مقدمه
توجه به اولین مرحله از خردایش سنگ که توسط حفاری و انفجار صورت می پذیرد، یکی از اساسی ترین و حساس ترینپارامتر های موثر بر اقتصاد و حیات معدن به شمار می رود. انجام یک انفجار مطلوب، کاهش هزینه های کل خردایش سنگ ،بهبود بازدهی عملیات حفاری، بارگیری، باربری و بهبود عملیات بعد از استخراج مواد معدنی که شامل ورود مواد به سنگ شکن های اولیه و ثانویه و غیره می باشد، 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 انفجار آن را بهینه نمود. به طور کلی عوامل موثر بر روی انفجار را می توان به دو گروه عمده شامل، پارامتر های قابل کنترل (الگوی انفجار) و پارامتر های غیر قابل کنترل (خصوصیات ژئومکانیکی توده سنگ) تقسیم بندی نمود. خرج ویژه، نحوه آرایش چال ها، تاخیر در شروع انفجار، قطر چال، ضخامت بارسنگ، فاصله ردیفی چال ها، طول گل گذاری و ضریب سفتی از جمله پارامتر های قابل کنترل و حفره های طبیعی و نواحی غیر مقاوم شامل سطوح لایه بندی، گسل ها و درزه ها جز پارامتر های غیر قابل کنترل محسوب می شوند.
همانگونه که پیشتر مطرح شد نخستین و اصلی ترین هدف انفجار در معادن، خرد باطله و ماده معدنی است که در صورت مناسب انجام شدن انفجار تسهیل عملیات بارگیری و کاهش مشکلات در بخش سنگ شکنی را خواهیم داشت. خردایش مطلوب به عوامل متعددی از مانند نوع ماده منفجره ،چاشنی، پرایمر، نوع سنگ و خرج ویژه بستگی دارد. اما در بعضی از شرایط به دلیل عدم دسترسی به خردایش بهینه تبعاتی در اثر انفجار بد پدید می آید که عبارتند از لرزش زمین، شکستگی های نا مطلوب مثل عقب زدگی، جناح زدگی، پرتاب سنگ و انتشار امواج انفجاری در هوا و تولید صدای مهیب در هوا .محققین بسیاری نظیر کونینگهام، لیلی، لانگفورس و … در گذشته روابطی را جهت پیش بینی میزان خردایش ناشی از انفجار ارائه نموده اند که با توجه به شرایط پیچیده حاکم بر روابط بر عملیات انفجار، نتایج حاصله چندان قابل اعتماد نیستند. در سال های اخیر، به منظور مدلسازی محیط های ناهمگون و پیچیده روش های متفاوتی جهت پیش بینی این موارد مورد استفاده قرار گرفته است. از جمله این روش ها شبکه های عصبی مصنوعی است که به تازگی در صنعت معدنکاری ظهور پیدا کرده و نتایج قابل توجهی را در زمینه های مختلف معدنی حاصل نموده است. شبکه های عصبی در مبحث انفجار معادن کاربرد هایی در داخل و خارج از کشور داشته است. که از آن جمله می توان به پیش بینی لرزش زمین، پیش بینی پرتاب سنگ، عقب زدگی و غیره اشاره نمود.اما بحث تحلیل های آماری که به غلط رگرسیون نامیده می شود، در بخش صنعت معدن کاربرد های قابل ملاحظه و چشم گیری جز چند مورد انگشت شمار نداشته است که بیشتر در قسمت مکانیک سنگ به کار رفته است. در مورد انفجار معادن تنها سه مورد مطالعاتی در دسترس می باشد که دو مورد مطالعاتی در زمینه لرزش زمین و یک مورد در زمینه پرتاب سنگ می باشد.پروژه حاضر به منظور طراحی الگوی انفجار مناسب توسط روش های نوین، نظیر شبکه های عصبی و تحلیل های آماری و با در نظر گرفتن میزان خردایش مطلوب در معدن شماره 1 سنگ آهن گل گهر انجام شده است. تولید قطعات درشت سنگ در این معدن به عنوان یکی

 

عوامل و پارامتر ی ها قابل کنترل در انفجارهای معادن و بررسی عوامل تجربی و بررسی روش های نوین تحلیل

عوامل و پارامتر ی ها قابل کنترل در انفجارهای معادن و بررسی عوامل تجربی و بررسی روش های نوین تحلیل

فهرست مطالب

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

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول عوامل و پارامتر های قابل کنترل در انفجارهای معادن

توده سنگها، دارای خصوصیات فیزیکی و مکانیکی هستند که از خواص زمین شناسی آنها نشات گرفته اند. این خواص شامل نا پیوستگی ها، مقاومت کششی و فشاری، لایه بندی ،سطح ایستایی آب و درزه و شکاف های موجود در سنگ ها است. با تغییر این خصوصیات، نتایج حاصل از انفجار سنگ نیز تغییرات قابل ملاحظه ای مکند. در مقابل برای انفجار سنگ، پارامترهایی وجود دارند که با تغییر آنها می توان به نتایج مورد نظر، دست یافت. به این پارامترها اصطلاحاً پارامترهای قابل کنترل انفجار می گویند و شامل موارد زیر می باشد[1]:هندسه انفجار(قطر چال، طول خرجگذاری، بار سنگ، فاصله ردیفی چال ها) نوع انفجار (قدرت ماده منفجره، انرژی و سیستم پرایمر) زمان (تاخیر زمانی و سیستم آتش)در این فصل به بررسی تغییرات پارامترهای قابل کنترل بر نتایج انفجار سنگ پرداخته شده است.
1-2- پارامترهای قابل کنترل انفجار
هدف از طراحی انفجار در کارهای روباز استفاده معقول از حفر چال و مواد منفجره است تا با ایمنی بالا وعوارض مخرب کم بتوان اقدام به خرد کردن و شکستن سنگها نمود. برای بیان این مطلب لازم است تا اجزاء طراحی شناخته شود[1].بین اجزاء مربوطه میتواند روابطی منطقی وجود داشته باشد،اما این روابط تابع شرایطی از قبیل:هدف از انفجار، نوع و ساختمان سنگ، نوع و کیفیت ماده منفجره و شرایط محیط کار هستند[1].
1-2-1- قطر چال
انتخاب صحیح قطر چال برای کسب حداکثر خرد شدگی و حداقل هزینه بسیار مهم است. عواملی همچون میزان استخراج، ارتفاع پله، نحوه خرد کردن، لرزش زمین و هوا، پرتاب سنگ ماده منفجره در انتخاب قطر چال موثر هستند[1]موارد مهم در انتخاب قطر چال عبارتند از[1]:سرعت حفاری با قطر چال نسبت معکوس دارد یعنی چال های قطور با سرعتی کمتر از چال های کم قطر حفر می شوند[1]. هزینه حفاری وانفجار با افزایش قطر کاهش می یابد[1].هزینه خرد کردن یک توده سنگ در صورت حفر چال با قطر بیشتر کم میشود اما به علت وجود قطعات بزرگ سنگ هزینه حمل و بارگیری و سنگ شکن افزایش می یابد[1].چالهای قطور با قطر کم بهم نزدیکتر هستند بدین لحاظ توزیع انرژی ماده منفجره در آن بهتر از چال های قطور انجام می شود، در این مورد هزینه حفاری زیاد می شود اما لرزش زمین قابل کنترل و خرد شدن سنگ یکنواخت و پرتاب سنگ کم می شود[1].استفاده از چال های کم قطر در سنگ های پر درزه موجب می شود که به علت قطر کم، چال ها به هم نزدیک و عملاً تعداد درزهای موجود بین دو چال متوالی کم شود لذا انرژی به هدر نمی رود و در نتیجه سنگ های درشت کاهش پیدا می کند و خرد شدگی بیشتر می شود، لذا در سنگ های پر درزه استفاده از چال های قطور توصیه نمی شود[1].حفر چال با قطر بزرگ مستلزم انتخاب ماشین حفاری بزرگ و به عبارت دیگر سرمایه گذاری بیشتر است[1].وقتی قطر چال زیاد باشد ضخامت بار سنگ و فاصله ردیفی چال ها نیز زیاد خواهد بود، چنین طراحی برای شرایطی که تولید معدن زیاد باشد، ماشن آلات بارگیری، حمل و نقل و سنگ شکنی بزرگ بوده و خرد شدگی یکنواخت، صافی کف پله، لرزش زمین و هوا مد نظر نباشد، مناسب است[2].
1-2-2- ضخامت بارسنگ
نزدیکترین فاصله سطح آزاد هنگام انفجار تا محل چال را ضخامت بارسنگ می نامند که می توان آنرا به عنوان مهمترین و بحرانی ترین پارامتر در طراحی انفجار روباز بحساب آورد 2[]. ضخامت بار سنگ در ارتباط مستقیم با سایر عوامل انفجار است و تغییرات آن اثری قاطع روی پیامد های انفجار خواهد داشت و اگر خطایی در انتخاب آن پیش آید اثر آن در نتیجه انفجار خیلی بیشتر از سایر پارامترها است. بررسی مطالب زیر اهمیت ضخامت بار سنگ را نشان می دهد[2]:اگر ضخامت بار سنگ پرتاب سنگ، لرزش هوا، خردایش و جابجایی کم عقب زدگی زیاد و احتمل وجود پاشنه و سطح ناصاف زیاد می شود[2].اگر ضخامت بار سنگ خیلی بیشتر از مقدار صحیح آن باشد، توده سنگ حرکت نکرده و در نتیجه آن لرزش زمین و پرتاب سنگ را داریم[2].
1-2-3- فاصله ردیفی چال ها
فاصله بین چال ها در جهت عمود بر ضخامت بار سنگ را فاصله ردیفی چال ها می گویند و آنرا با s نمایش می دهند، فاصله ردیفی چال ها معمولاً بیش از ضخامت بارسنگ است. اگر فاصله ردیفی چال ها زیاد انتخاب شود سطح خارجی تنش کششی ایجاد می گردد اما در نزدیکی چال تنش فشاری حاصل می شود و سنگ از بیرون به داخل می شکند که نتیجه این انفجار رضایت بخش است. اما اگر فاصله ردیفی چال ها از ضخامت بار سنگ کمتر باشد ممکن است انفجار به نحوی انجام گیرد که خمش چال از بالا به پایین باشد، در اینگونه موارد تنش کششی در اطراف چال بوجود می آید و نتیجه مطلوب نیست [1،2].فاصله ردیفی چال ها به نوبت انفجار (فوری، تاخیری) و ضریب سفتی (HB ) بستگی دارد. نکات ذیل در مورد انتخاب فاصله ردیفی چال ها، بایستی مورد توجه قرار گیرد:1.اگر فاصله ردیفی چال ها از حد بهینه زیادتر باشد، خردایش نامناسب، خردشدگی زیاد سنگ در اطراف چال، تولید سنگ های بزرگ، مشکلات پاشنه ،شکست ناقص بین چال ها و ناصاف بودن سطح بعد از انفجار ایجاد می شود

1-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7
1-2- پارامترهای قابل کنترل انفجار ………………………………………………………………………………………………………………………… 7
1-2-1- قطر چال ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7
1-2-2- ضخامت بارسنگ …………………………………………………………………………………………………………………………………… 8
1-2-3- فاصله ردیفی چال ها ………………………………………………………………………………………………………………………………. 9
1-2-4- ارتفاع پله …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10
1-2-5- اضافه حفاری ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 11
1-2-6- گل گذاری …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 11
1-2-7- شیب چال ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 11
1-2-9- خرج ویژه……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12
1-2-01- حفاری ویژه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 13

فصل دوم روابط تجربی پیش بینی خردایش ناشی از انفجارهای معدنی

انفجار سنگ یکی از از پیچیده ترین مسائل است که شامل ایجاد درزه و شکاف و گسترش آنها بوسیله نیروهای حاصله از انفجار می شود. عملیات انفجار عموماً بر اساس یکسری نتایج تجربی پایه ریزی شده است[4].به طور کلی گسترش شکستگی در سنگ و تبدیل شدن آن به قطعات ریزتر که بوسیله انفجار و یا ابزار دیگر بدست می آید خردایش1 می گویند[5].هودسن2 معتقد است که فرآیند خردایش و استخراج سنگ که بوسیله ماشین و یا انفجار انجام می شود به طور مقدماتی شامل تغییر ابعاد یک بلوک به ابعاد خرد شده می باشد[6].با توجه به پروژه های مختلف نیاز به توزیع ابعاد سنگ خرد شده بسیار متنوع می باشد. برای مثال در معادن روباز خرد شدگی مناسب و خوب برای سنگ های باطله مد نظر نیست ولی برای ماده معدنی انتظار خردشدگی مناسب را داریم[1].در هر انفجار تنها 3% از انرژی ماده منفجره به امواج فشاری3 تبدیل می شود. از آنجا که این امواج بعد از تصادم با سطح آزاد در سنگ انعکاس پیدا می کنند در صورت ناکافی بودن و عدم رسیدن این انرژی به سنگ ها شاهد ایجاد سنگ های درشت4 خواهیم بود. امواج فشاری وظیفه ایجاد ترک های شعاعی را بر عهده دارند و امواج کششی عمل خرد کردن را انجام می دهند[7].برای خرد کردن سنگ می بایست فشردگی موج ضربه مقدماتی بیشتر از مقاومت سنگ باشد. جهت دستیابی به این هدف خرج مصرفی در چال انفجاری باید به طور کامل و بدون هیچ فضای خالی با سنگ در ارتباط باشد. البته فشار ناشی از انفجار نمی تواند کاهش پیدا کند مگر اینکه فضاهای خالی در بین خرج درون چال انفجاری تعبیه نمود[8].خرد شدن سنگ قبل از حرکت توده سنگ شروع و تا جابجایی کامل سنگ ادامه می یابد. و علل مختلف آن به شرح زیر است[9]:
1- تنش های کششی ناشی از انعکاس تنش فشاری وارده به سنگ در سطح آزاد.
2- تنش های کششی وارد شده به سنگ ناشی از فشار مستمر گاز داخل چال.
3- بهم خوردن سنگ های پرتاب شده.
اندازه سنگ های منفجر شده باید به اندازه کافی کوچک باشد که به راحتی داخل جام سیستم بارگیری جای گیرند و نیاز به انفجار های ثانویه نداشته باشند. از سوی دیگر از تولید خرده های بسیار ریز به منظور جلوگیری از گرد و غبار نیز باید پیشگیری شود. هر چند اندازه جام سیستم بارگیری، بزرگترین اندازه سنگ های منفجر شده را تعیین می کند، اما تعیین کوچکترین اندازه خرده های انفجاری مشکل و کافی است که اشاره شود چنانچه اندازه سنگ های منفجر شده کوچکتر از اندازه مورد نظر باشد موجب به عدر رفتن ماده منفجره و افزایش هزینه خواهد شد. بر این اساس با توجه به نوع ماشین بارگیری و اندازه ورودی سنگ شکن اولیه، در هر معدن متوسط اندازه خرده های انفجاری باید از یک اندازه بهینه برخوردار باشند[ 01].در حدود 03 سال پیش مک کنزی5 نمودار هایی را که نمایشگر هزینه مرتبط با هر یک از عملیات معدنی با توجه به خردایش می باشد را در معدن کوبک-کارتیر6 بدست آورد. عملیات معدنی مورد مقایسه عبارت بودند از حفاری، انفجار، بارگیری، باربری و خردایش سنگ با استفاده از سنگ شکن9[]. مشاهدات مک کنزی منجر به بدست آمدن نمودار های هزینه بر اساس میانگین ابعاد خردایش گردید.مک کنزی نشان داد که هزینه های بارگیری، باربری و خرد کردن سنگ با سنگ شکن با افزایش خردایش سنگ کاهش می یابد، در حالی که با افزایش خردایش سنگ هزینه های حفاری و انفجار افزایش می یابد[ 11]. (شکل2-1)خرد کردن مکانیکی یکی از عملیات پر هزینه در معدنکاری است که می توان آن را با خرد کردن بوسیله مواد منفجره جایگذین کرد. توانایی در پیش بینی خردایش توده سنگ بوسیله انفجار نتایج مناسبی از ایجاد خردایش با ابعاد دلخواه و مورد نظر بدست می دهد[21].
2-1-1- شرایط زمین ساخت منطقه انفجاری
این پارامتر عمدتاً بیشتر از ماده منفجره می تواند بر نتیجه خردایش موثر باشد. مواردی که بر روی نتیجه انفجار موثر می باشند عبارتند از مقاومت فشاری، چگالی، مقاومت کششی، سختی، ساختار سنگ و سرعت انتشار[31].هاگن7 معتقد است که عملیات انفجار معمولاً تحت تاثیر درزه ها و لایه بندی سنگ ها می باشد.ترک ها و شکاف های از پیش ایجاد شده در سنگ تمایل دارند که ترک های ایجاد شده توسط انفجار را تحت الشعاع قرار دهند. طبق نظر هاگن در سنگ های درزه دار مناسب ترین نتیجه خردایش زمانی بوجود می آید که ترک ها و درزه های طبیعی نسبت به جبهه کار به حالت موازی قرار گیرند. گوس8 دریافت که تاثیر فاصله داری و جهت ناپیوستگی ها معادل با 55% کل تاثیرات خصوصیات توده سنگ بر عملیات انفجاری است

2-1- پارامتر های موثر بر خردایش ………………………………………………………………………………………………………………………… 18
2-1-1- شرایط زمین ساخت منطقه انفجاری …………………………………………………………………………………………………………… 18
2-1-2- حفاری ویژه …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 18
2-1-3- خرج ویژه…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19
2-1-4- الگوی حفاری ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 19
2-1-5- الگوی انفجاری …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19
2-1-6- شیب چال …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 19
2-1-7- انحراف چال …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 19
2-1-8- ابعاد منطقه انفجاری ……………………………………………………………………………………………………………………………… 20
2-2- رابطه های ریاضی پیش بینی خردایش انفجار …………………………………………………………………………………………………… 20
2-2-1- لارسون …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 21
2-2-2- فرنکل ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 21
2-2-3- هنسن………………………………………………………………………………………………………………………………………………..22
2-2-4- راکیشف …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 23
2-2-5- لوپز جمینو …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 24
2-2-6- لیلی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 25
2-2-7- گاپتا و دیگران ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26
2-2-8- کاز- رام………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 27
2-2-8-1- معادله کازنتسوف ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 27
2-2-8-2- منحنی رزین – راملر …………………………………………………………………………………………………………………………….. 28
2-2-8-3- تأثیر طرح آتشکاری روی شاخص یکنواختی …………………………………………………………………………………………………. 29
2-2-9- مدل اصلاح شده کاز- رام ………………………………………………………………………………………………………………………….. 30

نمایی از بولدر های ایجاد شده در معدن سنگ آهن گل گهر

نمایی از بولدر های ایجاد شده در معدن سنگ آهن گل گهر

فصل سوم آشنایی با معدن سنگ آهن گل گهر

معدن سنگ آهن گل گهر در استان کرمان، در طول جغرافیایی 55 درجه و 91 دقیقه شرقی، عرض جغرافیایی 92 درجه و 7 دقیقه شمالی و تقریباً در مرکز مثلثی که رئوس آن را کرمان، شیراز و بندرعباس تشکیل می دهد واقع شده است. نزدیکترین شهر به آن سیرجان می باشد که در 05 کیلومتری شمال شرقی منطقه قرار دارد (شکل1-3) [02]. ارتفاع متوسط منطقه از سطح دریا 1750 متر می باشد که در دامنه شمالی با رشته کوه هایی به ارتفاع 2500 متر و امتداد شمال غربی جنوب شرقی احاطه شده است[02]. راه ارتباطی این منطقه، جاده آسفالته سیرجان شیراز است که بعد از طی 54 کیلومتر به طرف جنوب، تا محل معدن امتداد می یابد .راه آهن دو بانده بافق بندرعباس از 8 کیلومتری شرق معدن عبور کرده و توسط یک انشعاب به شبکه را ه آهن سراسری متصل می گردد[02]. پوشش گیاهی این ناحیه بسیار اندک و پراکنده و بیشتر به صورت بوته و گیاهان وحشی مقاوم در مقابل خشکی و گرما است. تنها در قسمتهایی که آب از دره ها و دامنه کوهها سرازیر می شود، درخت روییده است. در این ناحیه رود دائمی جریان ندارد و آب مورد دسترس در بسیاری از اوقات سال متکی به مقدار آب چشمه های پراکنده می باشد. با وجود این در فصل بهار ،جویبارهای فصلی به راه می افتد. آب و هوای خشک وکویری سبب تغییرات شدید حرارت در فصول مختلف و در شبانه روز شده است. حداقل درجه حرارت اندازه گیری شده در نزدیکترین شهر به معدن یعنی سیرجان، در زمستان 61- درجه سانتیگراد و حداکثر درجه حرارت در تابستان04+ درجه سانتیگراد بوده است . همچنین میزان اختلاف درجه حرارت در شبانه روز به 53 درجه سانتی گراد می رسد. نزولات بارانی کم(به طور متوسط سالیانه 120 میلیمتر) و تبخیر سالیانه زیاد (تقریباً در حدود 2+) می باشد

3-1- آشنایی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 33
3-2- تاریخچه عملیات اکتشافی و بهره برداری معدن …………………………………………………………………………………………………. 34
3-3- دسته بندی مواد معدنی ……………………………………………………………………………………………………………………………. 37
3-3-1- مگنتیت پایینی……………………………………………………………………………………………………………………………………… 37
3-3-2- زون اکسیده…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 38
3-3-3- مگنتیت بالایی …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 39

فصل چهارم شبکه های عصبی مصنوعی

ساختار کلی شبکه های عصبی مصنوعی از شبکه بیولوژیک انسان الهام گرفته شده است و تحقیقات پیرامون شبکه های عصبی مصنوعی با شناخت و بررسی ساختار کلی و کار یادگیری مغز انسان همراه بوده است. ANN سیستمهایی هستند که قادر به انجام عملیاتی همانند سیستمهای عصبی طبیعی هستند یا به عبارت بهتر می توانند بعضی ویژگی های شبیه به عملکرد مغز آدمی را به نمایش در آورند. هنگامی که شناخت وتوصیفی صریح و دقیق از یک مسئله وجود داشته باشد، بکارگیری قوانین و روابط شناخته شده در رابطه با مسئله به حل آن کمک کرده و مناسبترین راه می باشد. ولی در شرایطی که مجموعه قوانین لازم برای حل مسئله وجود نداشته باشد کاربرد این روش ممکن است چندان سودمند نباشد. از این رو دانشمندان به فکر کاربرد یک سیستم هوش مصنوعی که قابلیت های یادگیری، خلاقیت وانعطاف پذیری مانند سیستم بیولوژیکی انسان را دارا باشد افتاد و در این راستا روشهای محاسباتی عصبی را ادامه دادند. در این روش محاسباتی احتیاجی به مجموعه قوانین خاصی جهت حل مسئله وجود ندارد و تکیه اساسی بر تربیت تدریجی سیستم می باشد. شبکه عصبی مصنوعی با پردازش روی داده های تجربی دانش با قانون نهفته در ورای داده ها را به ساختار شبکه منتقل می کنند. به همین خاطر به این سیستمها هوشمند گفته می شود چرا که بر اساس محاسبات روی داده های عددی تا مدلها، قوانین کمی را فرا می گیرند. در ساختار این سیستمها پارامترهایی وجود دارند که قابل تنظیم می باشند. تنظیم این پارامترها را برای آنکه سیستم رفتار مطلوبی را در برابر تحریکات و اطلاعات خارجی از خود نشان دهد به اصطلاح آموزش آن سیستم گویند. پس در واقع این سیستمها قادرند یاد بگیرند و از راه یادگیری دانش لازم برای برخورد مناسب با یک پدیده را جمع آوری نمایند و از آن دانش به هنگام نیاز بهره ببرند. کار یادگیری این سیستمها می تواند به روشهای گوناگون صورت گیرد که مبحث عمده پژوهش در تولید شبکه های عصبی مصنوعی را تشکیل می دهد. مدلهای شبکه های عصبی پیوسته در حال توسعه و بهبودند. کاربرد آنها نیز هم راستا با پیشبرد پایه های تئوری مدلها بیشتر می شود[22].

4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 40
4-2- شبکه های عصبی بیولوژیکی …………………………………………………………………………………………………………………….. 42
4-2-1- نرون های فیزیکی ( بیولوژیکی ) ……………………………………………………………………………………………………………….. 42
4-2-1-1- سلول های عصبی …………………………………………………………………………………………………………………………….. 42
4-2-1-2- فعالیت سیناپسی …………………………………………………………………………………………………………………………….. 43
4-3- تلاشهای تاریخی …………………………………………………………………………………………………………………………………… 44
4-3-1- پرسپترون وما قبل آن ……………………………………………………………………………………………………………………………. 44
4-3-2- بعد از پرسپترون ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 45
4-3-3- نسل سوم شبکه های عصبی مصنوعی …………………………………………………………………………………………………….. 46
4-3-4- شبکه های عصبی مصنوعی …………………………………………………………………………………………………………………… 46
4-4-1- ساختارهای محاسباتی ………………………………………………………………………………………………………………………… 46
4-4-2- تعریف شبکه های عصبی ……………………………………………………………………………………………………………………….47
4-4-3- مفاهیم اساسی شبکه های عصبی …………………………………………………………………………………………………………. 47
4-5- مدلسازی……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 49
4-6- مدل پایه نرون ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 49
4-7- آموزش ویادگیری شبکه های عصبی مصنوعی ……………………………………………………………………………………………….. 52
4-7-1- آموزش با نظارت…………………………………………………………………………………………………………………………………. 53
4-7-2- آموزش بدون نظارت …………………………………………………………………………………………………………………………….. 54
4-7-3- آموزش تقویت یافته ……………………………………………………………………………………………………………………………. 54
4-7-4- آموزش رقابتی ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 54
4-8- ویژگی های شبکه های عصبی مصنوعی ……………………………………………………………………………………………………… 54
4-9- ساختار شبکه های عصبی مصنوعی …………………………………………………………………………………………………………… 55
4-9-1- مدل کردن شبکه های عصبی مصنوعی ……………………………………………………………………………………………………… 56
4-01- پرسپترون ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57
4-11- پرسپترون چند لایه ………………………………………………………………………………………………………………………………… 58
4-21- الگوریتم یادگیری پس از انتشار …………………………………………………………………………………………………………………. 59
4-31- تعمیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 60

خرجگذاری نادرست چال ها

خرجگذاری نادرست چال ها

فصل پنجم تحلیل های آماری چند متغیره

پرسش علمی، یک فرآیند یادگیری تکراری است. اهدافی که به بیان یک پدیده اجتماعی یا فیزیکی مربوط م ی شود بایستی مشخص شده، و سپس با گردآوری داده ها، آزمون و تحلیل شوند[62]. تحلیلی از داده ها که با آزمایش یا مشاهده جمع آوری می شوند به نوبه خود معمولاً شرح تعدیل شده ای از پدیده را پیشنهاد می کند. در سرتاسر این فرآیند یادگیری تکراری اغلب متغیر هایی از مطالعه، حذف یا به آن افزوده می شوند. از این رو پیچیدگی های بیشتر پدیده ها نیاز به محققی دارد که مشاهدات را روی بسیاری از متغیر ها جمع آوری کند. به خاطر اینکه داده ها اندازه های همزمانی را در مورد چند متغیر شامل می شود ، لذا این پیکر روش شناسی را تحلیل چند متغیری نامیده اند [62]. لزوم درک روابط بین بسیاری از متغیر ها، تحلیل چند متغیری را یک موضوع به طور ذاتی مشکل می سازد. اغلب فکر بشری در توده ای از داده ها غوطه ور می شود. علاوه بر این به دست آوردن روش های آماری چند متغیری برای انجام استنباط ها نسبت به مورد یک متغیری ریاضیات بیشتری لازم دارد[62].

5-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 62
5-2- سازمان داده ها ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 62
5-2-1- آرایه ها …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 62
5-3- آمار توصیفی ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 62
5-4- روابط خطی بین دو متغیر………………………………………………………………………………………………………………………… 64
5-5- مدل رگرسیون خط مستقیم …………………………………………………………………………………………………………………… 65
5-6- برآورد های 1β0,β در روش ماتریسی ………………………………………………………………………………………………………… 67
5-7- رگرسیون خطی چندگانه………………………………………………………………………………………………………………………. 69
5-8- مدل های پیچیده تر …………………………………………………………………………………………………………………………….. 72
5-8-1- مدل های خطی چند جمله ای و پیچیده تر ……………………………………………………………………………………………….. 73
5-8-2- مدل های غیر خطی که ذاتاً خطی هستند ………………………………………………………………………………………………. 74
5-8-2-1- مدل ضربی …………………………………………………………………………………………………………………………………. 75
5-8-2-2- مدل نمایی ………………………………………………………………………………………………………………………………… 75
5-8-2-3- مدل معکوس………………………………………………………………………………………………………………………………. 75
5-8-2-4- مدل نمایی پیچیده تر ……………………………………………………………………………………………………………………..76
5-9- الگوی رگرسیون غیر خطی ……………………………………………………………………………………………………………………76

فصل ششم روش های دانه بندی سنگ بعد از انفجار

6-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 79
6-2- تعریف اندازه ذره …………………………………………………………………………………………………………………………………. 79
6-3- روش های دانه بندی سنگ پس از انفجار…………………………………………………………………………………………………….. 80
6-3-1- آنالیزهای دیداری کیفی: ……………………………………………………………………………………………………………………. 80
6-3-2- روش عکاسی: ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 81
6-3-3- روش فتوگرافی: ………………………………………………………………………………………………………………………………. 82
6-6- مراحل انجام آنالیز تصویری [23] ……………………………………………………………………………………………………………….. 87
6-6-1- نمونه گیری: …………………………………………………………………………………………………………………………………… 88
6-6-2 – استراتژی نمونه گیری: ……………………………………………………………………………………………………………………… 88
6-6-3- گرفتن تصاویر: …………………………………………………………………………………………………………………………………. 89
6-6-3-1-کیفیت عکس…………………………………………………………………………………………………………………………………. 90

الف – رزولوشن : ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 90

ج – گرد و غبار : …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 91 6-6-3-2- مقیاس تصاویر ………………………………………………………………………………………………………………………………. 91

الف – آنالیز تصاویر منفرد :……………………………………………………………………………………………………………………………… 92

ب – آنالیز تصاویر چندگانه: ……………………………………………………………………………………………………………………………. 92

ج – آنالیز تصاویر چندگانه: ………………………………………………………………………………………………………………………………93

93 6-6-4- فرآیند آنالیز تصویری ………………………………………………………………………………………………………………………. 93
6-7- خطای پرسپکتیو ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 94
2-8- روش کار ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 96

الف- استراتژی نمونه گیری : ……………………………………………………………………………………………………………………….. 96

ب – کجی عکس: ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 96

ج – جدایش توده : …………………………………………………………………………………………………………………………………….97

97 د – تعداد تصاویر: ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 97

ه– تعداد بلوک ها در تصویر: ………………………………………………………………………………………………………………………….. 97

و – رزولوشن ذرات ریز: ………………………………………………………………………………………………………………………………… 98

ز – محل مناسب مقیاس: ……………………………………………………………………………………………………………………………. 98
ح – تهیه برچسب مناسب برای تصاویر3: ……………………………………………………………………………………………………………..98

98ط – نگهداری: ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 99

96-9- مقایسه روش های آنالیز تصویری و آنالیز سرندی ………………………………………………………………………………………….. 99
6-9-1- آنالیز سرندی …………………………………………………………………………………………………………………………………. 100
6-9-2- تفاوتهای روش آنالیز تصویری و آنالیز سرندی ……………………………………………………………………………………………. 100
6-01- مزایای روش آنالیز تصویری …………………………………………………………………………………………………………………… 101
6-11- معایب روش آنالیز تصویری …………………………………………………………………………………………………………………… 102
6-21- نرم افزارهای آنالیز تصویری ………………………………………………………………………………………………………………….. 103

تصویری از بقایای معدنکاری قدیمی در منطقه گل گهر

تصویری از بقایای معدنکاری قدیمی در منطقه گل گهر

فصل هفتم پیش بینی خردایش ناشی از انفجار در معدن گل گهر با استفاده از شبکه عصبی و رگرسیون ها

7-1- محاسبه الگوی انفجار با استفاده از شبکه های عصبی ……………………………………………………………………………………….. 108
2-7- تهیه اطلاعات جهت مدلسازی ……………………………………………………………………………………………………………………… 108
3-7- انفجارهای انجام شده ………………………………………………………………………………………………………………………………. 108
7-3- بدست آوردن رابطه ای تجربی برای تعیین خردایش در معدن گل گهر با استفاده از رگرسیون ……………………………………………. 124

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل هشتم نتیجه گیری و پیشنهادات

منابع و مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………….158

فهرست شکل ها

شکل 1 . نمایی از بولدر های ایجاد شده در معدن سنگ آهن گل گهر ……………………………………………………………………………. 4

شکل 1-1 . زون خرد شده اطراف چال زمانی که S زیاد باشد.[ 1] ……………………………………………………………………………….. 10

شکل 1-2 . زون خرد شده اطراف چال زمانی که S کم باشد.[ 1] …………………………………………………………………………………. 10

شکل 1-3 . موقعیت قرار گیری چال و بارسنگ به صورت عمودی و شیبدار.[1] …………………………………………………………………. 12

شکل 2-1 . روابط هزینه های مختلف با خردایش حاصل از انفجار[01] ………………………………………………………………………….. 17

شکل 2-2 . رابطه ی بین شاخص حفاری (Drilling Index) و ضریب پودر شدگی( Powder Factor)[1] ….ا…………………………………. 25

شکل 3-1 . موقعیت جغرافیایی معدن سنگ آهن گل گهر[02]. ……………………………………………………………………………………. 33

شکل 3-2 . میزان بارندگی در سال های اخیر در معدن گل گهر[02] …………………………………………………………………………….. 34

شکل 3-3 . تصویری از بقایای معدنکاری قدیمی در منطقه گل گهر[02] ………………………………………………………………………… 35

شکل3-4 . نمایش آنومالی های 6 گانه گل گهر[02] ……………………………………………………………………………………………… 36

شکل 3-5 . مقطعی عرضی از وضعیت زمین شناسی توده شماره 1[02] ……………………………………………………………………. 38

شکل1-4 . تصویری جامع از مورفولوژی نرون منفرد[32] ……………………………………………………………………………………….. 44

شکل 4- 2 . توپولوژی های اساسی برای شبکه های عصبی[71] ……………………………………………………………………………. 49

شکل 3-3 . مدل پایه یک نرون ……………………………………………………………………………………………………………………… 50 شکل4-4–شکل مدل پایه نرون[22] ……………………………………………………………………………………………………………… 51

شکل4-5- عملکرد یک نرون[32] ………………………………………………………………………………………………………………….. 51

شکل4-6-نمودارهای توابع غیر خطی[32] ………………………………………………………………………………………………………. 53 شکل4-7-نمونه های مختلف شبکه های عصبی مصنوعی[32] ……………………………………………………………………………… 57

شکل4-8- مدل پرسپترون تک لایه[32] ……………………………………………………………………………………………………………. 58

شکل4-9- مدل یک نرون مصنوعی بامعلم یا سرپرس[32] ………………………………………………………………………………………. 58 شکل4-01- سلسله مراتبی MLP[32] ا……………………………………………………………………………………………………………. 59

شکل 6ـ1ـ تعریف ابعاد ماکزیمم و مینیمم در یک قطعه [43] …………………………………………………………………………………….. 80

شکل 6 – 3 . روش شبکه ای ارزیابی خردایش در آزمایشگاه [82] …………………………………………………………………………… 82

شکل 6-6- الف- نمونه بدون گرد و غبار؛ ب- نمونه حاوی گردو غبار …………………………………………………………………………. 91

شکل 6-7. خطای Disintegration ..ا………………………………………………………………………………………………………………. 95

شکل 6-8. خطای Fusion …ا……………………………………………………………………………………………………………………… 96

شکل 6-9- طریقه صحیح قرار گیری مقیاس در تصویر………………………………………………………………………………………….. 98

شکل 6-01- نحوه ثبت اطلاعات مربوط به هر عکس در نرم افزار Goldsize…ا…………………………………………………………….. 99

شکل 6-11- موقعیت (جهت) ذرات در آنالیز تصویری و سرندی[53] ……………………………………………………………………….. 100

شکل 2-21- ذر های با شکل مثلث یا مستطیل[53] …………………………………………………………………………………………. 101
ی
شکل 2-31- تصویر شماتیک آنالیز تصویری در خط تولید[32] …………………………………………………………………………………. 103

شکل 6-41- ترسیم محیط قطعات در نرم افزار Goldsize..ا……………………………………………………………………………………… 104

شکل 6-51- پنجره مخصوص ورود اطلاعات مدل کاز- رام ……………………………………………………………………………………… 105

فهرست جدول ها

جدول1-1 . رابطه Blastability با سرعت شکست بحرانی ……………………………………………………………………………………….. 23

جدول 2-2 . مقادیر فاکتور سنگ با توجه به ساختار توده سنگ[2]. …………………………………………………………………………….. 27

جدول 2-3 . مقادیر پارامتر های مؤثر در BI. …..ا…………………………………………………………………………………………………….. 30

جدول 3-1 . مشخصات آنومالی های 6 گانه گل گهر ………………………………………………………………………………………………… 36

جدول 7-1 . پارامتر های ورودی شبکه عصبی ……………………………………………………………………………………………………….. 52

جدول 7-2 . درصد اهمیت هر یک از پارامتر ها در شبکه عصبی ………………………………………………………………………………….. 55

جدول 7-3 . مقایسه نتایج Goldsize و شبکه عصبی سه انفجار مربوط به اعتبار سنجی ……………………………………………………. 80
S
جدول 7-4 . بررسی تغییرات نسبت B و بارسنگ در شبکه عصبی…………………………………………………………………………….. 85

جدول 7-4 . بررسی تغییرات گل گذاری در شبکه عصبی…………………………………………………………………………………………. 93

جدول 7-5 . میزان ضریب همبستگی مدل های 8 گانه طراحی شده توسط SPSS …..ا……………………………………………………… 94

جدول 7-6 . پارامتر های در نظر گرفته شده برای هشت مدل ……………………………………………………………………………………. 95
جدول 7-7 . پارامتر های حذف شده از معادله رگرسیون …………………………………………………………………………………………..96

 

Abstract
Rock fragmentation is considered on of the most important aspects of blasting results. It definitely affects the costs of drilling, blasting, loading, hauling and crushing. A good fragmentation is a concept that it mainly depends on the downstream process characters i.e. mucking equipment, processing plant, mining goal etc. regression analysis and artificial neural network were used to obtained predictive models in order to predict rock fragmentation in Gol-e- Gohar iron mine. Input parameters consist three groups of rock mass properties, blast geometry and explosive properties and output parameter is rock fragmentation determined by image analyses software GOLDSIZE. Applying the result from this study, d80 was increasing to 0.6 m by increasing the stemming from 5.5 m to 6.3 m. To validation and compare the obtained result, 2 determination coefficient (R ) is chosen and calculate for ANN model and regression analyses. For the 2 ANN model, R2 is equal to 0.99 whereas for regression model, R is equal 0.89. it is observed that the ANN predictor performance, significantly, better than the statistical method.

 


 


 مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان