7-4 تأثیر جنبش زمین در محدوده معدن……………………………………………49
فصل پنجم: تحلیل لرزه های انفجار معدن گل گهر………………………………………………57
5-1 مقدمه57…..……………………………………………………………………………………………..
2-5تأثیر فاصله و مقدار خرج انفجار بر پارامترهای لرزه ای……………………………. 57
68نمودارهای مقایسه رابطه سرعت ذرات و فاصله……………………………………………………………………….. 3-5
4-5 فرکانس لرزه های ثبت شده………..………………………………………. 72
75بررسی وضعیت فرکانس قله موج در انفجارات معدن گل گهر………………………………………………. 5-5
76بررسی وضعیت فرکانس غالب موج در انفجارات معدن گل گهر ………………………………………….. 6-5
7-5 مقایسه گزارش خروجی های ماکسیمم و مینیمم دستگاه ثبت لرزش ……….………………. 82
87فصل ششم: روش شبکه عصبی مصنوعی…………………………………………………………………………………
6-1 روش شبکه عصبی مصنوعی87……………………..………………………….
1-1-6 تاریخچه88………….……….………………………………………….
6-1-1-1 شبکه‌های عصبی 88……………..…………………………………….
6-1-1-2 اتصال بین نرون‌ها (سلول‌های عصبی)…………..…………………………………90
6-1-1-3 شبکه‌های عصبی مصنوعی..……..…………… …………………………92
6-1-1-4 اجزاء و ساختمان واحدهای مصنوعی….…………………………………..96
6-1-1-5 پردازش اطلاعات در شبکه …….……………………………………… 99
6-1-1-6 الگوریتم‌های یادگیری…….………………………………………….. 101
6-1-2 انواع شبکه‌های عصبی….……………………………………………… 104
6-1-2-1 شبکه‌های تک لایه….………………………………………………. 105
6-1-2-2 شبکه‌‌های چند لایه106…….……………………………………………..
6-1-2-3 شبکه‌های خود سازمانده …….……….……………………………….110
6-1-2-4 شبکه هاپفیلد …..….…………….………………………………… 111
3-1-6کاربرد شبکه‌های عصبی…….……………………………………………………….111
6-2 محاسبه الگوی آتشباری با استفاده از روش تجربی……………………………………………… 113
3-6 محاسبه الگوی آتشباری با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی………………………………….. 118
6-3-1 تهیه اطلاعات جهت مدلسازی……..…………………………………………………………119
6-3-2 تهیه مدل………….……………….……………………………………………………………. 123
6-3-3 انتخاب قانون یادگیری 123…….…………………….……………………………………………..
6-3-4 تعیین ساختار شبکه………….……………….………………………………………………. 124
5-3-6ارزیابی شبکه (مدل)……..…………………….……………………………………………….126
4-6 تعیین شبکه بهینه……………………………………………………………………………….. 127
5-6آنالیز حساسیت ………………………………………………………………………………..136
141…..……..………………………………………………………….نتایج وپیشنهادات . فصل هفتم
منابع……………………..…………….………………………………………………………………….. 146
پیوست1 ……….………………………………………………………….. 149
163……….….………………………………………………………. 2پیوست
Abstract ………………………………………………………………………………………………………………………………………..166
فهرست جداول
عنوان شماره صفحه
جدول3-1ذخایر زمین شناسی معادن گل وگهر …………………………………………………………………………….18
جدول3-2 تو زیع ذخایر بر حسب میلیون تن تو سط دو شرکت ………………………………………………19
جدول3-3 مواد و وزن مخصوص آنها درمعدن گل گهر ………………………………………………………………. 20
جدول3-4مشخصات فنی پیت نهایی ……………………………………………………………………………………………21
جدول3-5مشخصات فنی طراحی معدن شماره 1 ……………………………………………………………………….21
جدول 1-4اندازه گیری صحرایی سرعت انتشار برای دو سنگ رسوبی ………………………………………..32
جدول2-4سرعت های انتشار تخمین زده شده (شدید درزه دار وبکر) ………………………………………32
جدول3-4دامنه پارامترهای لرزه ای تیپیک انفجار ………………………………………………………………………..33
جدول4-4متغیرهای مهم آنالیز انفجار ………………………………………………………………………………………….37
جدول5-4 فاکتورهای موثر در جنبش زمین …………………………………………………………………..42.………..
جدول 6-4مقادیر مجاز سرعت ذره ای حداکثر بر حسب فاصله از محل انفجار ………………………….43
جدول7-4 مقایسه واکنش انسان به اوج سرعت ذره ای ………………………………………………………………44
جدول8-4فاکتور فاصله مقیاس شده جهت کاربرد بدون نیاز به مانیتورینگ ………………………………45
جدول9-4 مقدارخرج منفجر شده بر تاخیر بر حسب فاصله و فاصله مقیاس شده …………………….46
جدول 10-4 نوع خسارت مرتبط با سرعت ذره ای حداکثر ناشی از انفجار …………………………………51
جدول 11-4ارتباط بین سرعت ذره ای و فرکانس با سازه مورد لرزش ………………………………………..51
جدول 5-1مقدار ماکسیمم ،مینیمم و میانگین پارامترهای مختلف …………………………………………….63
جدول 2-5 ضرایب معادلات رابطه سرعت با فاصله مقیاس شده و وضعیت همبستگی …………….65
75وضعیت فراوانی فرکانس قله موج برای موج طولی …………………………………………………….. 3-5 جدول
جدول 4-5وضعیت فراوانی فرکانس قله موج برای موج قائم …………………………………………………………..75
75وضعیت فراوانی فرکانس قله موج برای موج مماسی …………………………………………………….. 5-5جدول
76وضعیت فراوانی فرکانس قله موج برای تمامی موج ها ……………………………………………….. 6-5جدول
جدول 7-5وضعیت فراوانی فرکانس غالب برای موج مماسی …………………………………………………………..76
جدول 8-5وضعیت فراوانی فرکانس غالب برای موج قائم ………………………………………………………………76
جدول 9-5وضعیت فراوانی فرکانس غالب برای موج طولی …………………………………………………………..77
جدول 10-5وضعیت فراوانی فرکانس غالب برای تمامی موج ها …………………………………………………77
جدول 6-1 به عنوان تابعی از جنس سنگ و نوع ماده منفجره ……………………………………………114
جدول 6-2 پارامترهای ماده منفجره مورد استفاده در تعیین پارامترهای آتشباری
معدن گل گهر…………………………………………………………………………………………………………………………………….116
جدول 6-3 پارامترهای طراحی معدن مورد استفاده در تعیین پارامترهای آتشباری
معدن گل گهر1………………………………………………………………………………………………………………………………..116
جدول 4-6 مقادیر مختلف پارامترهای طراحی آتشباری با استفاده از
روش های تجربی در خاک ……………………………………………………………………………………………………………..118

جدول 6-5 معرفی پارامترهای ورودی و پارامتر هدف در مدل سازی …………………………………………121
جدول 6-6مقدار ماکسیمم ،مینیمم و میانگین پارامترهای مختلف ورودی و خروجی …………. …..122
فهرست نمودار ها
شماره صفحه عنوان
نمودار1-5 رابطه فاصله مقیاس شده(n=2) با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی کل…………………………61….
نمودار2-5 رابطه فاصله مقیاس شده (n=2)با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی مماسی …………………. 61
نمودار3-5 رابطه فاصله مقیاس شده(n=2) با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی قائم………………………… 62
نمودار4-5 رابطه فاصله مقیاس شده (n=2)با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی طولی ……………………. 62
نمودار5-5 رابطه فاصله مقیاس شده(n=2) با مقدار ماکسیمم سرعت جابجایی طولی.قائم.مماسی….63
نمودار6-5 رابطه فاصله مقیاس شده ( (n=2با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی کل(50%)……………..64
نمودار7-5 رابطه فاصله مقیاس شده(n=2) با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی کل(95%)………………64
نمودار8-5 رابطه فاصله مقیاس شده (n=2)با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی کل(50%) خاک……66
نمودار9-5 رابطه فاصله مقیاس شده(n=2) با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی کل(95%) خاک…..67
نمودار10-5 رابطه فاصله مقیاس شده(n=2) با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی کل(50%) سنگ….67
نمودار11-5 رابطه فاصله مقیاس شده (n=2)با مقادیر حداکثر سرعت جابجایی کل(95%) سنگ.. 68
نمودار12-5 سرعت کل بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت……………………………69
نمودار13-5 سرعت مماسی بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت……………………..69
نمودار14-5 سرعت قائم بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت………………………….70
نمودار15-5 سرعت طولی بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت……………………..70
نمودار16-5 سرعت max(l v t )بر حسب مسافت مستقیم بین مرکز انفجار و محل ثبت………….71
فهرست اشکال
عنوان شماره صفحه
شکل3- 1موقعیت معدن سنگ آهن گل گهر سیرجان…………………………………………………………………..16
شکل3- 2پراکندگی آنومالی های موجود در معدن گل گهر…………………………………………………………..17
شکل 3- 4مقطعی عرضی از توده شماره 1 معدن………………………………………………………………………….19
شکل 3- 3نمایی از الگوی انفجاری در معدن…………………………………………………………………………………20
شکل1-4 سه جهت عمود بر هم جهت اندازه گیری موج………………………………………………………………..24
شکل 2-4انواع موج…………………………………………………………………………………………………………………………..25
شکل 3-4 الگوی شماتیک از امواج الاستیک اطراف یک خرج……………………………………………………….27
شکل4-4 لرز ه های تولیدی ناشی از شمع کوبی شامل یک پالس منفرد……………………………………..27
شکل 5-4 امواج ایده ال برای دو موقعیت مختلف ژئوفن……………………………………………………………….28
شکل 6-4تولید و گسترش امواج سطحی………………………………………………………………………………………….28
شکل7-4تقریب سینوسیa)جابجایی سینوسی در یک نقطه ثابت(xثابت)،b)جابجایی
سینوسی دریک لحظه(tثابت)……………………………………………………………………………………………………………29
شکل 8-4 روابط پایه استهلاک…………………………………………………………………………………………………………35
شکل 9-4سرعت ذره ای حداکثر بر حسب فاصله مقیاس شده در ریشه سوم……………………………….39
شکل 10-4سرعت ذره ای حداکثر بر حسب فاصله مقیاس شده در ریشه دوم…………………………….39
شکل11-4استانداردOSRME برای تعیین سرعت ذره ای بر حسب فرکانس غالب…………………..49
شکل12-4 سرعت ذره ای بر حسب فاصله مقیاس شده برلی 1500 رکورد جمع آوری شده..… 50
شکل13-4محدوده خسارت بر اساس سرعت ذره ای حداکثر – فاصله مقیاس شده…………………..52
شکل14-4 پیش بینی حداکثر مقدار خرج بر تاخیر مجاز برای سازهای مختلف
در معیارهای خسارت مختلف برای انفجار در سنگ……………………………………………………………………….53
شکل15-4 پیش بینی حداکثر مقدار خرج بر تاخیر مجاز برای سازهای مختلف
در معیارهای خسارت مختلف برای انفجار در خاک………………………………………………………………………..54
شکل 16-4 موقعیت ساختمانها نسبت به معدن………………………………………………………………………….55
شکل 17-4برنامه ریزی برای مطالعه لرزش……………………………………………………………………………………56
شکل 1-5رابطه بین حداکثر خرج هر تاخیر وحداکثر سرعت ذرات……………………………………………..58

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

شکل2-5 تاثیر زاویه سطوح لایه بندی بر روی قوانین انتشار امواج لرزشی…………………………………..72
شکل 3-5تشدید امواج لرزش به هنگام نزدیک بودن فرکانس های طبیعی ساختمانها
با فرکانسهای غالب لرزش(clark etal)………………………………………………………………………………………….79
شکل4-5 تشدید در درون ساختمان(clark et al)………………………………………………………………………79
شکل 5-5تاثیر امواج p و s بر روی ساختمانها……………………………………………………………………………….80
81…………………………………………………………………………………………………………… نواع آسیب ا7-5شکل
شکل 8-5تاثیر شرایط محیطی بر روی لرزش زمین ناشی از آتشکاری………………………………………..81
شکل 9-5گزارش fft مربوط به ثبت لرزش با کمترین فاصله بین مرکز انفجار تا
محل کار گذاری دستگاه………………………………………………………………………………………………………………..82
شکل 10-5گزارش fft مربوط به ثبت لرزش با حداکثر فاصله بین مرکز انفجار تا محل کار گذاری دستگاه……………………………………………………………………………………………………………………………………. 83
شکل 11-5 گزارش event مربوط به ثبت لرزش با کمترین فاصله بین مرکز
انفجار تا محل کار گذاری دستگاه…………………………………………………………………………………………………….84
شکل 12-5گزارش event مربوط به ثبت لرزش با حداکثر فاصله بین مرکز
انفجار تا محل کار گذاری دستگاه…………………………………………………………………………………………………….85
شکل 6-1 قسمت‌های اصلی ساختمان یک نرون……………………………………………………………………………91
شکل 6-2 اتصال یک سیناپس بین دو نرون…………………………………………………………………………………..91
شکل 6-3 ساختار یک نرون تک ورودی…………………………………………………………………………………………97
شکل 6-4 ساختار یک نرون R ورودی…………………………………………………………………………………………..97
شکل 6-5 یک ساختار نمونه از شبکه عصبی مصنوعی………………………………………………………………….98
شکل 6-6 نحوه اتصالات در شبکه‌های عصبی……………………………………………………………………………….99
شکل 6-7 نمای کلی آموزش بدون سرپرست………………………………………………………………………………102
شکل 6-8 نمای کلی آموزش با سرپرست…………………………………………………………………………………….103
شکل6-9 ساختار یک شبکه تک لایه……………………………………………………………………………………………105
شکل 6-10 ساختار یک شبکه چند لایه………………………………………………………………………………………106
شکل 6-11 ساختار یک پرسپترون……………………………………………………………………………………………….107
شکل6-12 نمودار تابع سیگموئید…………………………………………………………………………………………………108
شکل6-13 نمودار تابع Hard-limit …………………………………………………………………………………………109
شکل 6-14 نمودار تابع تانژانت سیگموئید…………………………………………………………………………………..109
شکل15-6 نمایی از یک پله انفجاری و مشخصات آن………………………………………………………………..117
شکل 16-6پارامترهای مورد استفاده در فرمولهای تجربی………………………………………………………117
شکل 6-17 الگوریتم شبکه مورد استفاده جهت مدل سازی انفجار………………………………………….125
شکل 18-6نمایش شماتیک ساختار شبکه عصبی مورد استفاده در خاک…………………………….125
شکل 19-6کد نویسی برنامه در حالت کل مواد………………………………………………………………………..128
شکل20-6 نمودار ضرایب همبستگی شبکه برای کل مواد ………………………………………………………129
شکل21-6 نمودار عملکرد شبکه در حالت کل مواد …………………………………………………………………130
شکل 22-6کد نویسی برنامه در آهن و باطله……………………………………………………………………………131
شکل23-6 نمودار ضرایب همبستگی شبکه برای آهن و باطله…………………………………………………132
شکل24-6 نمودار عملکرد شبکه برای آهن و باطله………………………………………………………………….133
شکل 25-6کد نویسی برنامه در خاک………………………………………………………………………………………134
شکل26-6 نمودار ضرایب همبستگی شبکه برای خاک…………………………………………………………….135
شکل27-6 نمودار عملکرد شبکه برای خاک……………………………………………………………………………..136
شکل 6-28 آنالیز حساسیت پارامترهای ورودی بر تابع هدف در حالت آهن و باطله ……………137
شکل 6-29 آنالیز حساسیت پارامترهای ورودی بر تابع هدف در حالت خاک………………………138
140..……………………….……نمودار ضرایب همبستگی در شبکه بهینه آهن و باطله30-6شکل
140………نمودار ضرایب همبستگی در شبکه بهینه در خاک………………………………… 31-6شکل
چکیده:
شرکت های معدنی که از عملیات انفجار استفاده می کنند، اغلب نیازمندند تا سطح لرزه زمین را به گونه ای محدود کنند تا احتمال آسیب به سازه های نزدیک به محل انفجار را به حداقل برسانند. سطح لرزه ناشی از انفجار در هر مکانی بیشتر با فاصله از محل انفجار ، مقدار خرج بر تأخیر، فرکانس لرزه و به یک مقدار کمتر با روش انفجار در ارتباط است.برای انجام یک انفجار مناسب، در مرحله اول باید عوامل تاثیر گذار نظیر خصوصیات سنگ، پارامترهای مربوط به ماده منفجره و مشخصات هندسی شبکه انفجار و … تعیین گردند و سپس الگوی آتشباری بهینه بر مبنای این عوامل و تجربه های انفجارات قبلی محاسبه شود. روش متداول برای طراحی الگوی حفاری و آتشباری عمدتاً بوسیله روشهای تجربی می‏باشد. محققین زیادی در گذشته روابطی را جهت تعیین الگوی آتشباری مناسب ارائه داده‏اند که با توجه به شرایط پیچیده حاکم بر عملیات آتشباری، نتایج حاصل شده، چندان مطلوب نبوده است. با توجه به تعدد پارامترهای موثر در عملیات آتشباری، رویکرد جدید، استفاده از متدهای نوین نظیر شبکه‏های عصبی مصنوعی (ANN)، روش طبقه‌بندی حداکثر احتمال (MLC)، TOPSIS و … می‏باشد. این روش‏ها علاوه بر دقت لازم در طراحی، از سرعت بالا و سهولت کاربرد نیز برخوردار هستند. در واقع شبکه هاى عصبى بین داده ها ،یک رابطه ریاضى برقرار مى‌کند. در این تحقیق نتایج اندازه گیری لرزه زمین که به وسیله انفجارات تولیدی در معدن سنگ آهن گل گهر ایجاد می شود، ارائه شده است. پیش بینی حداکثر سرعت ذره ای، معادله خط استهلاک امواج و استفاده از شبکه عصبی مصنوعی به منظور بهینه سازی لرزش مربوط به معدن انجام شده است.در نهایت الگوی آتشباری بهینه به منظور کاهش لرزش در خاک و سنگ ار ئه شده است.
مقدمه:
انفجار یک جزء ضروری از معادن سطحی است و برای خرد کردن روباره و ذخائر معدنی به کار می رود. این روش هنوز به عنوان ارزان ترین و اقتصادی ترین ابزار برای استخراج سنگها در معدنکاری و پروژه های مهندسی راه و ساختمان به شمار می رود .توجه به اولین مرحله از خردایش سنگ که عمدتا توسط حفاری و انفجار صورت میپذیرد، یکی از اساسی ترین و حساس ترین پارامترهای موثر بر اقتصاد و حیات معدن به شمار میرود. انجام یک انفجار مطلوب سبب کاهش هزینههای کل خردایش سنگ، بهبود بازدهی عملیات حفاری، بارگیری، باربری و بهبود عملیات بعد از استخراج مواد معدنی که شامل ورود مواد به سنگ شکنهای اولیه و ثانویه و غیره است، را به دنبال خواهد داشت. به منظور دستیابی به تمامی موارد ذکر شده لازم است تا با شناسایی عوامل تاثیر گذار بر فرآیند چالزنی و آتشباری آن را بهینه نمود. به طور کلی عوامل تاثیر گذار بر روی آتشباری را می‌توان به دو گروه کلی شامل، پارامترهای قابل کنترل (الگوی آتشباری و مواد منفجره ) و پارامترهای غیر قابل کنترل (خصوصیات ژئومکانیکی توده سنگ و زمین شناسی منطقه) تقسیم بندی نمود. نحوه آرایش چال‌ها، تاخیر در شروع انفجار، قطر چال، ضخامت بار سنگ، فاصله ردیفی چال‌ها، طول گل گذاری، ضریب سفتی ،حفاری ویژه ،خرج ویژه و زاویه حفر چال از جمله پارامترهای قابل کنترل و حفره‌های طبیعی و نواحی غیرمقاوم شامل: سطوح لایه بندی، گسل‌ها و درزه‌ها جز پارامترهای غیر قابل کنترل محسوب می‌شوند.
باید اشاره شود که مدت زمان لرزش زمین بسیار طولانى تر از سایر عوارض انفجار بوده و بیشترین مقدار انرژی ناشى از انفجار ( در حدود 40% )را به خود اختصاص مى دهد. ارتعاش های زمینی ، انفجارهای هوایی و پرتاب سنگ از تأثیرات جانبی ناشی از طراحی نادرست و یا اجرای نا صحیح عملیات آتشباری هستند . به هر حال استفاده از مقادیر زیاد مواد منفجره در طول کار می تواند منجربه ایجاد مشکلات ناخواسته ای شود . عملیات های آتشباری باعث ایجاد صداهای مهیب و تأثیرات ارتعاشی در شهرها و دیوارهای معدن می شوند که می توانند باعث تخریب و یا ریزش ساختمان هاو دیوارهای معدن گردند. در طول سالهای گذشته مطالعات زیادی برای کنترل ارتعاش زمین در عملیات های معدن کاری زیرزمینی و سطحی انجام شده است. پایداری پله های معادن رو باز و همچنین ورودی های زیرزمینی ، سیستم های ناو زنجیری ، خطوط لوله و غیره باید در هر عملیات آتشباری در نظر گرفته شوند. همچنین جنبه های قانونی آن با در نظرگیری مزاحمت ها وهمچنین تخریب ساختمانهای اطراف وجود دارد. این جنبه های قانونی، با قوانین خاص فدرال، مقامات دولتی و محلی با درنظرگیری کنترل سطوح ارتعاش برای محافظت از محیط زیست و جلب نسبی رضایت مردم و با توجه به مشخصات لرزش، شرایط ساختارها، همراه با تجربیات قبلی درحالت کنترلی درشرایط مختلف ارائه گردند. بنابراین آتشباری باید در یک حالت درست با اشخاص مجرب با بهترین عملکرد درمدیریت محیط زیست به منظور حداقل سازی تأثیرات متنوع ناشی از انفجارهای هوایی و لرزش های زمین انجام شود .
فصل اول
روش تحقیق
1-1مقدمه
محیط عصر اطلاعات،سازمان های تولیدی و خدماتی را برای موفقیت در عرصه رقابت، نیازمند به کسب قابلیت های جدیدی ساخته است. توانایی شرکت در بسیج و استفاده از دارایی های مشهود و نامشهود خود، بسیار ضروری تر از سرمایه گذاری و مدیریت دارایی های فیزیکی و مشهود گشته است. هدف اصلی از اجرای این برنامه ها، کسب موفقیت در پهنه رقابت عصر اطلاعات بوده است. هر یک از این برنامه های بهبود، حکایت موفقیت آمیزی داشته، وقت، انرژی و منابع قابل توجهی را به خود اختصاص داده است.
سازمان های پیشرو نیاز دارند تا بدانند که در کجا قرار دارند، به کجا باید بروند و چگونه تغییرات را مدیریت کنند. به سبب افزایش تشنج در صنایع و بازارهای جهانی موضوع بررسی عوامل خارجی به صورت یکی از بخش های مهم فرآیند مدیریت استراتژیک در آمده است. به نظر میرسد با شدت گرفتن رقابت در جهان امروز، عوامل محیطی نقش کلیدی در حیات و بقا سازمان ها بازی خواهند کرد. سازمان های آینده باید بتوانند فرصت های موجود در محیط خارج را شناسایی کرده و از آنها بهره برداری کنند.
2-1خلاصه پژوهش
در عملیات آتشباری خردایش سنگ مهمترین هدف انفجار است. در خردایش سنگ فاکتور های زیادی موثرند که می توان به خصوصیات توده سنگ ,زمین شناسی منطقه ,پارامتر های آتشباری و …اشاره کرد. تغییر مقادیر این فاکتورها میزان خردایش را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد . لرزش انفجار پس از انفجار طولانی ترین اثر انفجار است و حدود 40% از انرژی انفجار را به خود اختصاص می دهد.از آنجا که لرزش های ناشی از انفجارمی تواند اثرات مخربی بر روی پیت معدن,سایت معدنی,تجهیزات ,ساختمان ها و حتی پرسنل معدن داشته باشد.لذا ضروری است تا تدابیری اندیشیده شود تا ضمن خردایش مطلوب کمترین میزان لرزش در انفجارات به وجود آید.در این پروژه با استفاده از داده های ثبت شده در انفجارهای معدن شماره 1 سنگ آهن گل گهر سیرجان در طی چندین ماه و روش شبکه های عصبی مصنوعی مدلی جهت بهینه سازی عملیات آتشباری با تاکید بر کاهش میزان لرزش های فعلی ارائه شد.
3-1مراحل اجرای پژوهش
برای اجرای پژوهش، جمع آوری اطلاعات، مرحله اول کار بود. بنابراین جمع آوری اطلاعات مهمترین نقش را در این تجزیه و تحلیل ایفا می کند. جمع آوری اطلاعات تا حدود1 سال به طول انجامید. جهت اجرای این مرحله ابتدا راهکارها مشخص شد و سپس به دنبال برداشت اطلاعات رفتیم.
)شناخت پدیده قبل از شروع پروژه 1 ماه 1
2)شناخت شرایط عملیاتی 1 ماه
3)برنامه ریزی اندازه گیری ها و جزئیات طرح مربوطه و ارائه گزارش توجیهی 1 ماه
4)تامین پیش نیاز ها و اجرای اندازه گیری ها 10 ماه
5)جمع بندی و تجزیه و تحلیل نتایج 2 ماه
6)ارائه گزارش نهایی 2 ماه
4-1سابقه علمی
به طور کلی مطالعه عصبی لرزش های ناشی از آتشباری در معادن مبحث جدیدی است. مهندسین و کار شناسان در سالهای اخیر بر اثرات مخرب لرزش بر روی معادن ، ساختمان ها و پرسنل توجه زیادی داشته اند و بدین نتیجه رسیده اند که می توان با تغییر الگوی آتشباری و پارامتر های موثر در آتشباری میزان لرزش ها را به شدت کاهش داد . در این راستا پروژه های مختلفی در معادن مختلف، درداخل(مانند معدن مس سرچشمه) و خارج از ایران اجرا نموده اند و نتایج مختلفی را بدست آورده اند.پروژه های مشابه جهت بهینه سازی خردایش وپرتاب سنگ و …. در این معدن انجام شده اما در معدن سنگ آهن گل گهر سیرجان با خرید دستگاه اندازه گیری لرزش، این پروژه برای اولین بار اجرا شد.
5-1اهداف اصلی پژوهش
• اندازه گیری میزان لرزش ها در پله های مختلف معدن طی چند ماه به وسیله دستگاه لرزه سنج
• تحلیل فرکانسی لرزه ها و بررسی معیارهای استاندارد لرزش
• بهینه سازی الگوی آتشباری با استفاده از شبکه عصبی ، به منظور کاهش لرزش ومیزان خسارات ناشی از لرزش ها بر روی پیت و سایت معدن
6-1روش تحقیق
الف) نوع روش تحقیق
➢ تهیه اطلاعات مورد نیاز میدانی شامل اطلاعات مربوط به پارا متر های پترن آتشباری و…
➢ ثبت میزان لرزش در هنگام انفجار ،توسط دستگاه لرزه سنج.
➢ تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده و در نهایت ارائه مدلی جهت پیش بینی و بهینه سازی لرزش
ب) روش گردآوری اطلاعات (میدانی، کتابخانهای و غیره)
روش گرد آوری اطلاعات شامل دو روش میدانی و کتابخانه ای می باشد.اطلاعات کتابخانه ای شامل: برداشت اطلاعات از مقالات ارائه شده در سایت های علمی و همچنین اسنا د فنی مربوط به شرکت سنگ آهن گل گهر و کتب و جزوات آتشباری می باشد . اطلاعات میدانی شامل: برداشت جزئیات زمین شناسی و پارامترهای آتشباری و ثبت لرزش ها می باشد.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب(به صورت کاملا تصادفی و به صورت نمونه) با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود-این مطالب صرفا برای دمو می باشد

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

پ) ابزار گردآوری اطلاعات
اینترنت .مرکز اسناد فنی شرکت سنگ آهن گل گهر.دستگاه لرزه سنج Blast mateو مجموع مقالات و کتب.
ت) روش تجزیه و تحلیل اطلاعات:
با آنالیز آمار و ارقام بدست آمده حاصل از ثبت لرزش ها و استفاده از نرم افزار های خاص، و شبکه عصبی ،مدلی ارائه شد که از لحاظ میزان لرزش بهینه است.
7-1کاربردها و استفاده کنندگان از نتایج پژوهش
شرکت معدنی گل گهر سیرجان و معادن روباز مشابه در داخل و خارج از کشور.
8-1سرفصل ها
در فصل اول با عنوان روش تحقیق، کلیات و مراحل انجام تحقیق و نحوه انجام کار و موارد تکمیلی در رابطه با این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است.
در فصل دوم ،ادبیات تحقیق و روند کلی کار و سوابق علمی و عملی تحقیق بحث شده است .
فصل سوم با عنوان آشنایی کلی با معدن سنگ آهن گل گهر سیرجان ، در این فصل معدن گل گهر سیرجان به اختصار معرفی شده است.
در فصل چهارم با عنوان موج شناسی وآنالیز مقدماتی،کلیات موج شناسی و آشنایی با علل لرزش زمین واستاندارد های موجود و روش های پیش بینی و کنترل لرزش ،مورد بحث قرار گرفته است.
در فصل پنجم با عنوان تحلیل لرزه های انفجار معدن گل گهر،داده های بدست آمده بر اساس ثبت لرزش ها ،مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفته و معادلات استهلاک موج به تفکیک جنس مواد ارائه شده است.
در فصل ششم با عنوان روش شبکه عصبی مصنوعی،به معرفی اجمالی شبکه های عصبی مصنوعی و خواص آن ها پرداخته شده است وداده ها با استفاده از شبکه عصبی آنالیز شده و نتایج درج شده است.
در فصل هفتم ،نتایج و پیشنهادات این تحقیق ارائه شده است.
پیوست 1 شامل: آشنایی با دستگاه لرزه نگارBLAST MATE و نحوی کار با آن می باشد.
پیوست2 شامل :روشهای تجربی محاسبه لرزش می باشد.
فصل دوم
ادبیات تحقیق
1-2 مقدمه
حفاری و انفجار یکی از تکنیک های استخراج در مهندسی عمران و معدن می باشد که به صورت گسترده ای به کار می رود. نتایج انفجار سنگ در لرزش زمین می تواند باعث ایجاد خسارت بر سازه های اطراف به مانند ساختمان ها، پل ها، سدها، تونل ها و غیره گردد. بنابراین ضربه بوجود آمده در زمین در اثر انفجار و انتشار آن در توده سنگ بایستی بیشتر مورد توجه قرار گیرد.
شرکت های معدنی که از عملیات انفجار استفاده می کنند، اغلب نیاز دارند تا سطح لرزه زمین را به گونه ای محدود کنند تا احتمال خسارت به سازه های نزدیک را از بین ببرند و یا به حداقل برسانند و یا اینکه شکایت همسایگان را کاهش دهند.
سطح لرزه در هر مکانی بیشتر با فاصله، مقدار خرج بر تأخیر، فرکانس لرزه و به یک مقدار کمتر روش انفجار در ارتباط است. عوامل دیگری وجود دارند که بر سطح لرزه تأثیر می گذارند، به مانند نوع سنگ، چگالی سنگ، وجود و یا عدم وجود لایه های سنگ، شیب لایه ها و امتداد آنها، شرایط چالهای انفجار، وجود آب عواملی هستند که در انتقال لرزه های انفجار غیر قابل کنترل می باشند.
2-2چکیده
از آنجا که لرزش های ناشی از انفجارمی تواند اثرات مخربی بر روی پیت معدن,سایت معدنی,تجهیزات ,ساختمان ها و حتی پرسنل معدن داشته باشد.لذا ضروری است تا تدابیری اندیشیده شود تا ضمن خردایش مطلوب کمترین میزان لرزش در انفجارات به وجود آید. در این پروژه با استفاده از داده های ثبت شده در انفجارهای معدن شماره 1 سنگ آهن گل گهر سیرجان در طی چندین ماه و روش شبکه های عصبی مصنوعی مدلی جهت بهینه سازی عملیات آتشباری با تاکید بر کاهش میزان لرزش های فعلی ارائه شد.
3-2 روش های تجربی و تاریخچه آن ها
بهترین روش برای حل این مسئله که چگونه مقدار خرج را به گونه ای تخمین زد تا از سطح لرزه ایمن در یک فاصله مشخص فراتر نرویم، استفاده از ابزارهایی است که بتوان در یک محل، پارامترهای ثابت آن محل که در ارتباط با شرایط واقعی انفجار می باشد را بدست آورد. برای آنالیز لرزه ها در ارتباط با این مسئله لازم است تا ترکیب چندین فاکتور به مانند ویژگی های محل انفجار، انتشار امواج سطحی و حجمی در زمین و پاسخ سازه ها مد نظر قرار گیرد، به عبارت دیگر برای اینکه بتوان به طور مؤثری لرزه های انفجار را کنترل کرد، توسعه سیستم برداشت لرزه های انفجار و بدست آوردن مناسب خواص استهلاک لرزه های مختلف ضروری می باشد.
از آنجایی که حرکت زمین یکی از مهمترین اثرات محیطی عملیات انفجار می باشد، بعضی قوانین حرکت زمین در ارتباط با خسارت سازه ها توسعه پیدا کرده اند. این قوانین بر اساس سرعت ذره ای حداکثر ناشی از عملیات انفجار می باشد. برخی از دانشمندان و مهندسان بر روی پیش بینی سرعت ذره ای حداکثر تحقیق کرده و یافته هایشان را منتشر کرده اند. اولین معادله با ارززشی که سرعت ذره ای حداکثر را پیش بینی می نماید به وسیله مهندسین معدن آمریکا بدست آمده است. معادله های پیش بینی اصلاح شده ای وجود دارند که توسط برخی محققین یا انجمن ها به مانند امبراسیز و هندرون ، لانجفورس و کیلستروم ، قوش و دائمن ، روی ، سینگ و همکاران و دیگران منتشر شده است. با این حال پیش بینی سرعت ذره ای منتشره توسط انجمن مهندسان معدن آمریکا پرکاربردترین معادله در مقالات و نوشتجات می باشد.
قوانین محدود کننده ای برای لرزه های انفجار وجود دارند که نیاز است تأمین شوند، به طوری که استفاده کننده نیاز دارد حداکثر مقدار خرج بر تأخیر و فاصله محل نگرانی از انفجار را بداند. اگر نگرانی بابت خسارت وجود دارد، چندین معیار خسارت توسط USBEM و DIN-450 منتشر شده اند که می تواند برای طراحی استفاده شود .
از نتایج این تحقیق به نوع دیگری می توان در انجام عملیات مهندسی معکوس استفاده کرد و مقدار سرعت مجازی که در آن مقدار سرعت دیواره پایدار می ماند را به دست آورد و الگوی انفجار و میزان خرج بر تأخیر در فواصل نزدیک به دیواره ی نهایی را به نحوی طراحی کرد که در هر انفجار، سرعت حاصله بیش از سرعت مجاز نباشد.
4-2 شبکه عصبی و تار یخچه آن ها
شبکه های عصبی (Neural Networks) یکی از مولفه های مهم و اساسی هوش مصنوعی (Computational Intelligence) می باشند که ارتباطات سیناپسی و ساختار نرونی مغز را مدل می کنند. هوش مصنوعی به معنای استخراج هوش، دانش، الگوریتم یا نگاشت از دل محاسبات عددی بر اساس ارائه به روز داده های عددی است. شبکه های عصبی مصنوعی جزء دسته ای از سیستمهای دینامیکی هستند که با پردازش روی داده های تجربی، دانش یا قانون نهفته در ورای داده ها را به ساختار شبکه منتقل می کنند و به همین خاطر به این سیستم ها، هوشمند گفته می‌شود چون بر اساس محاسبات روی داده های عددی یا مثالها، قوانین کلی را فرا می گیرند.
شبکه های عصبی از طریق مثالهای آموزشی بین ورودی ها و خروجی ارتباط برقرار می‌کند یعنی با دادن داده های ورودی آموزشی و خروجی های متناظر به آن، شبکه طبق الگوریتمهای خاص فرآیند یادگیری را طی کرده و در نهایت جوابهایی را شبکه تولید می‌کند که اغلب صحیح بوده و با شرایط مساله سازگاری دارد.
دیدگاههای جدید در مورد شبکه های عصبی در دهه 40 قرن بیستم ارائه شد. زمانی که دانشمندان نشان دادند شبکه های عصبی می توانند هر تابع حسابی و منطقی را محاسبه کنند. پس از آن قابلیت یادگیری در نرون های بیولوژیک نیز شناخته شد. نخستین کاربرد عملی شبکه های عصبی در اواخر نیمه اول قرن بیستم مطرح شد به طوریکه شبکه های معرفی شده قادر به شناسایی الگوها از یکدیگر بودند. ولی شبکه های اولیه فقط به صورت خطی طبقه بندی الگو را انجام می دادند.
در دهه 70 برای اولین بار شبکه هایی ساخته شد که قادر بودند بعنوان عناصر ذخیره ساز عمل نمایند. با شروع دهه 80 قرن بیستم و پیشرفت سریع کامپیوترها به خاطر ساخته شدن میکروپروسسورها امکان مطالعه و تلاش بیشتر را برای طراحی شبکه های عصبی جدیدتر و پرتوان تر هموار ساخت تا اینکه در سال 1986 دو فیزیک دان امریکایی الگویتم پس انتشار خطا (Error Back Propagation) را به جهانیان عرضه کردند. با بروز این ایده شبکه های عصبی متحول شده و کاربرد بسیار زیادی در رشته های مختلف علوم پیدا کرده اند. بطوریکه اکنون شبکه های عصبی در هر دو جهت تئوریک و عملی در حال رشد می باشند.
آنچه شبکه های عصبی مصنوعی را در آینده محبوب تر خواهد نمود سرعت بالای کامپیوترها و الگوریتمهای یادگیری سریعتر می‌ باشد که استفاده از شبکه‌های عصبی رادرحل مسائل مورد نظر یاری می نماید.
با وجود برتری‌هایی که شبکه‌های عصبی نسبت به سامانه‌های مرسوم دارند، معایبی نیز دارند که پژوهشگران این رشته تلاش دارند که آنها را به حداقل برسانند، از جمله :
• قواعد یا دستورات مشخصی برای طراحی شبکه جهت یک کاربرد اختیاری وجود ندارد.
• در مورد مسائل مدل سازی، صرفاً نمی‌توان با استفاده از شبکه عصبی به فیزیک مساله پی برد. به عبارت دیگر مرتبط ساختن پارامترها یا ساختار شبکه به پارامترهای فرآیند معمولاً غیر ممکن است.
• دقت نتایج بستگی زیادی به اندازه مجموعه آموزش دارد.
• آموزش شبکه ممکن است مشکل ویا حتی غیر ممکن باشد.
• پیش بینی عملکرد آینده شبکه (عمومیت یافتن) آن به سادگی امکان پذیر نیست.
دلایل فوق و فقدان راه حلی آسان برای معرفی و بهینه سازی شبکه عصبی عامل اصلی استفاده محدود از شبکه های عصبی است .
یک شبکه عصبی به طور کلی با یک کامپیوتر سنتی در موارد زیر تفاوت دارد :
➢ شبکه‌های عصبی دستورات را به صورت سری اجرا نکرده، شامل حافظه‌ای برای نگهداری داده و دستورالعمل نیستند.
➢ به مجموعه‌ای از ورودی‌ها به صورت موازی پاسخ می‌دهند.
➢ بیشتر با تبدیلات و نگاشت‌ها سروکار دارند تا الگوریتم‌ها و روش‌ها.
➢ شامل ابزار محاسباتی پیچیده نبوده، از تعداد زیادی ابزارساده که اغلب کمی بیشتر از یک جمع وزن دار را انجام می‌دهند تشکیل شده‌اند.
روند انجام کار5-2
• انجام مطالعات تحقیقاتی و برنامه ریزی برای انجام پروژه
• فراهم آوردن مقدمات انجام پروژه مانند تهیه دستگاه لرزه نگار
• ثبت لرزش ها و پارامترهای وابسته ومستقل مورد نیاز برای آنالیز
• آنالیز عددی داده ها، به منظور بدست آوردن معادلات استهلاک در معدن گل گهر سیر جان
• تهیه شبکه بهینه انفجار با تفکیک نوع مواد با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

6-2هفت یافته کلیدی
لرزش زمین ، سرعت ذره ای ، فرکانس لرزش ، شبکه عصبی ، الگوی انفجار ، شبکه بهینه ، تحلیل آماری
فصل سوم
آشنایی کلی با معدن سنگ آهن گل گهر سیرجان
مقدمه1-3
مجتمع معدنی سنگ آهن گل گهر در استان کرمان و در ۵۰ کیلومتری جنوب غربی شهرستان سیرجان در طول جغرافیایی ´۲۰ و° ۵۶ شرقی و عرض جغرافیایی و ´۶ و ° ۲۹ شمالی قرار گرفته است . البته مجتمع در مرکز مثلثی به رئوس کرمان، شیراز و بندر عباس به فاصله تقر یبی ۳۰۰ کیلومتر از هر یک از شهرهای مذکور واقع شده است. (شکل 3-1)
از نظر مورفولوژی، این منطقه در دشت مرتفعی با ارتفاع متوسط۱۷۵۰ متر از سطح دریا در دامنه شمال رشته کوه زاگرس در یک ناحیه نیمه کویری واقع شده و شامل بیرون زدگی هایی با ارتفاع متوسط ۲۰۰۰ متر می باشد . اکثر بیرون زدگی ها در امتداد شمال غرب – جنوب شرق، منطقه مذکور را احاطه کرده و در جنوب شرقی کانسار، رشته کوه بلند ی به ارتفاع ۲۹۰۰ متر از سطح در یا قرار گرفته است . نزولات جوی در ا ین منطقه کم و متوسط بارندگی سالانه در آن۱۲۰ میلی متر و حداکثر سرعت باد ۱۲۰ کیلومتر در ساعت است . آب و هوا ی نسبتاً کویری در این منطقه باعث تغییرات شد ید حرارت در فصول مختلف و در شبانه روز می شود، به طوری که دمای ناحیه بین ۱۰ – تا ۴۰ درجه سانتیگراد در سردترین و گرم ترین فصول سال متغیر بوده و میزان اختلاف درجه حرارت روز و شب نیز به ۳۵ درجه سانتیگراد می رسد. حداکثر رطوبت نسبی در دمای ۳۰ درجه سانتی گراد، ۷۰ % ثبت شده است . دسترسی به معدن از طر یق یک جاده آسفالته که از سیرجان به نیریز و از آن جا به شیراز متصل شده امکان پذیر است. در ۴۲ کیلومتری جنوب غربی سیرجان ، جاده ای اختصاصی به طول ۸ کیلومتر باتوجه به استانداردهای رایج، به سمت جنوب بنا شده است که به دروازه اصلی معدن منتهی می شود . در ۸ کیلومتری شرق معدن از محل کا رخانه فرآوری، راه آهن بافق -بندرعباس عبور می کند که در حال حاضر ارتباط معدن با شبکه سراسری راه آهن را برقرار نموده و کنسانتره تولید شده، از طریق راه آهن به مجتمع فولاد مبارکه و مجتمع فولاد اهواز ارسال می گردد.[ 1]
شکل 3-1موقعیت معدن سنگ آهن گل گهر سیرجان[1]
تاریخچه اکتشاف و بهره‌برداری 2-3
معدن گل گهر جزو معادن شدادی (اصطلاحاً به معادنی گفته می‌شود که در گذشته‌های دور مورد بهره‌برداری قرار گرفته باشند) ایران محسوب می‌شود. بررسی‌های تاریخی نشان می‌دهد در زمان‌های دور حدود 350000 تن سنگ آهن از این معدن برداشت شده است. در مورد زمان و نحوه استخراج نظرات متفاوتی وجود دارد، اما نظر مشترک این است که حدود 900 سال پیش از این منطقه سنگ آهن استخراج می‌شده است و از چوب جنگل‌های وسیعی که در آن زمان در اینجا وجود داشته، برای ذوب آهن استفاده می‌شده و حتی اعتقاد براین است که آهن‌های بکار رفته در تخت جمشید از معدن گل‌گهر تامین شده است.تاریخچه اکتشافی این معدن در عهد حاضر به سال 1348 باز می‌گردد که در آن سال شرکت ایران باریت عملیات اکتشافی و پی‌جویی سنگ آهن را آغاز کرد و نتیجه آن اکتشاف معدن شماره یک گل‌گهر با عیار مناسب آهن و ذخیره قابل توجه بوده است. در سال 1349 قرار دادی میان شرکت ملی فولاد ایران با یک شرکت امریکایی امضاء شد که به موجب این قرار داد اکتشافات ژئوفیزیکی توسط طرف قرارداد در جنوب شرق ایران انجام شد که نتیجه آن کشف ذخایر آهن در منطقه کرمان بود که گل‌گهر دارای سنگ آهنی با عیار بسیار خوب است. در سال 1353 معدن گل‌گهر به شرکت ملی فولاد واگذار گردید. شرکت ملی فولاد نیز با مشارکت شرکت سوئدی گرانگز1 مراحل مختلف اکتشاف و عملیات مهندسی را پی‌گیری نمود. در این رابطه توسط این شرکت، محدوده ای به وسعت 4500 کیلومتر مربع در فاصله بین آباده فارس تا جازموریان برداشت‌های ژئوفیزیک2 هوایی (مگنتومتری) انجام گرفت و آنومالی‌های متعددی که بزرگترین آن گل‌گهر می‌باشد، اکتشاف گردید. عملیات ژئوفیزیک زمینی در منطقه ای به وسعت 74 کیلومتر مربع در ناحیه گل گهر صورت گرفت که شامل مغناطیس سنجی و ثقل سنجی بوده است .[3] ناحیه معدنی گل گهر شامل شش ذخیره سنگ آهن است، که ذخیره شماره یک آن پس از آماده سازی و احداث کارخانه تغلیظ در سال 1373 رسما به بهره برداری رسید .(شکل3-2)
شکل3-2پراکندگی آنومالی های موجود در معدن گل گهر[2]
جدول3-1ذخایر زمین شناسی معادن گل وگهر[2]
معادنذخیره ز مین شناسی(میلیون تن)معدن شماره1 300معدن شماره250معدن شماره3643معدن شماره488معدن شماره524معدن شماره6150
3-3 زمین شناسی منطقه
در سنگ های دگرگون شده زون سنندج- سیر جان واقع در ارتفاعات زاگرس، منطقه معدنی گل گهر با تعداد شش توده بزرگ سنگ آهن غنی از منیتیت شناسایی شده است. واحدهای سنگی چین خورده این منطقه در زمان پالئوزوییک پیشین – مزوزوییک پسین دگرگون شده و سری کاملی از سنگ های دگرگون شده نظیر فیلیت- شیست، آمفیبولیت، گنایس و مرمر در منطقه مشاهده می گردد.[3]

دسته بندی : پایان نامه

پاسخ دهید