بهینه سازی پارامترهای انفجار بر اساس خواص ژئومکانیکی سنگ برای جلوگیری از ایجاد پاشنه و بولدر در پله‌های معدن

Abstract

پدیده‌های پاشنه و بولدر ناشی از انفجار در معادن روباز باعث کاهش راندمان تولید و افزایش هزینه‌های استخراج می‌شوند. در این مطالعه، برای کاهش این دو پدیده ناشی از انفجارهای معدن شماره دو گل‌گهر سیرجان، از اصلاح پارامترهای انفجاری در بلوک‌های ماده معدنی استفاده شد. بدین منظور مقادیر مربوط ‌به هفت عامل موثر شامل متوسط عمق چال، بارسنگ، اضافه حفاری، خرج ویژه و فاصله ردیفی چال‌ها، شاخص کیفیت توده ‌‌سنگ و شاخص قابلیت انفجار از 19 بلوک انفجاری در معدن مورد مطالعه جمع‌آوری شد. برای به ‌دست ‌آوردن مقادیر خواص ژئومکانیکی یاد شده از روش‌های نوین تحلیل ناپیوستگی‌های توده‌سنگ با استفاده از نرم‌افزار استخراج‌کننده دسته درزه به کمک روش فتوگرامتری استفاده شد. در ادامه با استفاده از داده‌های جمع‌آوری ‌شده، مدل‌های تجربی برای پیش‌بینی حجم بولدر و پاشنه نسبت به حجم بلوک انفجاری به وسیله تحلیل رگرسیون چندگانه غیرخطی ایجاد شد. قابلیت پیش‌بینی‌ هر یک از مدل‌های ایجاد شده به وسیله شاخص‌های آماری بررسی و مشخص شد که مدل چندجمله‌ای درجه دوم برای بولدر و مدل نمایی برای وقوع پاشنه به ترتیب با ضریب تعیین 43/94 و 13/98 دقت بیشتری دارند، سپس برای کمینه‌سازی این دو پدیده، بهینه‌سازی پارامترهای انفجاری و ضرایب آنها در هر یک از دو مدل ایجاد شده به وسیله الگوریتم ترکیبی ژنتیک- ازدحام ذرات انجام شد. در نهایت برای ارزیابی قابلیت پیش‌بینی‌ دو مدل، تعداد 4 انفجار در معدن انجام شد که نتایج حاصل نشان داد هر یک از مدل‌ها توانسته‌اند نسبت حجم پاشنه و بولدر به حجم بلوک را به ترتیب با مجذور میانگین مربعات خطا 47/0 و 08/0 پیش‌بینی کنند.

Keywords

• بولدر
• پاشنه
• فتوگرامتری
• نرم‌افزار استخراج‌کننده دسته ناپیوستگی
• الگوریتم ترکیبی بهینه‌سازی ژنتیک - ازدحام ذرات