نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران

نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران

خوشه‌بندی فازی درزه‌ها به‌منظور تعیین راستای بهینه برش بلوک‌های سنگ ساختمانی (مطالعه موردی: معدن گرانیت گدار سیاوش)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
عضو هیئت علمی گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی علوم زمین، دانشگاه صنعتی اراک
10.22034/jiraeg.2026.541092.1353
چکیده
در معدن گرانیت گدار سیاوش نطنز که دارای پنج پله استخراجی است، عملیات برداشت درزه‎ها در پله‌های مختلف معدن صورت گرفته و ویژگی‎های هندسی ازجمله شیب و جهت شیب تعداد 1012 درزه‌ برداشت شده است. در پژوهش حاضر مطالعات درزه‌نگاری شامل پردازش داده‌ها، رسم نمودارهای مختلف همانند نمودار گل سرخ و تحلیل نتایج به منظور تعیین راستای بهینه برش بلوک‌های سنگی برای هر یک از پله‌های معدن بطور مجزا، صورت گرفته است. بر این اساس، درزه‌های موجود در پله‌های مختلف معدن اغلب دارای امتداد شمال‌شرقی- جنوب‌غربی و شمال‌غربی- جنوب‌شرقی هستند. سپس نمودار منحنی‌های میزان قطب درزه‌های برداشت‌شده در پله‌های مختلف معدن با نمایش صفحه درزه‌های اصلی در استریونت رسم شد. با این رویکرد، تعداد سه صفحه درزه اصلی در پله‌های اول و چهارم و چهار صفحه درزه اصلی در پله‌های دوم، سوم و پنجم معدن شناسایی شد. در ادامه، برای تعیین وضعیت دقیق‌تر دسته درزه‌های اصلی در پله‌های مختلف معدن، خوشه‌بندی فازی درزه‌ها به کمک نرم‌افزار DIPS صورت گرفت. همچنین برای تجسم بهتر، نمودار سه‌بعدی موقعیت فضایی خوشه درزه‌های موجود در پله‌های مختلف معدن، بعد از خوشه‌بندی رسم شد. درنهایت بر پایه نتایج خوشه‌بندی درزه‌ها، راستاهای بهینه برش بلوک‌های سنگی در مرحله استخراج پله‌های مختلف معدن، تعیین شد که به عنوان نمونه، در مرحله استخراج پله اول، باید یک وجه برش بلوک‌های سنگی در امتداد 25 درجه (N25E) و وجه دیگر در راستای عمود بر راستای اول، طراحی گردد و در مورد پله دوم، وجوه برش بلوک‌های سنگی باید در دو راستای عمودبرهم شمال‌شرقی- جنوب‌غربی و شمال‌غربی- جنوب‌شرقی، طراحی شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Fuzzy clustering of joints to determine the optimal cutting direction of building stone blocks (Case study: Godar Siavash granite quarry)

نویسنده English

Reza Ahmadi
Faculty member of Mining Engineering Department, Engineering of Earth Science College, Arak University of Technology
چکیده English

At the Godar Siavash Natanz granite quarry, with five quarry benches, joint surveying were conducted on the various benches. Subsequently, geometric characteristics, including dip and dip direction, were recorded for 1012 joints. The present study focuses on joint studies, encompassing data processing, plotting various diagrams such as rose-diagram and analyzing results to determine the optimal cutting direction for stone blocks on the each quarry bench individually. Based on this analysis, the joints on the various benches generally exhibit northeast-southwest and northwest-southeast trends. Afterwards, contour plot of surveyed joint poles showing the position of the major joint planes were created for each bench on the stereonet. This approach revealed three major joint planes on the first and fourth benches, and four major joint planes on the second, third, and fifth benches. Next, to further refine the characterization of the major joint planes on each bench, fuzzy clustering was performed using DIPS software. For improved visualization, 3D diagrams representing the spatial location of joint clusters on each bench were generated following the clustering process. Finally, based on the joint clustering results, the optimal cutting directions for stone blocks were determined for the quarry phase of each bench. For example, during the quarrying of the first bench, one cutting face of the stone blocks should be oriented along N25E, and the other face should be designed perpendicular to this direction as well as about the second bench, the cutting faces of the blocks should be designed in two perpendicular directions: northeast-southwest and northwest-southeast.

کلیدواژه‌ها English

Godar Siavash granite
Dip and dip direction
Fuzzy clustering
Optimal cutting direction
DIPS

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 09 خرداد 1405

  • تاریخ دریافت 22 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 15 دی 1404
  • تاریخ پذیرش 09 خرداد 1405