پیش بینی خردایش سنگ ناشی از انفجار در معدن مس سرچشمه با استفاده از عصبی شب

25,000تومان

توضیحات

117 صفحه

فایل pdf

فهرست مطالب

عنوان مطالب شماره صفحه

چکیده ……………………………………………………………………………………………………………………… 1
مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………. 2
فصل اول : کلیات…………………………………………………………………………………………………… 3
4 ………………………………………………………………………………………………………… هدف 1 -1- 
5 ………………………………………………………………………………………… 1 -2- تحقیق پیشینه 
- 3 -1 روش کار و تحقیق …………………………………………………………………………………… 6
فصل دوم : عوامل و پارامترهاي تأثیرگذار در انفجار …………………………………….. 8
9 ………………………………………………………………………………………………………. 2 -1- مقدمه 
- 2 -2 مکانیزم خردایش حاصل از انفجار سنگ ………………………………………………… 9
10 ………………………………………………………………………………………………….. 2 -2-1 – انفجار 
10 …………………………………………………………………………………. ضربه موج انتشار 2 -2-2 – 
10 ………………………………………………………………………………………….. 2 -2-3 – گاز انبساط 
11 ……………………………………………………………………………. سنگ توده جابجایی 2 -2-4 – 
11 …………………………………………………………………………… کنترل قابل پارامترهاي 2 -3- 
12 ……………………………………………………………………………………………… 2 -3-1 – چال قطر 
14 …………………………………………………………………………………………….. 2 -3-2 – پله ارتفاع 
 بار – 3-3 -2 سنگ و فاصلۀ ردیفی چالها ………………………………………………………… 15
17 ………………………………………………………………………………………. 2 -3-4 – حفاري اضافه 
18 ……………………………………………………………………………………………. 2 -3-5 – گل گذاري 
19 …………………………………………………………………………………………… 2 -3-6- چال شیب 
20 ……………………………………………………………………………………….. 2 -3-7 – چال ته خرج 
21 …………………………………………………………………………………… چال میان خرج 2 -3-8 – 
22 ……………………………………………………………………………………………. 2 -3-9 – ویژه خرج 
23 ………………………………………………………………………………………. 2 -3-10 – ویژه حفاري 
24 ……………………………………………………………………………….. زمانی 2 -3-11 – تأخیرهاي 
- 4 -2 پارامترهاي غیر قابل کنترل……………………………………………………………………… 25
و‌
25 …………………………………………………………………. سنگ مقاومتی پارامترهاي 2 -4-1 – 
26 ………………………………………………………………………………………. 2 -4-2 – سنگ چگالی 
26 ………………………………………………………………………………………………… 2 -4-3 – تخلخل 
27 ……………………………………………………………………………………. 2 -4-4 – شناختی سنگ 
 و شکستگیها ناپیوستگی – 5-4 -2 هاي مختلف سنگ …………………………………….. 27
فصل سوم : مدلهاي تجربی پیشبینی خردشدگی سنگ حاصل از انفجار. 28
29 ……………………………………………………………………………………………………….. مقدمه- 1 -3
3 -2 -مدلهاي تجربی پیشبینی خردشدگی سنگ حاصل از انفجار ………………. 29
3 -2-1 -مدل دنیس و گاما ……………………………………………………………………………….. 30
30 ………………………………………………………………………………………… لارسون مدل- 2-2 -3
31 ……………………………………………………………………………………….. رام- کاز مدل- 3-2 -3
31 …………………………………………………………………………….. کازنتسوف معادلۀ- 1 -3-2 -3
33 ………………………………………………………………………… راملر- رزین منحنی- 2 -3-2 -3
3 -2-3 -3 -تأثیر طرح آتشکاري روي شاخص یکنواختی …………………………………. 33
3 -2-4 -مدل اصلاح شدة کاز- رام ……………………………………………………………………. 34
35 ………………………………………………………………………………………. 3 -2-5 – سوئدیفو مدل
:فصل چهارم شبکههاي عصبی …………………… …………………………………………………… 37
38 ……………………………………………………………………………………………………….. مقدمه- 1 -4
تاریخچۀ شبکه -2 -4 هاي عصبی مصنوعی ……………………………………………………….. 39
-3 -4 اساس بیولوژیکی شبکههاي عصبی …………………………………………………………. 40
-4 -4 قابلیت یادگیري شبکههاي عصبی بیولوژیکی …………………………………………. 42
ء اجزا -5 -4
و ساختمان واحدهاي مصنوعی ………………………………………………………. 44
الگوریتم – 6 -4 هاي یادگیري ………………………………………………………………………………. 47
روش -1 -6 -4 هاي وزن ثابت ……………………………………………………………………………… 48
روش -2 -6 -4 هاي آموزش بدون نظارت ……………………………………………………………. 48
روش -3 -6 -4 هاي آموزش با نظارت ………………………………………………………………….. 49
روش -4 -6 -4 هاي آموزش تقویتی …………………………………………………………………….. 50
-5 -6 -4 روش انتشار معکوس خطا ……………………………………………………………………. 50
انواع شبکه -7 -4 هاي عصبی مصنوعی ………………………………………………………………. 51
ز‌
51 ………………………………………………………………………………. لایه تک شبکههاي- 1-7 -4
52 …………………………………………………………………………….. لایه چند شبکههاي- 2-7 -4
53 ………………………………………………………………………………………… پرسپترون- 1 -2-7 -4
56 ………………………………………………………………………… لایه چند پرسپترون- 2 -2-7 -4
57 ……………………………………………………………………… سازمانده خود شبکههاي- 3-7 -4
4 -8 -کاربرد شبکههاي عصبی مصنوعی …………………………………………………………… 57
فصل پنجم : آشنایی با ناحیه معدنی سرچشمه …………………………………………….. 59
60 ………………………………………………………………………………………………………. مقدمه- 1 -5 
 5 -2 -موقعیت جغرافیایی و راههاي ارتباطی معدن ………………………………………….. 60
 5 -3 -وضعیت آب و هوایی ……………………………………………………………………………….. 61
 5 -4 -تاریخچۀ معدن مس سرچشمه ……………………………………………………………….. 61
 5 -5 -زمینشناسی عمومی ناحیه معدن مس سرچشمه …………………………………. 62
 5 -6 -نوع سنگها در معدن مس سرچشمه ……………………………………………………. 64
64 ……………………………………………………………………………………….. میزبان سنگ- 1 -6 -5 
65 ……………………………………………………………………………… پورفیري سرچشمۀ- 2 -6 -5 
65 ………………………………………………………………………………….. مونزونیت کوارتز- 3 -6 -5 
66 …………………………………………………………………………………………………….. دایکها- 7 -5 
66 ……………………………………………………………… پورفیري هورنبلند دایکهاي- 1-7 -5 
66 ……………………………………………………………….. پورفیري فلدسپار دایکهاي- 2-7 -5 
66 ………………………………………………………………… پورفیري بیوتیت دایکهاي- 3-7 -5 
67 ………………………………………………………………………………………………….. دگرسانی- 8 -5 
67 ……………………………………………………………………….. پتاسیک دگرسانی زون- 1-8 -5 
68 …………………………………………………………………………. بیوتیت دگرسانی زون- 2-8 -5 
68 ……………………………………………………………………… آرژیلیکی دگرسانی زون- 3-8 -5 
68 …………………………………………………………………. پروپیلیتیک دگرسانی زون- 4-8 -5 
 5 -9 -میزان سختی سنگ معدن ………………………………………………………………………. 68
 5 -10 -کانیسازي در معدن مس سرچشمه …………………………………………………….. 69
 5 -10 -1 -منطقۀ کانیسازي شدة هوازده و اکسیدي ………………………………………. 69
 5 -10 -2 -منطقۀ کانی سازي شدة ثانویه و غنیشده ………………………………………. 70
ح‌
70 ………………………………………………………………………………… هایپوژن منطقۀ- 3 -10 -5 
 5 -11 -مشخصات استخراجی معدن مس سرچشمه ……………………………………….. 70
فصل ششم : مدلسازي انفجار ………………………………………………………………………… 72
73 ………………………………………………………………………………………………………. مقدمه- 1 -6 
 6 -2 -مدلسازي انفجار با هدف پیشبینی خردایش سنگ ……………………………… 73
77 ………………………………………………………………………….. عصبی شبکۀ مدلسازي- 3 -6 
 6 -3 -1 -دادههاي لازم براي ساخت مدل …………………………………………………………. 77
 6 -3 -1-1 -دادههاي ورودي به شبکه و نحوة بهدست آوردن آنها …………………. 78
 6 -3 -1-2 -دادههاي خروجی براي آموزش شبکه و نحوة بهدست آوردن آنها.. 79
 6 -3 -2 -آموزش شبکه و انتخاب قانون یادگیري ……………………………………………… 82
83 …………………………………………………………………………… شبکه ساختار تعیین- 3 -3 -6 
84 ………………………………………………………………………………………. شبکه ارزیابی- 4 -3 -6 
85 ……………………………………………………………………………… بهینه شبکۀ تعیین- 5 -3 -6 
 6 -4 -پیشبینی خردایش با استفاده از روش آماري ………………………………………… 88
 6 -5 -ارزیابی عملکرد مدلهاي استفاده شده …………………………………………………… 90
91 ……………………………………………………………………………………….. حساسیت آنالیز- 6 -6 
فصل هفتم : نتیجهگیري و پیشنهادات ……………………………………………………………. 93
94 ………………………………………………………………………………………………………… نتیجهگیري 
96 ………………………………………………………………………………………………………… پیشنهادات 
منابع و ماخذ …………………………………………………………………………………………………………. 97
 فهرست منابع فارسی …………………………………………………………………………………………. 98
 فهرست منابع لاتین …………………………………………………………………………………………… 100
 چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………………………. 104
ط‌
فهرست جدول ها
عنوان شماره صفحه

2 -1 -ارتباط مقاومت فشاري و میزان تولید با قطر چال ………………………………………… 14
2 -2 -ارتباط قطر چال با نوع وسیله بارگیري و ارتفاع پله ……………………………………… 14
2 -3 -ارتباط قطر چال با ارتفاع پله طبق نظر Gustaffson ……………………………….. 15
2 -4 -رابطه طول چال با شیب چال ………………………………………………………………………… 20
2 -5 -ارتباط خرج ویژه و نوع سنگ ………………………………………………………………………… 23
3 -1 -ثابت قابلیت انفجارپذیري براي سنگهاي مختلف ……………………………………… 31
3 -2 -مقادیر فاکتور سنگ با توجه به ساختار توده سنگ ………………………………………. 32
3 -3 -مقادیر پارامترهاي مؤثر در BI ………………………………………………………………………. 35
5 -1 -وضعیت حفاري اکتشافی در سرچشمه …………………………………………………………. 62
6 -1 -پارامترهاي ورودي و خروجی در مدلسازي ………………………………………………….. 78
6 -2 -نتایج حاصل از شبکه با توابع انتقال مختلف …………………………………………………. 85
6 -3 -شبکههاي با ساختار متفاوت و میزان خطاي آزمون مربوط به خردایش ……… 86
6-4 -شــاخصهــاي عملکــرد مــدل شــبکۀ عصــبی و رگرســیون چنــد متغیــره
درمدلسازي خردایش ……………………………………………………………………………………………….

90

ی
فهرست نمودارها، عکسها و نقشهها
عنوان شماره صفحه

2 -1 -وضعیت شکسته شدن تودهسنگ اطراف چال هنگام انفجار …………………………. 11
2 -2 -پارامترهاي هندسی طراحی انفجار ………………………………………………………………… 12
2 -3 -زون خرد شده اطراف چال در حالتی که S کم باشد ……………………………………. 16
2 -4 -زون خرد شده اطراف چال در حالتی که S زیاد باشد ………………………………….. 17
2 -5 -رابطه شیب چال و اضافه حفر چال ……………………………………………………………….. 17
2 -6 -گلگذاري با ارتفاع زیاد که موجب عقبزدگی میشود ………………………………… 18
2 -7 -گلگذاري با ارتفاع مناسب …………………………………………………………………………….. 18
2 -8 -موقعیت قرارگیري چال و بار سنگ در دو حالت عمود و مایل …………………….. 19
2 -9 -نمایش خرج ته چال و میان چال ………………………………………………………………….. 21
2 -10 -رابطه بین خرج ویژه و هزینه کل ……………………………………………………………….. 23
2 -11 -ارتباط بین قطر چال و حفاري ویژه براي سنگهاي مختلف …………………….. 24
4 -1 -قسمتهاي اصلی یک سلول عصبی بیولوژیک ………………………………………………… 41
42 …………………………………………………………………………………………………….. حسی نرون- 2 -4
4 -3 -ساختار یک نرون تک ورودي ………………………………………………………………………… 45
4 -4 -ساختار یک نرون R ورودي …………………………………………………………………………… 45
4 -5 -یک ساختار نمونه از شبکه عصبی مصنوعی …………………………………………………. 46
4 -6 -نحوة اتصالات در شبکههاي عصبی ……………………………………………………………….. 47
4 -7 -نماي کلی آموزش بدون سرپرست ………………………………………………………………… 49
4 -8 -نماي کلی آموزش با سرپرست ………………………………………………………………………. 49
4 -9 -ساختار یک شبکه تک لایه ……………………………………………………………………………. 52
4 -10 -ساختار یک شبکه چند لایه ………………………………………………………………………… 53
4 -11 -ساختار یک پرسپترون ………………………………………………………………………………… 54
4 -12 -نمودار تابع سیگموئید …………………………………………………………………………………. 55
55 …………………………………………………………………………. Hard-Limit تابع نمودار- 13 -4
4 -14 -نمودار تابع تانژانت سیگموئید ……………………………………………………………………. 56
5 -1 -موقعیت جغرافیایی معدن مس سرچشمه …………………………………………………….. 60

چکیده

انفجار از مراحل اصلی در عملیات استخراج معدن است. از موارد اساسی جهت بهینهسازي عملیات انفجار پیشبینی دقیق خردایش سنگ میباشد که باعث تنظیم عملیات بعدي مانند
بارگیري، باربري، سنگشکنی و آسیا کردن و جلوگیري از صرف هزینههاي ثانویه در این زمینه میشود. پارامترهاي متعددي مانند خصوصیات تودهسنگ، خصوصیات ماده منفجره و مشخصات هندسی شبکه انفجار در طراحی الگوي آتشباري و نتایج حاصل از آن تاثیرگذار هستند. براي رسیدن به خردایش بهینه و مینیمم کردن اثرات سوء حاصل از انفجار (عقبزدگی، پرتاب سنگ و …)، ابتدا باید این عوامل تاثیرگذار تعیین و سپس الگوي آتشباري بهینه بر مبناي این عوامل طراحی شود. در دو دهه گذشته پیشرفت خوبی در توسعه تکنیکهاي جدید در زمینه طراحی الگوي آتشباري و پیشبینی عملکرد آن صورت گرفته است. این تکنیکها بیشتر شامل مدلهاي کامپیوتري خبره میباشند که علاوه بر دقت لازم در طراحی، از سرعت بالا و سهولت کاربرد نیز برخوردار هستند. در این تحقیق، خردایش سنگ معدن مس سرچشمه با توسعه مدل شبکۀ عصبی مصنوعی، پیشبینی شده است. براي ساخت مدل، پارامترهایی نظیر نسبت بردن به اسپیسینگ، قطر چال، طول گلگذاري، مجموع خرج بر تأخیر و انــدیس بار نقطهاي بهعنوان پارامتر ورودي در نظر گرفتــــه شده است. مدل با معماري 1 -5 -8 -9 و با روش انتشار معکوس خطا آموزش دید و نتیجۀ مطلوب را بدست آورد. براي تعیین کارایی شبکههاي عصبی، روش آماري نیز مورد 2 استفاده قرار گرفت. ضریب همبستگی ( R( و جذر متوسط مربعات خطا (RMSE (براي هر دو مدل محاسبه شده که نشان از برتري مطلق شبکه عصبی نسبت به روش آماري داشت. در نهایت، آنالیز حساسیت مدل شبکه عصبی با استفاده از روش میدان کسینوسی (CAM (انجام و میزان تأثیر هر کدام از پارامترهاي ورودي بر خروجی (خردایش) مشخص شد.

مقدمه

الگوي آتشباري معدن مس سرچشمه بر اساس روابط تجربی و فرمولهاي سنتی طراحی شده است. از طرفی این روابط و فرمولها براي یک نوع سنگ یا یک معدن تعریف نشدهاند، لذا ممکن است این روابط براي توده سنگ هاي یک معدن سازگار نباشند. درمعدن مزبور نیز پس از انفجارهاي بلوكها مشکلات عدیده نظیـــر خردایش نا مناسب، پس زدگی، پرتاب سنگ، لرزش زمین، هوا و… بهوجود میآینــد که ناشی از بهکارگیري این روابط میباشد. از طرفی تحقیقات انجام گرفته براي اصلاح الگوي معدن نیز، تا به حال براساس روشهاي سنتی بوده است. بنابـراین به نظر میرسد بهکارگیري یک تکنیک نویـن نـــرم افزاري براساس تجربیات گذشته، در این زمینه ضروري باشد، تکنیک مـورد استفاده در این تحقیق شبکه هاي عصبی مصنوعی میباشد.
شبکههاي عصبی یکی از مؤلفههاي مهم و اساسی هوش مصنوعی میباشد که ارتباط سیناپسی و ساختار نرونی مغز را مدل می کنند. هوش مصنوعی به معناي استخراج هوش، دانش، الگوریتم یا نگاشت از دل محاسبات عددي بر اساس ارائه بهروز دادههاي عددي است. همچنین شیوه برخورد محاسباتی شبکه هاي عصبی از سیستم عصبی موجودات زنده الهام گرفته شده است.
شبکۀ عصبی از طریق مثالهاي آموزشی بین ورودي ها و خروجی ها ارتباط برقرار می کند یعنی با دادن دادههاي ورودي آموزشی و خروجیهاي متناظر با آن، شبکه طبق الگوریتمهاي خاصی فرآیند یادگیري را طی کرده و در نهایت جوابهایی تولید میکند که اغلب صحیح بوده و با شرایط مسأله سازگاري دارند.
در این پروژه نیز سعی شده است تا با استفاده از این تکنیک جدید، الگوهاي آتشباري معدن مس سرچشمه اصلاح و بهینه گردد، به این صورت که با پیش بینی توزیع سایز سنگهاي خرد شده توسط شبکه عصبی قبل از انفجار هر بلوك، در صورت نیاز، به اصلاح الگوي طراحی شده اقدام گردد. 

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “پیش بینی خردایش سنگ ناشی از انفجار در معدن مس سرچشمه با استفاده از عصبی شب”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

27 − = 17