمودار 2-1 – تغییرات ظرفیت جام شاول نسبت به ارتفاع تخلیه و ارتفاع برش [1]……………………………71
نمودار 2-4- توزیع بکارگیری کامیون ها در دنیا بر حسب ظرفیت [1]…………………………………………….. 49
نمودار 2-5- نمودارنیروی کشش ،سرعت و شیب [1] …………………………………………………………….54
نمودار 2-6- هزینه عملیاتی و تعمیرات کامیون در ساعت [1] …………………………………………………….57
نمودار 2-8 – هزینه بارگیری حمل به ازای تعداد [1] ………………………………………………………………58
نمودار 2-9 – ارتباط بین ماشین آلات بارگیری ،حفاری و باربری [1]……………………………………………… 5
نمودار 2 – 10تعداد مراجعات در اثر روغن ریزی هیدرولیک [2] ……………………………………………………65
نمودار 1-5 مقایسه میزان برنامه ریزی شده معدن مس سونگون با مدل بهینه سازی [1] ……………….148
نمودار 6 1- پارامتر تولید هر شاول بصورت عدد فازی مثلثی با برش آلفا [1]………………………………… 160
نمودار 6- 2- منحنی های میزان تولید به ازای افزایش تعداد کامیون[7] ……………………………………….167
نمودار 6- 3- منحنی های میزان هزینه به ازای افزایش تعداد کامیون[7] ……………………………………..167
نمودار 6- 4- منحنی های نسبت هزینه برتولید به ازای افزایش تعداد کامیون[7] ……………………………..167
نمودار 6- 5- نسبت تغییرات تولید هفتگی به تعداد کامیون[7]…………………………………………………. 169
نمودار 6 – 8- فلوچارت جریان کار در پخش سیمان [61………………………………………………………..] 183
نمودار 6 – 9- الگوریتم کار مورد استفاده[02]…………………………………………………………………….. 187
نمودار 6- 01 – رابطه زمان و میزان جابه جایی [22]…………………………………………………………….. 194

فهرست شکل ها

شکل 2-1 – ارتباط بین ماشین آلات بارگیری ،حفاری و باربری [1] ………………………………………………..71
شکل 2-2 مراحل انتخاب بهینه ماشین آلات در معادن روباز [1] ……………………………………………………59
.شکل 2- 3- روند تولید کنسانتره در معدن گل گهر[3] ………………………………………………………………67
.شکل 2-4-وضیعت معدن در انتهای طرح 50 ساله توسعه[3] …………………………………………………….67
.شکل 5-2– ساعت کارکرد کلی تراک های فعلی معدن[3] ………………………………………………………….68
.شکل 2-6- نمودار نقطه سر به سری[3] …………………………………………………………………………….68
شکل 3- 1 – مدل صف چهار مرحله ای عملیات بارگیری و حمل [1] ………………………………………………….68
.شکل 3- 2 – مدل صف یک مرحله ای عملیات بارگیری و حمل [1] ………………………………………………….76
شکل 3- 4 –اجزای سیستم توزیع کامپیوتری[4] ………………………………………………………………………..82
شکل 3- 6 –الگوریتم توزیع هوشمند[4] ………………………………………………………………………………….88
شکل 6 – 1- نمودار جریان ساختار مدل ترکیبی تخصیص در سیستم کامیون- شاول[7] ………………………..16.
شکل 6 – 2- قالب کلی از سیستم تخصیص و گسیل کامیون در معادن [8]…………………………………….. 171
شکل 6- 6 – مراحل کار برای استخراج ترکیبات روغنی [71] ………………………………………………………184
شکل 6- 7- مراحل کار معدن [81] …………………………………………………………………………………….191
شکل 6- 8- مراحل کارو لوازم و تاسیسسات موجود در معدن [81] ……………………………………………….191
شکل 6- 9 – مراحل کار در سیستم شاول – کامیون [22]………………………………………………………….. 192
شکل 6- 10 – مراحل بهینه کردن کار [22]…………………………………………………………………………….. 193
شکل 1-7 هاله ایمنی دور کامیون که در صورت تداخل با صفحه ایمنی و با هاله ایمنی کامیون
دیگر به راننده کامیون هشدار داده خواهد شد .[9] …………………………………………………………………….200
شکل 2-7 هاله ایمنی دور کامیون و موقعیت آن در روی نقشه به صورت آن لاین .[9]……………………………. 204

فصل اول
° 1-1) هدف:
با آغاز بحران جهانی و کاهش تقاضای فلزات در سطح اقتصاد جهانی به خصوص در نیمه دوم سال 2008 این بحران درهستمین ماه 2008سال به صنایع فولاد رسید .با توجه به این نکته که ورود رکود به بخش فولاد باعث انتقال ایـن رکـود بـهبخش تقاضای خرید سنگ معدن آهن نیز شد رفته رفته مباحـث بهینـه سـازی بـرای کـاهش قیمـت تولیـد مـد نظـر قـرارگرفت.یکی از مهمترین عوامل موثر در قیمت سنگ آهن نحوه استخراج و برنامه ریزی تولید آن می باش د.همچنین با نگـاهیگذرا به پروژهای مطرح شده در سطح جهان، با نزدیک شدن به سال انتشار 2009 به وضوح چرخش عناوین این پروژه ها بهمباحث بهینه سازی تولید و استخراج و اهمیت حمل و نقل بیش از پیش نمایان می شود.[1]
هدف از اجرای این پروژه ارائه مدلی که توانایی بهینه سازی چند هدف به صورت همزمان را داشته باشد بـرای نیـل بـهاین مهم از روش برنامه ریزی آرمانی(از قدیمی ترین مدل های تصمیم گیری چند معیاره) استفاده شده است.در ادامه برنامـهای کامپیوتری با زبان برنامه نویسی سی شارپ که توانایی نوشتن مدل به زبان برنامه حل مدل های تحقیق در عملیات لینگو را دارد، تهیه شده است.
° 1-2)پیشینه تحقیق:
برنامه ریزی آرمانی از قدیمی ترین مدل های تصمیم گیری چند معیاره از سال 1955 با مقالـه ی کـوپر و چـارنس وارد دنیای تحقیق در عملیات شد.این نوع مدل ها کاربرد های متنوعی در علوم مختلف دارند که در متن تحقیق به تفـصیلتوضیح داده خواهد شد.[1،2]
مباحث گسیل و پایش یا دیسپچینگ (در ارتباط با نحوه کار کرد ماشین آلات بارگیری و باربری و نحوه تعامل آن ها با توجه ویژه به اهداف مهم مد نظر مدیریت معدن) در سال 1970 به طور جدی مطرح شد.[1]
روش های بهینه سازی ترابری به دو دسته عمده تقسیم می شوند. اولین روش تخصیص ثابت مـی باشـد. در ایـن روش بـاتوجه به شرایط معدن تعداد ثابتی کامیون به هر یک از شاول های فعال تخصیص داده می شود این کامیون ها تا آخر شیفتبا شاول خاص خود کار می کنند. ممکن است این برنامه به مدت طولانی اجرا شود .بسیاری از محققین معتقدند که تخصیص ثابت برای طبیعت تصادفی عملیات معدنکاری روباز مفید نمی باشد. علاوه بر این برای بهینه سازی عملیات پیچیده و ذخـایرحاشیه ای که در آنها آمیزش و محدودیت های هندسی بین پله های کاری زیاد است، این روش کارایی کمی دارد. ولی بطور کلی برای تخمین پارامترهای عملیات ترابری می توانند مفید واقع شوند. [3]
دومین روش تخصیص انعطاف پذیر کامیون ها می باشد. در این حالت هر کامیون به یک شاول خاص تخصیص داده نمـیشود بلکه در مسیرهای مختلف رفت و آمد می نماید. هر کامیون مجهز به یک دستگاه گیرنده و فرستنده رادیویی می باشد و در هر لحظه دستور مسیر خود را از طریق آن دریافت می نماید استفاده از این روش تقریبا گران بوده ولی مـی توانـد بهبـودقابل توجهی در میزان تولید سیستم ترابری ایجاد نماید. در این تحقیق مدلی برای گسیل ثابت ماشین آلات معدنی ارائه خواهد شد .
زبان برنامه نوسی سی شارپ و نسخه 2008 آن برای نوشتن برنامه های کـامپیوتری در محـیط وینـدوز و اینترنـتتوسعه داده شد. C# یکی از زبان های برنامه نویسی است که به وسیله آن می توان برنامه هـایی بـا قابلیـت اجـرا در محـیطNET. تولید کر د.زبانC# در حقیقت نسخه کامل شده ی زبانهای برنامه نویسیC,C++ است که به وسیله ماکروسافت بـرایکار با چارچوبNET . به وجود آمده است.با توجه به جدید بودن این زبان برنامه نویسی، در ایجاد آن سعی شده اسـت کـه ازویژگی های خوب زبان های برنامه نویسی دیگر الهام گرفته شود و نیز کاستی های آن زبان ها را بر طرف شود [4]
در سیستم NET. امکان نوشتن برنامه های زیر موجود است.
برنامه های مبتنی بر ویندوز :
این نوع برنامه ها همانند OFFICE برنامه هایی هستند که دارای ظاهر آشنای برنامه ویندوزی هستند.این نوع برنامه هـابه برنامه ها به وسیله فضای نام مربوط به برنامه های ویندوزی در چارچوبNET . نوشته می شون د. ایـن فـضای نـام شـاملکنترل هایی از قبیل دکمه های فرمان، نوار ابزار ها منوها و…است که به وسیله آنها می توان رابط گرافیکی برنامه را طراحـیکرد.[4]
برنامه های مبتنی بر وب :
این نوع برنامه ها شامل یک سری صفحات وب هستند که ممکن است تا کنون به وسیله مرورگرهای وب وتامین امنیتآنها و… است. این سیستم ASP.NET نامیده می شود . شما می توانید با استفاده از زبان C# و سیستم ASP.NET برنامه هایی مبتنی بر وب ایجاد کنید.[4] سرویس های وب :
وب سرویس ها یک روش جدید و جالب برای ایجاد برنامه های توزیع شدنی منتنـی بـر وب هـستند.بـا اسـتفاده از وبسرویس ها می توانید هر نوع اطلاعاتی را از طریق اینترنت بین برنامه ها منتقل کنید.در ایـن مـورد زبـان مـورد اسـتفاده دربرنامه و یا سیستم عامل که برنامه در آن اجرا می شود اهمیتی ندارد. به عبارت دیگر برنامه ی شما که تحت.NET وسیستمعامل ویندوز نوشته شده است می تواند با برنامه های دیگر که تحت سیستم عامل دیگر عمل می کند تبادل اطلاعات داشتهباشد.[4]
پیدایش تحقیق در عملیات در جنگ جهانی دوم و هم زمان شدن آن با پیشرفت کـامپیوتر باعـث شـد کـهکاربرد این علم مدیریت جدید، در سرتاسر گیتی جایگاه مخصوصی بازنماید و در نتیجه آن محققین پیشروی این علـم را بـرآن داشت نرم افزارهای آمورشی ساده زیادی به بازار عرضه کنند که از جمله قدرتمند ترین آن ها می توان از نرم فزار لینگـویاد کرد.[5]
نرم افزار مذکور برای حل مدل های خطی و غیر خطی به همراه حل کننده عمومی و چند حل کننده اختـصاصی بـه جهـانمعرفی شد.

1-3) روش کار و تحقیق
در این قسمت به معرفی مراحل مختلف اجرای پروژه می پردازیم ، برای نیل به این هدف ابتدا شمای کلی از مراحل تحقیـقرا در فلوچارت زیر ارائه می کنیم.در ابتدا بعد از مطالعه انواع روش های تحقیق در عملیات با توجه به ایـن نکتـه کـه هـدفپیش فرض این تحقیق استفاده از تکنیک های چند معیاره بود، روش بهینه سازی آرمانی با توجه به کارایی و فهم آسان و در دسترس بودن مطالب و مقالات و کتب آموزشی و برگزیده شد. این روش در مباحث مختلقی کـاربرد داشـته ولـی در بحـشمعدن کاربردی کم رنگ تر از سایر علوم داشته است.
1-3-1) اصول مورد استفاده در مدل
با پیچیده شدن شرایط تصمیم گیری رسیدن به اهداف مورد نظر مشکل می شود. بنابراین روش هایی برای دستیابی بـهاهداف ابداع شده است در فصل های قبل مدل هایی ارائه شدند که در آنها بهنیه سازی یک تابع هدف مورد نظر بود. مسائلی رابطه (1-1)
نظیر ماکزیمم کردن سود مینیمم کردن هزینه و حداقل نمـودن
مسافت حمل مثال هایی از این نوع اند که با استفاده از تکنیک برنامه ریزی خطی قابل حل می باشند برنامه ریزی خطی کهسعی در پیدا کردن مقدار بهینه یک هدف مشخص دارد بعنوان یکی از روش های کاربردی خطی که سـعی در پیـدا کـردنمقدار بهینه یک هدف مشخص دارد بعنوان یکی از روش های کاربردی شناخته شده است از نقایص این روش رسیدن به یکهدف اس ت. بعبارت دیگر بدون توجه به شرایط مسئله (از نظر اهدافی که اولویت کمتری دارند) فقط یک هدف بهینه تـأمین می شود. [5]
محققین در دهه های اخیر انواع مدل ها را به (1MCDM) و (2MADM) تقسیم می کنند مدل های چند هدفه در تصمیمگیری های پیوسته و مدل های چند شاخصه در تصمیم گیری های چند معیاره بشرح زیر می باشد: [32] هدف، تابعی است از جهت یا جهاتی که تصمیم گیرنده در زمان و مکانی معین درصدد دسترسی به آن است روش حل، راه حلی که موجب بهینه شدن هر یک از توابع هدف می شود.
[17،55] (3MODM) -2-3-1
مدل کلی تصمیم گیری چند هدفه بصورت رابطه 3-3() [54] می باشد هدف این گونه مدل ها بهینه کردن تابع کلی مطلوبیت تصمیم گیرنده است فلوچارت شکل 1-1() روش هـای گونـاگونارزیابی یک مدل چند هدفه را نمایش می دهد. [45]
١مدل های چند معیاره
٢مدل های چند شاخصه
٣تصمیم گیری چند هدفه
همانطور که در شکل 1-1() ملاحظه می شود روش های ارزیابی بستگی به زمان و نوع اطلاعاتی دارند که از تصمیم گیرنده گرفته می شود. این اطلاعات بمنظور برآورد تابع مطلوبییت برای تصمیم گیرنده مورد استفاده قرار می گیرند. کسب اطلاعات از یک تصمیم گیرنده برای ارزیابی یک مدل چند هدفه به چهار دسته تقسیم می شود. 1. عدم دسترسی به اطلاعات از تصمیم گیرنده
2. گرفتن اطلاعات اولیه از تصمیم گیرنده قبل از حل مسئله
3. گرفتن اطلاعات ضمن حل مسئله
4. گرفتن اطلاعات نهایی از تصمیم گیرنده، بعد از حل مسئله
3-27–مدل های برنامه ریزی آرمانی [71،55]
برنامه ریزی آرمانی گسترش و تعدیل برنامه ریزی خطی است با روش برنامه ریزی آرمانی می توان اهداف پیچیـده یـکسیستم را بطور همزمان بهینه کرد بعبارت دیگر تکنیکی است که قابلیت حل مسائل تـصمیم گیـری بـا چنـد هـدف را داردمبنای کار چنین است که برای هر کدام از هدف ها عدد مشخصی بعنوان آرمان تعیین و تابع هدف مربوط به آن مشخص می شود آنگاه جوابی جستجو می شود که مجموع انحراف هر هدف نسبت به آرمان تعیین شده برای همان هدف را حداقل نماید.
تابع هدف مدل برنامه ریزی آرمانی می تواند از چند واحد اندازه گیری مختلف تشکیل شده باشد معمولا اهـداف چنـد گانـهتصمیم گیرندگان با هم در تضاد می باشند و دستیابی به یکی از آن ها سبب از دست دادن هدف های دیگر می شود بنابراین برای حل چنین مسئله ای نیاز به مرتب نمودن اهداف از لحاظ اهمیت آن ها می باشد در صـورتی کـه تـصمیمگیرنده بتواند اولویت های مورد نظر خود را از لحاظ درجه اهمیت آن ها مرتب نماید مسئله مورد نظـر بـا اسـتفاده از برنامـهریزی آرمانی قابل حل می باشد البته بشرطی که تمام محدودیت ها و اهداف رابطه خطی داشته باشند.
برنامه ریزی آرمانی از قدیمی ترین مدل های تصمیم گیری چند معیاره است کوپر و چارنس اولین مقاله خـود را دربـاره
برنامه ریزی آرمانی در سال [45] 1955 منتشر کردند آن ها حداقل مجموع قدر مطلق انحرافات از مقاصد مشخصی را مـورد
بررسی قرار دادند. هدف این است که حل مدل های ریاضی بهینه سازی همزمان با تمایل تصمیم گیرنـده در تـأمین مقاصـد
مشخصی از اهداف مختلف انجام شود
مراحل ایجاد مدل برنامه ریزی آرمانی به شرح زیر است:
– مشخص نمودن آرمان ها و محدودیت های منعکس کننده منابع
– تعیین اولویت های آرمان ها
– تعیین متغیر های تصمیم گیری
– تعیین محدودیت ها مشابه برنامه ریزی خطی
– برای هر آرمان معادله آرمانی آن بگونه ای که سمت راست تعیین کننده هدف آرمان باشد
– تعیین متغیر های انحراف مثبت و منفی (+d-،d) برای هر آرمان در معادله آرمانی مورد نظر
– تشخیص تابع هدف با کمینه سازی تابع متغیر های 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 کلی معدنکاری سطحی به فعالیت هایی اطلاق می گردد که به منظور استخراج ذخایر معـدنی نزدیـک بـه سـطحزمین انجام م ی شون د. چرخه تولید در روش استخراج روباز شامل حفاری, انفجار, بارگیری و باربری اسـت. هـدف دو فعالیـتاول خرد کردن سنگ و رساندن آن به ابعاد خاص و دو مرحله بعد, انتقال و جابجایی مـواد خـرد شـده مـی باشـد. عملیـاتبارگیری و باربری 50 تا 70 درصد کل هزینه های معدنکاری را به خود اختصاص می دهند.
در معدنکاری مانند هر صنعت دیگر, فعالیت ها با رعایت مسائل فنی حاکم بـر آن صـنعت و در جهـت کـسب حـداکثرسود, طراحی می شود. برای این منظور مواد معدنی و باطله های استخراجی می بایست در کوتاه تـرین زمـان و بـا کمتـرینهزینه استخراج شود. انتخاب تجهیزات و ماشین آلات و استفاده صحیح از آن ها ,از عوامل تأثیرگذار بر طراحی, برنامه ریزی و مدیریت عملیات بشمار می روند. [1]

2-1- سیستم حمل و نقل در معادن
عملیاتی که برای برداشت و جابجایی مواد معدنی یا باطله در حین استخراج انجام می شود, حمل مواد نامیده می شود.
بارگیری و باربری دو فعالیت اصلی در عملیات استخراجی محسوب می شوند. عملیات بارگیری معمـولاً بـا لـودر یـا شـاول وباربری با کامیون و نوار نقاله صورت می گیرد.
انتخاب صحیح ماشین آلا ت در مرحله آماده سازی یکی از مهمترین تصمیماتی است که در معدنکاری سـطحی گرفتـهمی شود. امکان پذیری فنی, ایمنی و مطلوبیت اقتصادی, معیارهایی هستند که باید در این انتخاب مورد توجه قرار گیرند.
افزایش ظرفیت تجهیزات باعث افزایش میزان تولید و کاهش هزینه نیروی انسانی به ازای تناژ استخراج شده می گردد.
به همین دلیل در چند دهه اخیر ,ظرفیت تجهیزات معدنکاری روباز بطور چشمگیری افزایش یافته است بطوری که کـامیونهایی با ظرفیت تا 350 تن ساخته شده است. از موارد دیگر تجهیزات معدنکاری با ظرفیت بالا می تـوان بـه اکـسکاواتورهایبیل چرخشی با 8400 متر مکعب در ساعت و شاول های الکتریکی 30 متر مکعبی اشاره کرد.

22– عوامل مؤثر در انتخاب نوع و تعداد ماشین آلات [*13،1]
22–1- روش معدنکاری
روش معدنکاری عمدتاً به ابعاد معدن, خصوصیات ژئومکانیک ی, عمق و بسیاری عوامل دیگر بستگی دارد. ذخـایر بـزرگکم عیار نزدیک سطح زمین, معمولاً به روش روباز استخراج می شوند. به منظور استخراج بـه روش روبـاز از ماشـین آلا ت بـاظرفیت بالا استفاده می شود. با افزایش عمق ماده معدنی و در نتیجه افزایش حجم باطله برداری, در صورتی کـه عیـار مـادهمعدنی به حدی باشد که استخراج به روش روباز مقرون به صرفه نباشد, از روش های زیرزمینی برای استخراج مـاده معـدنیاستفاده می شود. در روش های زیرزمینی نیز بر اساس روش استخراجی مورد نظر از ماشین آلات متفاوتی استفاده می گردد.
22-2– اندازه و ارزش ماده معدنی
هر ماده معدنی برای استخراج باید از نظر مقدار ذخیره کانسار که تأثیر مستقیم بـر میـزان تولیـد و عمـر معـدن دارد, بررسی گردد.
هر م عدنی از نظر کمی و کیفی باید در حدی باشد که استخراج آن اقتصادی باش د. با توجه به عمر معدن, حجـم عملیـات وروش استخراج, مناسب ترین ماشین آلاتی که باید مورد استفاده قرار گیرند, توسط طراحان انتخاب می شوند.

22–3- اطلاعات مربوط به تولید
این اطلاعات شامل مواردی نظیر مقدار ماده معدنی که روزانه باید به عنوان خوراک به کارخانه کانه آرایی ارسال شـود, چگونگی آمیختن عیارهای مختلف ماده معدنی با یکدیگر, چگونگی جداسـازی مـواد در صـورتی کـه مـواد معـدنی مختلـفاستخراج شون د, فاصله حمل ماده معدنی از معدن به کارخانه کانه آرایی, اختلاف ارتفاع بین جبهه کارهای استخراجی و غیرهمی باشد.

22–4- اطلاعات مربوط به باطله
این اطلاعات شامل مواردی نظیر تناژ باطله ای که به ازای کل ماده معدنی برداشته می شود, فاصله حمل باطله از معدنتا دامپ باطله و میزان باطله برداری قبل و در حین استخراج می باشد.
22–5- محل نصب تجهیزات سنگ شکن
محل نصب سنگ شکن و تـأسیسات جانبی آن باید به گونه ای انتخاب شود که ضمن داشتن کمترین فاصله با معـدن, در محدوده نهایی فعلی یا طرح توسعه معدن قرار نگیرد.
22-6– شیب مسیرهای حمل
شیب جاده های معادن روباز حداکثر 12 درصد می باشد. هنگام طراحی شیب مسیرهای حمل, بایـد توجـه نمـود کـهماشین آلا ت بزرگ معدنی در مسیرهای با شیب زیاد نمی توانند به خوبی حرکت کنند. در مواردی کـه شـیب زیـاد انتخـابشود, باید توانایی ماشین آلا ت معدنی برای حمل مواد در مسیرهای پرشیب, نسبت به وزن و توان آن ها مـورد بررسـی قـرارگیرد.
22–7- انعطاف پذیری ماشین آلات
با توجه به نوع ذخیره و روش استخراج از ماشین آلا ت متفاوتی برای بارگیری و حمل مواد استفاده می شـود. بـیش از75 درصد از معادن بزرگ روباز برای بارگیری و حمل از شاول و کامیون استفاده می کنن د. دلیـل ایـن انتخـاب اینـست کـهاستخراج در معادن روباز به صورت انتخابی است و سیستم شاول و کامیون برای این روش, انعطاف پذیری کافی دارند.
22–8- خدمات بعد از فروش
یکی از عوامل مهم در انتخاب ماشین آلا ت جدید برای یک معدن, خدمات بعد از فروشی است که کارخانه سازنده ارائهمی ده د. این اطمینان باید به وجود آید که بعد از خرید, قطعات یدکی, خدمات فنی و در صـورت نیـاز آمـوزش و راهنمـاییهای لازم از طرف کارخانه سازنده تأمین می گردد.
22-9– نحوه تعمیرات و نگهداری ماشین آلات
به منظور حفظ و نگهداری ماشین آلا ت در شرایط ایده آل, باید برنامه ای منظم برای تعمیر و نگهداری مـنظم ماشـینآلات تنظیم شود. تعداد ماشین آلا ت مورد نیاز معدن نیز باید به گونه ای باشد تا در مواقعی کـه نیـاز بـه سـرویس و تعمیـردارند, خللی در میزان تولید به وجود نیاید.
22–01- نیروی انسانی آموزش دیده
استفاده از نیروهای انسانی آموزش دیده و آشنا با محیط و ماشین آلا ت معدنی می تواند سبب کاهش زمان هـای تلـفشده و در نتیجه کاهش هزینه بهره برداری شود.
22–11- شرایط جوی
کوهستانی بودن منطقه به دلیل کمبود فشار هوا و اکسیژن و نیز سرد بودن هوا ممکـن اسـت بـر عملکـرد موتورهـایماشین آلا ت اثر منفی بگذارد, بنابراین در چنین شرایطی باید از ماشین آلا ت با توان بیشتر استفاده نمود تـا جبـران کـاهشبازدهی شود.
22–21- شرایط برداشت
شرایط سنگ در زمان برداشت آن در انتخاب توان ماشین آلا ت تأثیر بسزایی دار د. در شرایط دشـوار کـه حاصـل یـکانفجار نامطلوب و در نتیجه عدم خردایش و جابجایی مناسب سنگ است, معمولاً ماشین باید از قدرت کندن بیشتری نـسبتبه شرایط معمولی و آسان برخوردار باشد.
22–31- هزینه سرمایه گذاری
به منظور پایین نگاه داشتن میزان سرمایه گذاری در معادن و کاهش هزینه های تولید, تا جای ممکن باید ماشین آلات به گونه ای انتخاب شوند که مجموع هزینه های سرمایه ای و عملیات اجرایی حداقل باشد.
22–41- قابلیت دسترسی به ماشین آلات
قابلیت دسترسی به ماشین آلا ت معدنی به ساختار فنی و قطعات یدکی آن ها بستگی دارد. هر چه دستگاه پیشرفته ترباشد ,مشکلات تعمیر و نگهداری آن بیشتر اس ت, اما داشتن بازدهی بالا سبب کاهش هزینه عملیاتی و در نهایت اقتصادی تربودن فعالیت می شود.
2-3- سیستم بارگیری
سیستم های بارگیری مختلفی از قبیل شاول, لودر, دراگ لاین, اکسکاواتورها و بیل های مکانیکی در معادن روباز وجود دارند. انتخاب صحیح ماشین آلات بارگیری نیاز به مطالعه دقیق و بررسی های فنی و اقتصادی همه جانبه داشته و بستگی به شرایط عملیاتی موجود در معدن دارد. متداول ترین ماشین بارگیری در معادن روباز, شاول است.
2-3-1- ماشین آلات بارگیری
معمولاً ماشینی که بعنوان بارکنند ه, در معادن سطحی انتخاب می شود, شاول الکتریکی است. شاول اولین بـار قبـل ازسال 1800 میلادی به منظور حفر کانال ساخته و مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1925 برای نخستین بار در معادن بکـارگرفته ش د. از آن سال به بعد اندازه جام شاول ها بطور چشم گیری افزایش یاف ت. موتورهای شاول ها در ابتدا موتورهای بخاربودند که بعدها به موتورهای دیزل و در نهایت به موتورهای الکتریکی تبدیل شدند. در شرایط فعلی دو نوع شاول در معـادنبکار گرفته می شوند. شاول هایی که در معادن ذغال سنگ به منظور باطله برداری و شـاول هـایی کـه بـرای برداشـت مـوادمعدنی خرد شده, طراحی و ساخته شده اند. شاول نوع دوم بیشتر برای جابجا کردن مواد پس از آتشباری مورد استفاده قـرارمی گیرن د. با توجه به ظرفیت بارگیری این شاول ها و نیز قیمت بالای آن ها ,بیشتر در مواردی از شاول استفاده می شود کهلودرهای معمولی جواب گوی عملیات مربوطه نباشند.
این دو شاول از لحاظ ساختار مشابه بوده و تنها از لحاظ اندازه با یکدیگر متفاوت می باشند. شاول هایی که در معادن فلـزیبکار می روند, کوچک تر از نوع دیگر می باشند. ظرفیت جام این نوع شاول ها بطور معمول بین 7-30 متر مکعب است و بـهنحوی طراحی شده اند که قادرند سنگ یا مواد بارگیری شده را به داخل سیستم های باربری همچون کامیون ها و لوکوموتیو تخلیه نماین د. این نوع شاول ها توانایی نفوذ در انواع سنگ ها اعم از نرم تا سخت را دارن د. توانایی مذکور توأم با اسکلت بندی محکم و داشتن خاصیت محور گردی, این امک ان را برای شاول به وجود آورده تا در مقایسه با سایر ماشین های بارگیری هـماندازه از تولید بالاتر و نسبتاً پیوسته تری برخوردار باشد.
در 80 درصد معادن روباز برای بارگیری از شاول استفاده می شود. برخی از دلایل این انتخاب, توانایی اسـتخراج همـهنوع سنگ از نظر سختی, طول عمر زیاد (شاول های الکتریکـی دارای 4000 سـاعت یـا بیـشتر, 15 تـا 20 سـا ل) و قابلیـتدسترسی بالا (75 تا 85 درص د) می باشن د. بنابراین با پروژه های معدنی با عمر 20 تا 25 سال سـازگاری دارد. بـرخلاف بـالابودن قیمت اولیه, هزینه عملیات ی آن پایین است که در مجموع سبب اقتصادی بودن پروژه های بلند مدت می شود. کـاراییدر شرایط جوی گوناگون, راندمان بالای بارگیری و سازگاری برای کار در پله های با ارتفاع حدود 51-10 متـر, آن هـا را درمقایسه با بارکننده های دیگر نظیر دراگ لاین و اکسکاواتور بیل چرخشی معمولاً کاراتر و ارجح تر نموده است.
در مقابل مزایای ذکر شده, شاول ها دارای یک سری معایب نظیر انعطاف پذیری کم, تحرک کمتر در مقایسه با لودر وبالا بودن قیمت اولیه – کاربر د آن برای معادن کوچک تا متوسط, از نظر اقتصادی معمـولاً مقـرون بـه صـرفه نیـست – مـیباشند.
افزایش ظرفیت می تواند مجموع هزینه های عملیاتی و سرمایه ای را به ازای هر تن کاهش دهد, زیـرا موجـب کـاهشتعداد نیروی انسانی, افزایش تولید در واحد زمان, کمتر شدن زمان هـای تـأخیر تجهیـزات و کـاهش مجمـوع هزینـه هـایمصرفی نظیر سوخت و برق گردد. مناسب ترین شرایط برای بکارگیری شاول ها وقتی است که ارتفاع پله ها بین 9 تا 15 متر بوده و سنگ ها بخوبی خرد شده باشند.
2-23–عوامل مؤثر در انتخاب نوع تجهیزات بارگیری عوامل متعددی در تعیین نوع بارکننده مؤثرند.
2-23–1-خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگ
خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگ که در انتخاب تجهیزات تأثیر می گذارند به دو گروه دسته بندی می شوند:
الف- قابلیت کنده شدن
این عامل ملاکی برای تعیین کار مورد نیاز جهت نفوذ در سنگ (کانسنگ و باطله) و برداشت و در نهایت انتقال آن هـامی باش د. مواد از این جنبه در سه گروه بدون نیاز به آتشباری, مواد قابل کندن و مواد مستلزم چالزنی و آتشباری تقسیم می شوند.
بر اساس تحقیقات انجام شده توسط پاسامه متوگلو1[1] انتخاب بارکننده ها با توجه به قابلیت برداشت سنگ هـا در5 گروه طبقه بندی می شود که در جدول 1-2 ارائه شده است. تقسیم بندی فوق با توجه به تـأثیر عـواملی همچـون مقاومـتفشاری تک محوره, فاصله درزه ها, تغییرات آب و هوا و سختی سنگ برآورد شده است


مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25 هزار تومان

خرید فایل pdf به همراه فایلword

قیمت:35هزار تومان