به نتیجه گیری می نمود . اما امروزه با رونق گیری علوم جدید و دخول آنها به بخش های مختلف
مهندسی معدن این آزمایشات جلوه دیگری یافته است. كه از آن جمله تعدد آزمایشات مورد بررسی كه
بزرگترین مزیت می باشد را می توان نام برد. از این جمله موارد می توان به تصمیم گیری های چند متغیره
مانند DEA ، TOPSIS ، AHP و غیره، شبكه های عصبی،منطق فازی، الگوریتم ژنتیك و تحلیل
های آماری اشاره نمود؛ كه به تازگی با استفاده از آنها اقدامات مربوط به بهینه سازی انفجار های معدنی
آغاز گردیده است . در این تحقیق ابتدا با استفاده از شبكه های عصبی مصنوعی، مدلی مبتنی بر شبكه
عصبی چند لایه برای شبیه سازی عملیات انفجار در معدن شماره 1 سنگ آهن گل گهر و پیش بینی
مناسب ترین الگوی انفجار با توجه به شرایط محیطی ارائه شده است. این شبكه عصبی به جای طراحی با
نرم افزار مطلب با نرم افزاری مختص به طراحی شبكه های عصبی مصنوعی به نام Alyuda
NeuroIntelligence ط رح ریزی شده است. تعداد پارامتر های ورودی در نظر گرفته شده برای این
شبكه عصبی 15 پارامتر می باشد. سپس با توجه به رفتار شبكه در قسمت های آموزش، آزمون و مقدار
خطا ها در تخمین میزان d80 ، مقادیر بهینه ای برای تعداد لایه های میانی، تعداد نرون ها و توابع انتقال
بدست آمد. به این ترتیب شبكه بهینه با دو لایه میانی كه به ترتیب دارای و 11 48 نرون می باشند، تعیین
. شد در بخش دوم از رگرسیون های خطی و غیر خطی جهت مقایسه نتایج با حاصله از شبكه عصبی
استفاده شده است. در این بخش با استفاده از نرم افزار SPSS15 دو رابطه یكی به صورت خطی و
دیگری غیر خطی بدست آمد.
آنالیز های انجام شده بیانگر تاثیر بالای پارامتر های طول چال، نسبت
، طول گل گذاری وs/b
از d80 میزان خرج بر تاخیر می باشد.در این معدن با تغییر مقدار گل گذاری از 5/5 متر به 3/6 متر مقدار
55/. متر به 6/0 متر افزایش پیدا نمود .
مقدمه
توجه به اولین مرحله از خردایش سنگ كه توسط حفاری و انفجار صورت می پذیرد، یكی از
اساسی ترین و حساس ترینپارامتر های موثر بر اقتصاد و حیات معدن به شمار می رود. انجام یك انفجار
مطلوب، كاهش هزینه های كل خردایش سنگ، بهبود بازدهی عملیات حفاری، بارگیری، باربری و بهبود
عملیات بعد از استخراج مواد معدنی كه شامل ورود مواد به سنگ شكن های اولیه و ثانویه و غیره می
باشد، را به دنبال خواهد داشت. به منظور دستیابی به تمامی موارد ذكر شده لازم است تا با شناسایی عوامل
تاثیر گذار بر فرآیند چالزنی و انفجار آن را بهینه نمود. به طور كلی عوامل موثر بر روی انفجار را می توان
به دو گروه عمده شامل، پارامتر های قابل كنترل (الگوی انفجار) و پارامتر های غیر قابل كنترل
(خصوصیات ژئومكانیكی توده سنگ) تقسیم بندی نمود. خرج ویژه، نحوه آرایش چال ها، تاخیر در
شروع انفجار، قطر چال، ضخامت بارسنگ، فاصله ردیفی چال ها، طول گل گذاری و ضریب سفتی از
جمله پارامتر های قابل كنترل و حفره های طبیعی و نواحی غیر مقاوم شامل سطوح لایه بندی، گسل ها و
درزه ها جز پارامتر های غیر قابل كنترل محسوب می شوند.

همانگونه كه پیشتر مطرح شد نخستین و اصلی ترین هدف انفجار در معادن، خرد باطله و ماده
معدنی است كه در صورت مناسب انجام شدن انفجار تسهیل عملیات بارگیری و كاهش مشكلات در
بخش سنگ شكنی را خواهیم داشت. خردایش مطلوب به عوامل متعددی از مانند نوع ماده منفجره،
چاشنی، پرایمر، نوع سنگ و خرج ویژه بستگی دارد. اما در بعضی از شرایط به دلیل عدم دسترسی به
خردایش بهینه تبعاتی در اثر انفجار بد پدید می آید كه عبارتند از لرزش زمین، شكستگی های نا مطلوب
مثل عقب زدگی، جناح زدگی، پرتاب سنگ و انتش
ار امواج انفجاری در هوا و تولید صدای مهیب در
.هوا
محققین بسیاری نظیر كونینگهام، لیلی، لانگفورس و … در گذشته روابطی را جهت پیش بینی
میزان خردایش ناشی از انفجار ارائه نموده اند كه با توجه به شرایط پیچیده حاكم بر روابط بر عملیات
انفجار، نتایج حاصله چندان قابل اعتماد نیستند. در سال های اخیر، به منظور مدلسازی محیط های
ناهمگون و پیچیده روش های متفاوتی جهت پیش بینی این موارد مورد استفاده قرار گرفته است. از جمله
این روش ها شبكه های عصبی مصنوعی است كه به تازگی در صنعت معدنكاری ظهور پیدا كرده و نتایج
قابل توجهی را در زمینه های مختلف معدنی حاصل نموده است. شبكه های عصبی در مبحث انفجار

بنابراین به منظور كاهش مدت زمان حفاری،عوامل فنی و مهندسی تاثیرگذار در نرخ نفوذ مانند خصوصیات
گل حفاری،هیدرولیك،وزن روی مته،دور مته،عمر مته و سایر موارد مورد مطالعه قرار گرفت.
در این تحقیق به بررسی 5حلقه چاه در میدان سراجه پرداخته شد و پس از پردازش اطلاعات،در ابتدا
هیدرولیك بهینه با روابط ریاضی و برنامه كامپیوتری با احتساب حداكثر قدرت قابل دسترسی در مته،
بمنظور تمیزكاری مناسب در ته چاه محاسبه شد كه در میزاننفوذ موثر است.
در ادامه به منظور بالا بردن بازدهی حفاری در میدان سراجه فرآیند با استفاده از نتایج حاصل از هیدرولیك
بهینه با روشهایی به صورت تجربی، مقایس های و محاسباتی در 3 مرحله صورت گرفت و پس از آن نتایج این
مراحل مورد مقایسه قرار گرفتند تا در نهایت با استفاده از نتایج اولیه و مقایسهای،چاه نهایی با نرخ نفوذ
بالاتر و هزینه كمتر نسبت به حفاریهای انجام شده طراحی شد.
مقدمه:
نفت و گاز طبیعی حداقل تا یكصد سال آینده به عنوان عمده ترین منابع انرژی در جهان باقی خواهند ماند.
در ایران به عنوان كشوری كه بیش از 10% كل مخازن نفت و 13% كل مخازن گاز جهان را داراست، صنایع
نفت و گاز و صنایع وابسته به آنها در درجه اول اهمیت قرار دارند.
از آنجاییكه بخش عمدهای از هزینههای مربوط به توسعه میادین نفتی در قسمت تحت الارضی مرتبط به
حفاری می باشد،بالا بردن بازدهی حفاری به معنای دستیابی به همان اهداف از پیش تعیین شده البته در
مدت زمان كمتر و هزینه پایینتر امروزه مورد توجه تمامی مهندسین و دست اندركاران حفاری قرار گرفته

است،چرا كه زمان و هزینه حفاری یك عامل تعیین كننده در بازگشت سرمایه در پروژههای نفت و گاز است.
جهت نیل به این هدف روشها و مدلهایی ارائه شدهاند كه به آن بهینهسازی حفاری اطلاق میشود و در
تعریف دقیقتر، بررسی و پردازش اثرات متقابل پارامترهای مختلف حفاری طی یك مدلسازی ریاضی برای
نیل به بازدهی بیشینه، بهینهسازی حفاری نامیده میشود و امروزه تقریباً در تمامی كشورهای نفتخیز
مرسوم شده است.
با توجه به اهمیت بحث حفاری و هزینه های آن، بمنظور بالابردن بازدهی حفاری مدلها و روشهایی ارائه
شدهاندكه امروزه از تركیب آنها نتایج قابل قبولی در افزایش میزان نفوذ و كاهش هزینه حاصل شده است.
در همین راستا دو شاخص اصلی هزینه و زمان حفاری را میتوان برشمرد كه اگرچه هزینه حفاری شاخصی
مهمتر و قابل توجهتر است اما با توجه به پیچیدگی بسیار بالای محاسبات و عدم قطعیت و نیاز به اطلاعات
كامل، دقیق و شفاف از هزینههای انجام شده در بیشتر موارد شاخص طول مدت حفاری را مناسبترین
شاخص عملكرد عملیات حفاری برای كنترل و بهینهسازی عملیات مدنظر قرار میدهند.
بنابراین به منظور كاهش مدت زمان حفاری و بالا بردن نرخ نفوذ ابتدا باید به مطالعه و شناخت عوامل فنی

طـولانی،
روش مدلسازی عددی به عنوان راهکار مناسب طراحی پیلار زنجیره ای، به ویژه بـرای پـیلار موقـت پیـشنهاد شـده
است.
با توجه به رفتار کرنش نرمی زغال سنگ در طول پروسه بارگذاری، مدل های مرسـوم کـرنش نرمـی آنـالیز و بـا
یکدیگر مقایسه شده اند. بر اساس مطالعه صورت گرفته و با تکیه بر شرایط پیلارهای زغالی معادن جبهه کار طولانی
و نیز داده های میدانی قابل دسترس، مدل کرنش نرمی FLAC برای مدلسازی پیلار انتخاب شده است.
در مدلسازی مقدماتی با استفاده از شبیه سازی های متعدد، پارامترهای فیزیکی و مجازی مـوثر بـر رفتـار پـیلار
شناسایی شده اند. همچنین با شبیه سازی تست مقاومت فشاری سه محوری، پتانسیل مـدل ایجـاد شـده در شـبیه
سازی رفتار تسلیم شدن زغال سنگ ارزیابی شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که مدل عـددی مـی توانـد
رفتار پیلار زغالی تحت اعمال بارهای گوناگون را شبیه سازی نماید. مقایسه نتایج مدل عددی با برآورد روابط مرسوم
طراحی پیلار بیانگرقابلیت اعتمادبالای مدل عددی می باشد؛ البته به شرطی که مدل عددی به صـورت مـوردی بـا
داده های میدانی تنظیم شود. بدین ترتیب، طراحی پیلار با استفاده از روش شبیه سازی ارائه شده در کنـار مقایـسه
نتایج آن با برآورد روابط مرسوم طراحی می تواند میزان ریسک عملیات را کاهش دهد؛ به نحوی که امکـان پرهیـز از
شکست غیر کنترل شده و فاجعه آمیز پیلار زغالی فراهم آید.
1
مقدمه
روش استخراج جبهه کار طولانی، یک روش کاملا پر تولید با قابلیت مکانیزاسیون بـالا مـی باشـد کـه از
اوایل قرن هفدهم میلادی در معادن زغال سنگ اروپا رواج یافت و پـس از آن نیـز در اوایـل دهـه 1960 بـا
توسعه وسایل نگهداری خود پیشرو در معادن امریکا به کار گرفته شد.
در طول دهه 1990 سهم تولید معادن جبهه کار طولانی از کل تولیدات زیرزمینی زغال سنگ تقریبا دو
برابر شده است و این روند همچنان ادامه دارد. دلایل اصلی این توسعه قابلیت بالای مکانیزه شـدن در کنـار
شرایط ایمنی مطلوب بوده و لازمه ایمنی مطلوب، طراحی مناسب پانل ها و سیستم تهویه است.
طراحی مناسب پانل ها، شامل راه های دسترسی دو طرف آنها می باشـد کـه عـلاوه بـر داشـتن شـرایط
تهویه مناسب، لازم است تا از ایمنی کافی برای رفت و آمد کارگران، دسترسی به سـینه کـار و نیـز ترابـری
زغال سنگ برخوردار باشند.

ارتفاع معمول روباره (عمق معدن) در روش جبهه کار طولانی بین 200 تا 2700 فوت (60 تا 820 متـر)
بوده و هر چه عمق معدن افزایش یابد، طراحی راه های دسترسی دو طرف پانل و حفظ شرایط پایداری آنهـا
مشکل تر می شود. در نتیجه برای نگهداری ایمن، لازم است تعداد و عـرض پیلارهـای زنجیـره ای افـزایش
یابد که این امر باعث می شود بازیابی استخراج زغال سنگ کاهش یافته، هزینه ها افزایش یابنـد. همچنـین
وجود پیلارهای زیاد و پهن، به عنوان مانع در برابر جریان تهویه عمل نموده، افزایش هزینه های تهویه را بـه
دنبال دارد.
راه کار مناسب برای این شرایط استفاده از پیلارهای موقت می باشد که ضمن اقتـصادی بـودن، شـرایط
پایداری راه های دسترسی دو طرف پانل را نیز در معادن عمیـق تـامین مـی نماینـد. اسـتفاده از پیلارهـای
موقت که پهنای کمتری دارند، شرایط توزیـع تـنش بـر راه هـای دسترسـی دو طـرف پانـل را تغییـر داده،
وضعیت ایمنی عملیات بهبود می یابد. همچنین بازیابی زغال سنگ را به طور مـوثری افـزایش مـی دهـد و
مانع کمتری در برابر جریان هوای تهویه ایجاد نموده، تهویه راحت تر صورت می گیرد.
2