مقدمه
توجه به اولين مرحله از خردايش سنگ كه توسط حفاري و انفجار صورت مي پذيرد، يكي از اساسي ترين و حساس ترينپارامتر هاي موثر بر اقتصاد و حيات معدن به شمار مي رود. انجام يك انفجار مطلوب، كاهش هزينه هاي كل خردايش سنگ ،بهبود بازدهي عمليات حفاري، بارگيري، باربري و بهبود عمليات بعد از استخراج مواد معدني كه شامل ورود مواد به سنگ شكن هاي اوليه و ثانويه و غيره مي باشد، را به دنبال خواهد داشت. به منظور دستيابي به تمامي موارد ذكر شده لازم است تا با شناسايي عوامل تاثير گذار بر فرآيند چالزني و انفجار آن را بهينه نمود. به طور كلي عوامل موثر بر روي انفجار را مي توان به دو گروه عمده شامل، پارامتر هاي قابل كنترل (الگوي انفجار) و پارامتر هاي غير قابل كنترل (خصوصيات ژئومكانيكي توده سنگ) تقسيم بندي نمود. خرج ويژه، نحوه آرايش چال ها، تاخير در شروع انفجار، قطر چال، ضخامت بارسنگ، فاصله رديفي چال ها، طول گل گذاري و ضريب سفتي از جمله پارامتر هاي قابل كنترل و حفره هاي طبيعي و نواحي غير مقاوم شامل سطوح لايه بندي، گسل ها و درزه ها جز پارامتر هاي غير قابل كنترل محسوب مي شوند.
همانگونه كه پيشتر مطرح شد نخستين و اصلي ترين هدف انفجار در معادن، خرد باطله و ماده معدني است كه در صورت مناسب انجام شدن انفجار تسهيل عمليات بارگيري و كاهش مشكلات در بخش سنگ شكني را خواهيم داشت. خردايش مطلوب به عوامل متعددي از مانند نوع ماده منفجره ،چاشني، پرايمر، نوع سنگ و خرج ويژه بستگي دارد. اما در بعضي از شرايط به دليل عدم دسترسي به خردايش بهينه تبعاتي در اثر انفجار بد پديد مي آيد كه عبارتند از لرزش زمين، شكستگي هاي نا مطلوب مثل عقب زدگي، جناح زدگي، پرتاب سنگ و انتشار امواج انفجاري در هوا و توليد صداي مهيب در هوا .محققين بسياري نظير كونينگهام، ليلي، لانگفورس و … در گذشته روابطي را جهت پيش بيني ميزان خردايش ناشي از انفجار ارائه نموده اند كه با توجه به شرايط پيچيده حاكم بر روابط بر عمليات انفجار، نتايج حاصله چندان قابل اعتماد نيستند. در سال هاي اخير، به منظور مدلسازي محيط هاي ناهمگون و پيچيده روش هاي متفاوتي جهت پيش بيني اين موارد مورد استفاده قرار گرفته است. از جمله اين روش ها شبكه هاي عصبي مصنوعي است كه به تازگي در صنعت معدنكاري ظهور پيدا كرده و نتايج قابل توجهي را در زمينه هاي مختلف معدني حاصل نموده است. شبكه هاي عصبي در مبحث انفجار معادن كاربرد هايي در داخل و خارج از كشور داشته است. كه از آن جمله مي توان به پيش بيني لرزش زمين، پيش بيني پرتاب سنگ، عقب زدگي و غيره اشاره نمود.اما بحث تحليل هاي آماري كه به غلط رگرسيون ناميده مي شود، در بخش صنعت معدن كاربرد هاي قابل ملاحظه و چشم گيري جز چند مورد انگشت شمار نداشته است كه بيشتر در قسمت مكانيك سنگ به كار رفته است. در مورد انفجار معادن تنها سه مورد مطالعاتي در دسترس مي باشد كه دو مورد مطالعاتي در زمينه لرزش زمين و يك مورد در زمينه پرتاب سنگ مي باشد.پروژه حاضر به منظور طراحي الگوي انفجار مناسب توسط روش هاي نوين، نظير شبكه هاي عصبي و تحليل هاي آماري و با در نظر گرفتن ميزان خردايش مطلوب در معدن شماره 1 سنگ آهن گل گهر انجام شده است. توليد قطعات درشت سنگ در اين معدن به عنوان يكي

 

عوامل و پارامتر ي ها قابل كنترل در انفجارهاي معادن و بررسی عوامل تجربی و بررسی روش های نوین تحلیل

عوامل و پارامتر ي ها قابل كنترل در انفجارهاي معادن و بررسی عوامل تجربی و بررسی روش های نوین تحلیل

فهرست مطالب

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

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

فصل اول عوامل و پارامتر هاي قابل كنترل در انفجارهاي معادن

توده سنگها، داراي خصوصيات فيزيكي و مكانيكي هستند كه از خواص زمين شناسي آنها نشات گرفته اند. اين خواص شامل نا پيوستگي ها، مقاومت كششي و فشاري، لايه بندي ،سطح ايستايي آب و درزه و شكاف هاي موجود در سنگ ها است. با تغيير اين خصوصيات، نتايج حاصل از انفجار سنگ نيز تغييرات قابل ملاحظه اي مكند. در مقابل براي انفجار سنگ، پارامترهايي وجود دارند كه با تغيير آنها مي توان به نتايج مورد نظر، دست يافت. به اين پارامترها اصطلاحاً پارامترهاي قابل كنترل انفجار مي گويند و شامل موارد زير مي باشد[1]:هندسه انفجار(قطر چال، طول خرجگذاري، بار سنگ، فاصله رديفي چال ها) نوع انفجار (قدرت ماده منفجره، انرژي و سيستم پرايمر) زمان (تاخير زماني و سيستم آتش)در اين فصل به بررسي تغييرات پارامترهاي قابل كنترل بر نتايج انفجار سنگ پرداخته شده است.
1-2- پارامترهاي قابل كنترل انفجار
هدف از طراحي انفجار در كارهاي روباز استفاده معقول از حفر چال و مواد منفجره است تا با ايمني بالا وعوارض مخرب كم بتوان اقدام به خرد كردن و شكستن سنگها نمود. براي بيان اين مطلب لازم است تا اجزاء طراحي شناخته شود[1].بين اجزاء مربوطه ميتواند روابطي منطقي وجود داشته باشد،اما اين روابط تابع شرايطي از قبيل:هدف از انفجار، نوع و ساختمان سنگ، نوع و كيفيت ماده منفجره و شرايط محيط كار هستند[1].
1-2-1- قطر چال
انتخاب صحيح قطر چال براي كسب حداكثر خرد شدگي و حداقل هزينه بسيار مهم است. عواملي همچون ميزان استخراج، ارتفاع پله، نحوه خرد كردن، لرزش زمين و هوا، پرتاب سنگ ماده منفجره در انتخاب قطر چال موثر هستند[1]موارد مهم در انتخاب قطر چال عبارتند از[1]:سرعت حفاري با قطر چال نسبت معكوس دارد يعني چال هاي قطور با سرعتي كمتر از چال هاي كم قطر حفر مي شوند[1]. هزينه حفاري وانفجار با افزايش قطر كاهش مي يابد[1].هزينه خرد كردن يك توده سنگ در صورت حفر چال با قطر بيشتر كم ميشود اما به علت وجود قطعات بزرگ سنگ هزينه حمل و بارگيري و سنگ شكن افزايش مي يابد[1].چالهاي قطور با قطر كم بهم نزديكتر هستند بدين لحاظ توزيع انرژي ماده منفجره در آن بهتر از چال هاي قطور انجام مي شود، در اين مورد هزينه حفاري زياد مي شود اما لرزش زمين قابل كنترل و خرد شدن سنگ يكنواخت و پرتاب سنگ كم مي شود[1].استفاده از چال هاي كم قطر در سنگ هاي پر درزه موجب مي شود كه به علت قطر كم، چال ها به هم نزديك و عملاً تعداد درزهاي موجود بين دو چال متوالي كم شود لذا انرژي به هدر نمي رود و در نتيجه سنگ هاي درشت كاهش پيدا مي كند و خرد شدگي بيشتر مي شود، لذا در سنگ هاي پر درزه استفاده از چال هاي قطور توصيه نمي شود[1].حفر چال با قطر بزرگ مستلزم انتخاب ماشين حفاري بزرگ و به عبارت ديگر سرمايه گذاري بيشتر است[1].وقتي قطر چال زياد باشد ضخامت بار سنگ و فاصله رديفي چال ها نيز زياد خواهد بود، چنين طراحي براي شرايطي كه توليد معدن زياد باشد، ماشن آلات بارگيري، حمل و نقل و سنگ شكني بزرگ بوده و خرد شدگي يكنواخت، صافي كف پله، لرزش زمين و هوا مد نظر نباشد، مناسب است[2].
1-2-2- ضخامت بارسنگ
نزديكترين فاصله سطح آزاد هنگام انفجار تا محل چال را ضخامت بارسنگ مي نامند كه مي توان آنرا به عنوان مهمترين و بحراني ترين پارامتر در طراحي انفجار روباز بحساب آورد 2[]. ضخامت بار سنگ در ارتباط مستقيم با ساير عوامل انفجار است و تغييرات آن اثري قاطع روي پيامد هاي انفجار خواهد داشت و اگر خطايي در انتخاب آن پيش آيد اثر آن در نتيجه انفجار خيلي بيشتر از ساير پارامترها است. بررسي مطالب زير اهميت ضخامت بار سنگ را نشان مي دهد[2]:اگر ضخامت بار سنگ پرتاب سنگ، لرزش هوا، خردايش و جابجايي كم عقب زدگي زياد و احتمل وجود پاشنه و سطح ناصاف زياد مي شود[2].اگر ضخامت بار سنگ خيلي بيشتر از مقدار صحيح آن باشد، توده سنگ حركت نكرده و در نتيجه آن لرزش زمين و پرتاب سنگ را داريم[2].
1-2-3- فاصله رديفي چال ها
فاصله بين چال ها در جهت عمود بر ضخامت بار سنگ را فاصله رديفي چال ها مي گويند و آنرا با s نمايش مي دهند، فاصله رديفي چال ها معمولاً بيش از ضخامت بارسنگ است. اگر فاصله رديفي چال ها زياد انتخاب شود سطح خارجي تنش كششي ايجاد مي گردد اما در نزديكي چال تنش فشاري حاصل مي شود و سنگ از بيرون به داخل مي شكند كه نتيجه اين انفجار رضايت بخش است. اما اگر فاصله رديفي چال ها از ضخامت بار سنگ كمتر باشد ممكن است انفجار به نحوي انجام گيرد كه خمش چال از بالا به پايين باشد، در اينگونه موارد تنش كششي در اطراف چال بوجود مي آيد و نتيجه مطلوب نيست [1،2].فاصله رديفي چال ها به نوبت انفجار (فوري، تاخيري) و ضريب سفتي (HB ) بستگي دارد. نكات ذيل در مورد انتخاب فاصله رديفي چال ها، بايستي مورد توجه قرار گيرد:1.اگر فاصله رديفي چال ها از حد بهينه زيادتر باشد، خردايش نامناسب، خردشدگي زياد سنگ در اطراف چال، توليد سنگ هاي بزرگ، مشكلات پاشنه ،شكست ناقص بين چال ها و ناصاف بودن سطح بعد از انفجار ايجاد مي شود

1-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7
1-2- پارامترهاي قابل كنترل انفجار ………………………………………………………………………………………………………………………… 7
1-2-1- قطر چال ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7
1-2-2- ضخامت بارسنگ …………………………………………………………………………………………………………………………………… 8
1-2-3- فاصله رديفي چال ها ………………………………………………………………………………………………………………………………. 9
1-2-4- ارتفاع پله …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10
1-2-5- اضافه حفاري ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 11
1-2-6- گل گذاري …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 11
1-2-7- شيب چال ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 11
1-2-9- خرج ويژه……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12
1-2-01- حفاري ويژه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 13

فصل دوم روابط تجربي پيش بيني خردايش ناشي از انفجارهاي معدني

انفجار سنگ يكي از از پيچيده ترين مسائل است كه شامل ايجاد درزه و شكاف و گسترش آنها بوسيله نيروهاي حاصله از انفجار مي شود. عمليات انفجار عموماً بر اساس يكسري نتايج تجربي پايه ريزي شده است[4].به طور كلي گسترش شكستگي در سنگ و تبديل شدن آن به قطعات ريزتر كه بوسيله انفجار و يا ابزار ديگر بدست مي آيد خردايش1 مي گويند[5].هودسن2 معتقد است كه فرآيند خردايش و استخراج سنگ كه بوسيله ماشين و يا انفجار انجام مي شود به طور مقدماتي شامل تغيير ابعاد يك بلوك به ابعاد خرد شده مي باشد[6].با توجه به پروژه هاي مختلف نياز به توزيع ابعاد سنگ خرد شده بسيار متنوع مي باشد. براي مثال در معادن روباز خرد شدگي مناسب و خوب براي سنگ هاي باطله مد نظر نيست ولي براي ماده معدني انتظار خردشدگي مناسب را داريم[1].در هر انفجار تنها 3% از انرژي ماده منفجره به امواج فشاري3 تبديل مي شود. از آنجا كه اين امواج بعد از تصادم با سطح آزاد در سنگ انعكاس پيدا مي كنند در صورت ناكافي بودن و عدم رسيدن اين انرژي به سنگ ها شاهد ايجاد سنگ هاي درشت4 خواهيم بود. امواج فشاري وظيفه ايجاد ترك هاي شعاعي را بر عهده دارند و امواج كششي عمل خرد كردن را انجام مي دهند[7].براي خرد كردن سنگ مي بايست فشردگي موج ضربه مقدماتي بيشتر از مقاومت سنگ باشد. جهت دستيابي به اين هدف خرج مصرفي در چال انفجاري بايد به طور كامل و بدون هيچ فضاي خالي با سنگ در ارتباط باشد. البته فشار ناشي از انفجار نمي تواند كاهش پيدا كند مگر اينكه فضاهاي خالي در بين خرج درون چال انفجاري تعبيه نمود[8].خرد شدن سنگ قبل از حركت توده سنگ شروع و تا جابجايي كامل سنگ ادامه مي يابد. و علل مختلف آن به شرح زير است[9]:
1- تنش هاي كششي ناشي از انعكاس تنش فشاري وارده به سنگ در سطح آزاد.
2- تنش هاي كششي وارد شده به سنگ ناشي از فشار مستمر گاز داخل چال.
3- بهم خوردن سنگ هاي پرتاب شده.
اندازه سنگ هاي منفجر شده بايد به اندازه كافي كوچك باشد كه به راحتي داخل جام سيستم بارگيري جاي گيرند و نياز به انفجار هاي ثانويه نداشته باشند. از سوي ديگر از توليد خرده هاي بسيار ريز به منظور جلوگيري از گرد و غبار نيز بايد پيشگيري شود. هر چند اندازه جام سيستم بارگيري، بزرگترين اندازه سنگ هاي منفجر شده را تعيين مي كند، اما تعيين كوچكترين اندازه خرده هاي انفجاري مشكل و كافي است كه اشاره شود چنانچه اندازه سنگ هاي منفجر شده كوچكتر از اندازه مورد نظر باشد موجب به عدر رفتن ماده منفجره و افزايش هزينه خواهد شد. بر اين اساس با توجه به نوع ماشين بارگيري و اندازه ورودي سنگ شكن اوليه، در هر معدن متوسط اندازه خرده هاي انفجاري بايد از يك اندازه بهينه برخوردار باشند[ 01].در حدود 03 سال پيش مك كنزي5 نمودار هايي را كه نمايشگر هزينه مرتبط با هر يك از عمليات معدني با توجه به خردايش مي باشد را در معدن كوبك-كارتير6 بدست آورد. عمليات معدني مورد مقايسه عبارت بودند از حفاري، انفجار، بارگيري، باربري و خردايش سنگ با استفاده از سنگ شكن9[]. مشاهدات مك كنزي منجر به بدست آمدن نمودار هاي هزينه بر اساس ميانگين ابعاد خردايش گرديد.مك كنزي نشان داد كه هزينه هاي بارگيري، باربري و خرد كردن سنگ با سنگ شكن با افزايش خردايش سنگ كاهش مي يابد، در حالي كه با افزايش خردايش سنگ هزينه هاي حفاري و انفجار افزايش مي يابد[ 11]. (شكل2-1)خرد كردن مكانيكي يكي از عمليات پر هزينه در معدنكاري است كه مي توان آن را با خرد كردن بوسيله مواد منفجره جايگذين كرد. توانايي در پيش بيني خردايش توده سنگ بوسيله انفجار نتايج مناسبي از ايجاد خردايش با ابعاد دلخواه و مورد نظر بدست مي دهد[21].
2-1-1- شرايط زمين ساخت منطقه انفجاري
اين پارامتر عمدتاً بيشتر از ماده منفجره مي تواند بر نتيجه خردايش موثر باشد. مواردي كه بر روي نتيجه انفجار موثر مي باشند عبارتند از مقاومت فشاري، چگالي، مقاومت كششي، سختي، ساختار سنگ و سرعت انتشار[31].هاگن7 معتقد است كه عمليات انفجار معمولاً تحت تاثير درزه ها و لايه بندي سنگ ها مي باشد.ترك ها و شكاف هاي از پيش ايجاد شده در سنگ تمايل دارند كه ترك هاي ايجاد شده توسط انفجار را تحت الشعاع قرار دهند. طبق نظر هاگن در سنگ هاي درزه دار مناسب ترين نتيجه خردايش زماني بوجود مي آيد كه ترك ها و درزه هاي طبيعي نسبت به جبهه كار به حالت موازي قرار گيرند. گوس8 دريافت كه تاثير فاصله داري و جهت ناپيوستگي ها معادل با 55% كل تاثيرات خصوصيات توده سنگ بر عمليات انفجاري است

2-1- پارامتر هاي موثر بر خردايش ………………………………………………………………………………………………………………………… 18
2-1-1- شرايط زمين ساخت منطقه انفجاري …………………………………………………………………………………………………………… 18
2-1-2- حفاري ويژه …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 18
2-1-3- خرج ويژه…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19
2-1-4- الگوي حفاري ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 19
2-1-5- الگوي انفجاري …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19
2-1-6- شيب چال …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 19
2-1-7- انحراف چال …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 19
2-1-8- ابعاد منطقه انفجاري ……………………………………………………………………………………………………………………………… 20
2-2- رابطه هاي رياضي پيش بيني خردايش انفجار …………………………………………………………………………………………………… 20
2-2-1- لارسون …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 21
2-2-2- فرنكل ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 21
2-2-3- هنسن………………………………………………………………………………………………………………………………………………..22
2-2-4- راكيشف …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 23
2-2-5- لوپز جمينو …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 24
2-2-6- ليلي …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 25
2-2-7- گاپتا و ديگران ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26
2-2-8- كاز- رام………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 27
2-2-8-1- معادله كازنتسوف ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 27
2-2-8-2- منحني رزين – راملر …………………………………………………………………………………………………………………………….. 28
2-2-8-3- تأثير طرح آتشكاري روي شاخص يكنواختي …………………………………………………………………………………………………. 29
2-2-9- مدل اصلاح شده كاز- رام ………………………………………………………………………………………………………………………….. 30

نمايي از بولدر هاي ايجاد شده در معدن سنگ آهن گل گهر

نمايي از بولدر هاي ايجاد شده در معدن سنگ آهن گل گهر

فصل سوم آشنايي با معدن سنگ آهن گل گهر

معدن سنگ آهن گل گهر در استان كرمان، در طول جغرافيايي 55 درجه و 91 دقيقه شرقي، عرض جغرافيايي 92 درجه و 7 دقيقه شمالي و تقريباً در مركز مثلثي كه رئوس آن را كرمان، شيراز و بندرعباس تشكيل مي دهد واقع شده است. نزديكترين شهر به آن سيرجان مي باشد كه در 05 كيلومتري شمال شرقي منطقه قرار دارد (شكل1-3) [02]. ارتفاع متوسط منطقه از سطح دريا 1750 متر مي باشد كه در دامنه شمالي با رشته كوه هايي به ارتفاع 2500 متر و امتداد شمال غربي جنوب شرقي احاطه شده است[02]. راه ارتباطي اين منطقه، جاده آسفالتة سيرجان شيراز است كه بعد از طي 54 كيلومتر به طرف جنوب، تا محل معدن امتداد مي يابد .راه آهن دو باندة بافق بندرعباس از 8 كيلومتري شرق معدن عبور كرده و توسط يك انشعاب به شبكة را ه آهن سراسري متصل مي گردد[02]. پوشش گياهي اين ناحيه بسيار اندك و پراكنده و بيشتر به صورت بوته و گياهان وحشي مقاوم در مقابل خشكي و گرما است. تنها در قسمتهايي كه آب از دره ها و دامنة كوهها سرازير مي شود، درخت روييده است. در اين ناحيه رود دائمي جريان ندارد و آب مورد دسترس در بسياري از اوقات سال متكي به مقدار آب چشمه هاي پراكنده مي باشد. با وجود اين در فصل بهار ،جويبارهاي فصلي به راه مي افتد. آب و هواي خشك وكويري سبب تغييرات شديد حرارت در فصول مختلف و در شبانه روز شده است. حداقل درجة حرارت اندازه گيري شده در نزديكترين شهر به معدن يعني سيرجان، در زمستان 61- درجه سانتيگراد و حداكثر درجه حرارت در تابستان04+ درجه سانتيگراد بوده است . همچنين ميزان اختلاف درجه حرارت در شبانه روز به 53 درجه سانتي گراد مي رسد. نزولات باراني كم(به طور متوسط ساليانه 120 ميليمتر) و تبخير ساليانة زياد (تقريباً در حدود 2+) مي باشد

3-1- آشنايي…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 33
3-2- تاريخچة عمليات اكتشافي و بهره برداري معدن …………………………………………………………………………………………………. 34
3-3- دسته بندي مواد معدني ……………………………………………………………………………………………………………………………. 37
3-3-1- مگنتيت پاييني……………………………………………………………………………………………………………………………………… 37
3-3-2- زون اكسيده…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 38
3-3-3- مگنتيت بالايي …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 39

فصل چهارم شبكه هاي عصبي مصنوعي

ساختار كلي شبكه هاي عصبي مصنوعي از شبكه بيولوژيك انسان الهام گرفته شده است و تحقيقات پيرامون شبكه هاي عصبي مصنوعي با شناخت و بررسي ساختار كلي و كار يادگيري مغز انسان همراه بوده است. ANN سيستمهايي هستند كه قادر به انجام عملياتي همانند سيستمهاي عصبي طبيعي هستند يا به عبارت بهتر مي توانند بعضي ويژگي هاي شبيه به عملكرد مغز آدمي را به نمايش در آورند. هنگامي كه شناخت وتوصيفي صريح و دقيق از يك مسئله وجود داشته باشد، بكارگيري قوانين و روابط شناخته شده در رابطه با مسئله به حل آن كمك كرده و مناسبترين راه مي باشد. ولي در شرايطي كه مجموعه قوانين لازم براي حل مسئله وجود نداشته باشد كاربرد اين روش ممكن است چندان سودمند نباشد. از اين رو دانشمندان به فكر كاربرد يك سيستم هوش مصنوعي كه قابليت هاي يادگيري، خلاقيت وانعطاف پذيري مانند سيستم بيولوژيكي انسان را دارا باشد افتاد و در اين راستا روشهاي محاسباتي عصبي را ادامه دادند. در اين روش محاسباتي احتياجي به مجموعه قوانين خاصي جهت حل مسئله وجود ندارد و تكيه اساسي بر تربيت تدريجي سيستم مي باشد. شبكه عصبي مصنوعي با پردازش روي داده هاي تجربي دانش با قانون نهفته در وراي داده ها را به ساختار شبكه منتقل مي كنند. به همين خاطر به اين سيستمها هوشمند گفته مي شود چرا كه بر اساس محاسبات روي داده هاي عددي تا مدلها، قوانين كمي را فرا مي گيرند. در ساختار اين سيستمها پارامترهايي وجود دارند كه قابل تنظيم مي باشند. تنظيم اين پارامترها را براي آنكه سيستم رفتار مطلوبي را در برابر تحريكات و اطلاعات خارجي از خود نشان دهد به اصطلاح آموزش آن سيستم گويند. پس در واقع اين سيستمها قادرند ياد بگيرند و از راه يادگيري دانش لازم براي برخورد مناسب با يك پديده را جمع آوري نمايند و از آن دانش به هنگام نياز بهره ببرند. كار يادگيري اين سيستمها مي تواند به روشهاي گوناگون صورت گيرد كه مبحث عمده پژوهش در توليد شبكه هاي عصبي مصنوعي را تشكيل مي دهد. مدلهاي شبكه هاي عصبي پيوسته در حال توسعه و بهبودند. كاربرد آنها نيز هم راستا با پيشبرد پايه هاي تئوري مدلها بيشتر مي شود[22].

4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 40
4-2- شبكه هاي عصبي بيولوژيكي …………………………………………………………………………………………………………………….. 42
4-2-1- نرون هاي فيزيكي ( بيولوژيكي ) ……………………………………………………………………………………………………………….. 42
4-2-1-1- سلول هاي عصبي …………………………………………………………………………………………………………………………….. 42
4-2-1-2- فعاليت سيناپسي …………………………………………………………………………………………………………………………….. 43
4-3- تلاشهاي تاريخي …………………………………………………………………………………………………………………………………… 44
4-3-1- پرسپترون وما قبل آن ……………………………………………………………………………………………………………………………. 44
4-3-2- بعد از پرسپترون ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 45
4-3-3- نسل سوم شبكه هاي عصبي مصنوعي …………………………………………………………………………………………………….. 46
4-3-4- شبكه هاي عصبي مصنوعي …………………………………………………………………………………………………………………… 46
4-4-1- ساختارهاي محاسباتي ………………………………………………………………………………………………………………………… 46
4-4-2- تعريف شبكه هاي عصبي ……………………………………………………………………………………………………………………….47
4-4-3- مفاهيم اساسي شبكه هاي عصبي …………………………………………………………………………………………………………. 47
4-5- مدلسازي……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 49
4-6- مدل پايه نرون ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 49
4-7- آموزش ويادگيري شبكه هاي عصبي مصنوعي ……………………………………………………………………………………………….. 52
4-7-1- آموزش با نظارت…………………………………………………………………………………………………………………………………. 53
4-7-2- آموزش بدون نظارت …………………………………………………………………………………………………………………………….. 54
4-7-3- آموزش تقويت يافته ……………………………………………………………………………………………………………………………. 54
4-7-4- آموزش رقابتي ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 54
4-8- ويژگي هاي شبكه هاي عصبي مصنوعي ……………………………………………………………………………………………………… 54
4-9- ساختار شبكه هاي عصبي مصنوعي …………………………………………………………………………………………………………… 55
4-9-1- مدل كردن شبكه هاي عصبي مصنوعي ……………………………………………………………………………………………………… 56
4-01- پرسپترون ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57
4-11- پرسپترون چند لايه ………………………………………………………………………………………………………………………………… 58
4-21- الگوريتم يادگيري پس از انتشار …………………………………………………………………………………………………………………. 59
4-31- تعميم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 60

خرجگذاري نادرست چال ها

خرجگذاري نادرست چال ها

فصل پنجم تحليل هاي آماري چند متغيره

پرسش علمي، يك فرآيند يادگيري تكراري است. اهدافي كه به بيان يك پديده اجتماعي يا فيزيكي مربوط م ي شود بايستي مشخص شده، و سپس با گردآوري داده ها، آزمون و تحليل شوند[62]. تحليلي از داده ها كه با آزمايش يا مشاهده جمع آوري مي شوند به نوبه خود معمولاً شرح تعديل شده اي از پديده را پيشنهاد مي كند. در سرتاسر اين فرآيند يادگيري تكراري اغلب متغير هايي از مطالعه، حذف يا به آن افزوده مي شوند. از اين رو پيچيدگي هاي بيشتر پديده ها نياز به محققي دارد كه مشاهدات را روي بسياري از متغير ها جمع آوري كند. به خاطر اينكه داده ها اندازه هاي همزماني را در مورد چند متغير شامل مي شود ، لذا اين پيكر روش شناسي را تحليل چند متغيري ناميده اند [62]. لزوم درك روابط بين بسياري از متغير ها، تحليل چند متغيري را يك موضوع به طور ذاتي مشكل مي سازد. اغلب فكر بشري در توده اي از داده ها غوطه ور مي شود. علاوه بر اين به دست آوردن روش هاي آماري چند متغيري براي انجام استنباط ها نسبت به مورد يك متغيري رياضيات بيشتري لازم دارد[62].

5-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 62
5-2- سازمان داده ها ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 62
5-2-1- آرايه ها …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 62
5-3- آمار توصيفي ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 62
5-4- روابط خطي بين دو متغير………………………………………………………………………………………………………………………… 64
5-5- مدل رگرسيون خط مستقيم …………………………………………………………………………………………………………………… 65
5-6- برآورد هاي 1β0,β در روش ماتريسي ………………………………………………………………………………………………………… 67
5-7- رگرسيون خطي چندگانه………………………………………………………………………………………………………………………. 69
5-8- مدل هاي پيچيده تر …………………………………………………………………………………………………………………………….. 72
5-8-1- مدل هاي خطي چند جمله اي و پيچيده تر ……………………………………………………………………………………………….. 73
5-8-2- مدل هاي غير خطي كه ذاتاً خطي هستند ………………………………………………………………………………………………. 74
5-8-2-1- مدل ضربي …………………………………………………………………………………………………………………………………. 75
5-8-2-2- مدل نمايي ………………………………………………………………………………………………………………………………… 75
5-8-2-3- مدل معكوس………………………………………………………………………………………………………………………………. 75
5-8-2-4- مدل نمايي پيچيده تر ……………………………………………………………………………………………………………………..76
5-9- الگوي رگرسيون غير خطي ……………………………………………………………………………………………………………………76

فصل ششم روش هاي دانه بندي سنگ بعد از انفجار

6-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 79
6-2- تعريف اندازه ذره …………………………………………………………………………………………………………………………………. 79
6-3- روش هاي دانه بندي سنگ پس از انفجار…………………………………………………………………………………………………….. 80
6-3-1- آناليزهاي ديداري كيفي: ……………………………………………………………………………………………………………………. 80
6-3-2- روش عكاسي: ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 81
6-3-3- روش فتوگرافي: ………………………………………………………………………………………………………………………………. 82
6-6- مراحل انجام آناليز تصويري [23] ……………………………………………………………………………………………………………….. 87
6-6-1- نمونه گيري: …………………………………………………………………………………………………………………………………… 88
6-6-2 – استراتژي نمونه گيري: ……………………………………………………………………………………………………………………… 88
6-6-3- گرفتن تصاوير: …………………………………………………………………………………………………………………………………. 89
6-6-3-1-كيفيت عكس…………………………………………………………………………………………………………………………………. 90

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

ج – گرد و غبار : …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 91 6-6-3-2- مقياس تصاوير ………………………………………………………………………………………………………………………………. 91

الف – آناليز تصاوير منفرد :……………………………………………………………………………………………………………………………… 92

ب – آناليز تصاوير چندگانه: ……………………………………………………………………………………………………………………………. 92

ج – آناليز تصاوير چندگانه: ………………………………………………………………………………………………………………………………93

93 6-6-4- فرآيند آناليز تصويري ………………………………………………………………………………………………………………………. 93
6-7- خطاي پرسپكتيو ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 94
2-8- روش كار ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 96

الف- استراتژي نمونه گيري : ……………………………………………………………………………………………………………………….. 96

ب – كجي عكس: ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 96

ج – جدايش توده : …………………………………………………………………………………………………………………………………….97

97 د – تعداد تصاوير: ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 97

ه– تعداد بلوك ها در تصوير: ………………………………………………………………………………………………………………………….. 97

و – رزولوشن ذرات ريز: ………………………………………………………………………………………………………………………………… 98

ز – محل مناسب مقياس: ……………………………………………………………………………………………………………………………. 98
ح – تهية برچسب مناسب براي تصاوير3: ……………………………………………………………………………………………………………..98

98ط – نگهداري: ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 99

96-9- مقايسة روش هاي آناليز تصويري و آناليز سرندي ………………………………………………………………………………………….. 99
6-9-1- آناليز سرندي …………………………………………………………………………………………………………………………………. 100
6-9-2- تفاوتهاي روش آناليز تصويري و آناليز سرندي ……………………………………………………………………………………………. 100
6-01- مزاياي روش آناليز تصويري …………………………………………………………………………………………………………………… 101
6-11- معايب روش آناليز تصويري …………………………………………………………………………………………………………………… 102
6-21- نرم افزارهاي آناليز تصويري ………………………………………………………………………………………………………………….. 103

تصويري از بقاياي معدنكاري قديمي در منطقه گل گهر

تصويري از بقاياي معدنكاري قديمي در منطقه گل گهر

فصل هفتم پيش بيني خردايش ناشي از انفجار در معدن گل گهر با استفاده از شبكه عصبي و رگرسيون ها

7-1- محاسبه الگوي انفجار با استفاده از شبكه هاي عصبي ……………………………………………………………………………………….. 108
2-7- تهيه اطلاعات جهت مدلسازي ……………………………………………………………………………………………………………………… 108
3-7- انفجارهاي انجام شده ………………………………………………………………………………………………………………………………. 108
7-3- بدست آوردن رابطه اي تجربي براي تعيين خردايش در معدن گل گهر با استفاده از رگرسيون ……………………………………………. 124

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

فصل هشتم نتيجه گيري و پيشنهادات

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

فهرست شكل ها

شكل 1 . نمايي از بولدر هاي ايجاد شده در معدن سنگ آهن گل گهر ……………………………………………………………………………. 4

شكل 1-1 . زون خرد شده اطراف چال زماني كه S زياد باشد.[ 1] ……………………………………………………………………………….. 10

شكل 1-2 . زون خرد شده اطراف چال زماني كه S كم باشد.[ 1] …………………………………………………………………………………. 10

شكل 1-3 . موقعيت قرار گيري چال و بارسنگ به صورت عمودي و شيبدار.[1] …………………………………………………………………. 12

شكل 2-1 . روابط هزينه هاي مختلف با خردايش حاصل از انفجار[01] ………………………………………………………………………….. 17

شكل 2-2 . رابطه ي بين شاخص حفاري (Drilling Index) و ضريب پودر شدگي( Powder Factor)[1] ….ا…………………………………. 25

شكل 3-1 . موقعيت جغرافيايي معدن سنگ آهن گل گهر[02]. ……………………………………………………………………………………. 33

شكل 3-2 . ميزان بارندگي در سال هاي اخير در معدن گل گهر[02] …………………………………………………………………………….. 34

شكل 3-3 . تصويري از بقاياي معدنكاري قديمي در منطقه گل گهر[02] ………………………………………………………………………… 35

شكل3-4 . نمايش آنومالي هاي 6 گانه گل گهر[02] ……………………………………………………………………………………………… 36

شكل 3-5 . مقطعي عرضي از وضعيت زمين شناسي تودة شماره 1[02] ……………………………………………………………………. 38

شكل1-4 . تصويري جامع از مورفولوژي نرون منفرد[32] ……………………………………………………………………………………….. 44

شكل 4- 2 . توپولوژي هاي اساسي براي شبكه هاي عصبي[71] ……………………………………………………………………………. 49

شكل 3-3 . مدل پايه يك نرون ……………………………………………………………………………………………………………………… 50 شكل4-4–شكل مدل پايه نرون[22] ……………………………………………………………………………………………………………… 51

شكل4-5- عملكرد يك نرون[32] ………………………………………………………………………………………………………………….. 51

شكل4-6-نمودارهاي توابع غير خطي[32] ………………………………………………………………………………………………………. 53 شكل4-7-نمونه هاي مختلف شبكه هاي عصبي مصنوعي[32] ……………………………………………………………………………… 57

شكل4-8- مدل پرسپترون تك لايه[32] ……………………………………………………………………………………………………………. 58

شكل4-9- مدل يك نرون مصنوعي بامعلم يا سرپرس[32] ………………………………………………………………………………………. 58 شكل4-01- سلسله مراتبي MLP[32] ا……………………………………………………………………………………………………………. 59

شكل 6ـ1ـ تعريف ابعاد ماكزيمم و مينيمم در يك قطعه [43] …………………………………………………………………………………….. 80

شكل 6 – 3 . روش شبكه اي ارزيابي خردايش در آزمايشگاه [82] …………………………………………………………………………… 82

شكل 6-6- الف- نمونة بدون گرد و غبار؛ ب- نمونة حاوي گردو غبار …………………………………………………………………………. 91

شكل 6-7. خطاي Disintegration ..ا………………………………………………………………………………………………………………. 95

شكل 6-8. خطاي Fusion …ا……………………………………………………………………………………………………………………… 96

شكل 6-9- طريقه صحيح قرار گيري مقياس در تصوير………………………………………………………………………………………….. 98

شكل 6-01- نحوة ثبت اطلاعات مربوط به هر عكس در نرم افزار Goldsize…ا…………………………………………………………….. 99

شكل 6-11- موقعيت (جهت) ذرات در آناليز تصويري و سرندي[53] ……………………………………………………………………….. 100

شكل 2-21- ذر هاي با شكل مثلث يا مستطيل[53] …………………………………………………………………………………………. 101
ي
شكل 2-31- تصوير شماتيك آناليز تصويري در خط توليد[32] …………………………………………………………………………………. 103

شكل 6-41- ترسيم محيط قطعات در نرم افزار Goldsize..ا……………………………………………………………………………………… 104

شكل 6-51- پنجره مخصوص ورود اطلاعات مدل كاز- رام ……………………………………………………………………………………… 105

فهرست جدول ها

جدول1-1 . رابطه Blastability با سرعت شكست بحراني ……………………………………………………………………………………….. 23

جدول 2-2 . مقادير فاكتور سنگ با توجه به ساختار توده سنگ[2]. …………………………………………………………………………….. 27

جدول 2-3 . مقادير پارامتر هاي مؤثر در BI. …..ا…………………………………………………………………………………………………….. 30

جدول 3-1 . مشخصات آنومالي هاي 6 گانه گل گهر ………………………………………………………………………………………………… 36

جدول 7-1 . پارامتر هاي ورودي شبكه عصبي ……………………………………………………………………………………………………….. 52

جدول 7-2 . درصد اهميت هر يك از پارامتر ها در شبكه عصبي ………………………………………………………………………………….. 55

جدول 7-3 . مقايسه نتايج Goldsize و شبكه عصبي سه انفجار مربوط به اعتبار سنجي ……………………………………………………. 80
S
جدول 7-4 . بررسي تغييرات نسبت B و بارسنگ در شبكه عصبي…………………………………………………………………………….. 85

جدول 7-4 . بررسي تغييرات گل گذاري در شبكه عصبي…………………………………………………………………………………………. 93

جدول 7-5 . ميزان ضريب همبستگي مدل هاي 8 گانه طراحي شده توسط SPSS …..ا……………………………………………………… 94

جدول 7-6 . پارامتر هاي در نظر گرفته شده براي هشت مدل ……………………………………………………………………………………. 95
جدول 7-7 . پارامتر هاي حذف شده از معادله رگرسيون …………………………………………………………………………………………..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