تخمین خرج ‌ایمن به منظور کنترل لرزش زمین در انفجارات سطحی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی معدن دانشگاه صنعتی ارومیه

2 دانشگاه صنعتی ارومیه

چکیده

لرزش زمین یکی از پیامدهای ناخواسته روش چالزنی و انفجار است. اساساً انتخاب خرج ایمن در تاخیرهای انفجاری، با توجه به حد مجاز لرزش و فاصله‌ی نقطه‌ی حساس مدنظر از محل انفجار، صورت می‌گیرد. در این مقاله با استفاده از داده‌های ثبت شده‌ی مربوط به انفجارات معدن روباز سونگون، کارآیی رابطه‌های تجربی رگرسیونی متداول و روابط جدید مبتنی بر الگوریتم فرا ابتکاری، جهت تخمین ماکزیمم خرج ایمن در هر تاخیر انفجار، ارزیابی شده ‌است. با توجه به اینکه روابط تجربی رایج، عمدتاً جهت تخمین ماکزیمم سرعت ذرات ارائه شده‌اند، هنگامی‌که خرج ایمن به‌صورت تابعی از ماکزیمم سرعت ذرات و فاصله تعریف می‌شود، جواب حاصل از این روش‌های تجربی رایج اغلب با خطای زیادی همراه است. در این پژوهش در کنار روابط تجربی غیرمستقیم مرسوم و رابطه‌ی نسبتاً جدید مستقیم ارائه شده توسط رای و همکاران، روابط جدیدی به‌منظور تخمین خرج ایمن انفجاری ارائه شده است؛ و ضرایب این روابط با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری تعیین شده است. مطابق نتایج حاصل مبتنی بر شاخص‌های آماری ضریب همبستگی، مجذور میانگین مربعات خطا، واریانس قدرمطلق خطای نسبی و به‌حساب واریانس، مدل‌ غیرخطی پیشنهادی مبتنی بر الگوریتم رقابت استعماری، منجر به ارتقای سطح دقت تخمین شده و حتی بهتر از مدل پیشنهادی رای و همکاران عمل کرده است؛ از این‌رو رابطه‌ی پیشنهادی به‌عنوان یک مدل کارا به‌منظور طراحی انفجارات ایمن در معدن سونگون پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of Safe Charge per Delay in Bench Blastıng

نویسندگان [English]

  • Aref Alipour 1
  • Mojtaba Mokhtarian-Asl 2
1 Mining Engineering Urmia University of Technology
2 Faculty of Mining and Metallurgical Engineering, Urmia University of Technology, Urmia, P.O. Box 57166-17165, Iran
چکیده [English]

Prediction of maximum safe charge per delay (Q , kg) by Distance (D) from blasting point and adaptive Peak Particle Velocity (PPV) is a critical key for successful blasting. Safe charge per delay is calculated by using PPV estimators indirectly or Q estimator directly. This paper presents the results of ground vibration measurement induced by bench blasting in Sungun copper mine. The scope of this study is to evaluate the capability of different methods in order to predict maximum safe charge per delay. Conventional empirical models and two type of new non-linear dirict estimator models are prsented. An application of Imperialist Competitive Algorithm (ICA) has used to determine the Q estimator coefficients in Sungun bench blasting. A comparison between two ways of investigations including conventional empirical equations and ICA are done. It has been shown that the applicability of ICA-based equations is more promising than any selected traditional empirical equations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Blasting
  • safe charge per delay
  • PPV
  • ICA

مراجع

Alipour, A., Ashtiani, M., 2011. Fuzzy modeling approaches for the prediction of maximum charge per delay in surface mining. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 48(2): 305-310.
Alipour, A., Mokharian, M., Chehreghani, S., 2018. An Application of Fuzzy Sets to the Blastability Index (BI) Used in Rock Engineering. Periodica Polytechnica Civil Engineering, 62(3): 580-589.
Alipour, A., Mokhtarian, M., Abdollahei Sharif, J., 2012. Artificial neural network or empirical criteria? A comparative approach in evaluating maximum charge per delay in surface mining — Sungun copper mine. Journal of the Geological Society of India, 79(6): 652-658.
Ambraseys, N., Hendron, A., 1968. Dynamic behavior of rock masses in rock mechanics in engineering practice (KG Stagg & OC Zienkievicz, Eds.). New York: John Wiley and Sons.
Ardalan, Z., Karimi, S., Poursabzi, O., Naderi, B., 2015. A novel imperialist competitive algorithm for generalized traveling salesman problems. Applied Soft Computing, 26: 546-555.
Atashpaz-Gargari, E., Lucas, C., 2007a. Imperialist competitive algorithm: an algorithm for optimization inspired by imperialistic competition, Evolutionary computation, 2007. CEC 2007. IEEE Congress on. IEEE, pp. 4661-4667.
Atashpaz-Gargari, E., Lucas, C., 2007b. Imperialist competitive algorithm: An algorithm for optimization inspired by imperialistic competition, 2007 IEEE Congress on Evolutionary Computation, pp. 4661-4667.
Behnamian, J., Zandieh, M., 2011. A discrete colonial competitive algorithm for hybrid flowshop scheduling to minimize earliness and quadratic tardiness penalties. Expert Systems with Applications, 38(12): 14490-14498.
Dowding, C.H., 1992. Suggested method for blast vibration monitoring. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 29(2): 145-156.
Duvall, W.I., Fogelson, D.E., 1962. Review of criteria for estimating damage to residences from blasting vibrations. US Department of the Interior, Bureau of Mines.
Hossaini, M., Sen, G.C., 2006. A Study of the Influence of Different Blasting Modes and Explosive Types on Ground Vibrations. Iranian Journal of Science and Technology, 30(B3): 313-325.
Hossaini, S., Sen, G., 2004. Effect of explosive type on particle velocity criteria in ground vibration. Journal of Explosives Engineering, 21(4): 34-36.
Hosseinzadeh Gharehgheshlagh, H., Alipour, A., 2020. Ground vibration due to blasting in dam and hydropower projects. Rudarsko-geološko-naftni zbornik (The Mining-Geological-Petroleum Bulletin), 35(3).
Hudaverdi, T., Akyildiz, O., 2017. Investigation of the site-specific character of blast vibration prediction. Environmental Earth Sciences, 76(3): 138.
Khandelwal, M., Singh, T.N., 2009. Prediction of blast-induced ground vibration using artificial neural network. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 46(7): 1214-1222.
Khandelwal, M., Singh, T.N., 2013. Application of an Expert System to Predict Maximum Explosive Charge Used Per Delay in Surface Mining. Rock Mechanics and Rock Engineering, 46(6): 1551-1558.
Koçaslan, A., Yüksek, A.G., Görgülü, K., Arpaz, E., 2017. Evaluation of blast-induced ground vibrations in open-pit mines by using adaptive neuro-fuzzy inference systems. Environmental Earth Sciences, 76(1): 57.
Kumar, R., Choudhury, D., Bhargava, K., 2016. Determination of blast-induced ground vibration equations for rocks using mechanical and geological properties. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 8(3): 341-349.
Langefors, U., Kihlstrom, B., 1978. The Modern Science of Rock Blasting. Almqyist & Wiksell.
Lian, K., Zhang, C., Gao, L., Shao, X., 2012. A modified colonial competitive algorithm for the mixed-model U-line balancing and sequencing problem. International Journal of Production Research, 50(18): 5117-5131.
Mokhtarian Asl, M., Alipour, A., 2020. A nonlinear model to estimate vibration frequencies in surface mines. International Journal of Mining and Geo-Engineering, 54(2): 167-171.
Parsaei, M., 2010. Geomechanic and stability conditions analysis of the sungun copper mine's rock mass by numerical modeling. Journal of Earth and Resources, 3(3 (8)): -.
Rai, R., Shrivastva, B.K., Singh, T.N., 2005. Prediction of maximum safe charge per delay in surface mining. Mining Technology, 114(4): 227-231.
Sadaei, H.J., Enayatifar, R., Lee, M.H., Mahmud, M., 2016. A hybrid model based on differential fuzzy logic relationships and imperialist competitive algorithm for stock market forecasting. Applied Soft Computing, 40: 132-149.
Sharifi, M.A., Mojallali, H., 2015. A modified imperialist competitive algorithm for digital IIR filter design, 2015 The International Symposium on Artificial Intelligence and Signal Processing (AISP), pp. 7-12.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 05 آذر 1399
  • تاریخ بازنگری: 08 خرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 26 تیر 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار