Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Improving the method of roof fall susceptibility assessment based on fuzzy approach

Ghasemi E., Ataei M., Shahriar K.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 1

13--32

EN

Retreat mining is always accompanied by a great amount of accidents and most of them are due to roof fall. Therefore, development of methodologies to evaluate the roof fall susceptibility (RFS) seems essential. Ghasemi et al. (2012) proposed a systematic methodology to assess the roof fall risk during retreat mining based on risk assessment classic approach. The main defect of this method is ignorance of subjective uncertainties due to linguistic input value of some factors, low resolution, fixed weighting, sharp class boundaries, etc. To remove this defection and improve the mentioned method, in this paper, a novel methodology is presented to assess the RFS using fuzzy approach. The application of fuzzy approach provides an effective tool to handle the subjective uncertainties. Furthermore, fuzzy analytical hierarchy process (AHP) is used to structure and prioritize various risk factors and sub-factors during development of this method. This methodology is applied to identify the susceptibility of roof fall occurrence in main panel of Tabas Central Mine (TCM), Iran. The results indicate that this methodology is effective and efficient in assessing RFS.

PL

Wybieraniu w kierunku od pola towarzyszy zazwyczaj większa ilość wypadków, większość z nich spowodowana jest zawałem stropu. Dlatego też opracowanie skutecznej metody oceny skłonności stropu do zawału jest kwestią kluczową. Ghasemi et al. (2012) zaproponował metodologię określania ryzyka zawału stropu w trakcie prowadzenia prac górniczych w kierunku od pola w oparciu o klasyczne metody oceny ryzyka. Główną wadą tej metody jest to, iż nie uwzględnia ona subiektywnych niepewności na poziomie językowym związanych z określaniem wartości wejściowych charakteryzujących czynniki ryzyka, inne niedociągnięcia to niska rozdzielczość metody, stałe przyporządkowania wag, przyjęcie ostrych granic pomiędzy kolejnymi klasami. Aby usunąć te niedociągnięcia i w ten sposób udoskonalić metodę, zaproponowano nowe podejście do określania stabilności stropu wykorzystujące elementy logiki rozmytej. Zastosowanie logiki rozmytej jest efektywnym narzędziem w przypadku niepewności na poziomie językowym. Ponadto podejście bazujące na określeniu hierarchii procesów i wykorzystujące elementy logiki rozmytej zastosować można do określania wagi poszczególnych czynników ryzyka oraz czynników cząstkowych. Opracowaną metodę zastosowano do oceny skłonności stropu do zawału w polu głównym wybierania w kopalni Tabas Central Mine, w Iranie. Uzyskane wyniki potwierdzają skuteczność metody prognozowania stabilności stropu.

2

Adaptive fuzzy control for a class of constrained nonlinear systems with application to a surface vessel

Jamalzade M S., Koofigar H. R., Ataei M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2016

|

Vol. 54 nr 3

987--1000

EN

In this paper, adaptive control for a class of uncertain nonlinear systems with input constraints is addressed. The main goal is to achieve a self-regulator PID controller whose coefficients are adjusted by using some adaptive fuzzy rules. The constraints on the control signal are taken into account as a saturation operator. The stability of the closed-loop system is analytically proved by using the Lyapunov stability theorem. The proposed method is then applied to a surface vessel with uncertain dynamic equations. The simulation results show the effectiveness of the proposed control strategy.

3

Predicting the relationship between system vibration with rock brittleness indexes in rock sawing process

Mikaeil R., Ataei M., Ghadernejad S., Sadegheslam G.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 1

139--153

EN

The system vibration is a very significant measure of the sawing performance, because it indicates the amount of energy required to saw the rock. The maintenance cost of system is also dependant on system vibration. A few increases in system vibration cause a huge increase in the maintenance cost of the system. In this paper, the vibration of system in terms of RMSa was investigated and models for estimation of vibration by means of rock brittleness indexes and operational specifications were designed via statistical models and multiple curvilinear regression analysis. In this study, the relationships between rock brittleness indexes and operational specifications were investigated by regression analysis in statistical package for social science (SPSS) and the results of determination coefficients have been presented. In the second part, the diagrams show that a point lying on the line indicates an exact estimation. In the plot for model, the points are scattered uniformly about the diagonal line, suggesting that the models are good. It is very useful to evaluate the vibration of system and select the suitable operational characteristics by only some mechanical properties of rock.

PL

Drgania układu uważane są za miernik wydajności procesu urabiania, ponieważ pokazują ilość energii niezbędnej do urabiania skały. Od poziomu drgań zależą także koszty eksploatacji systemu. Nieznaczny nawet wzrost poziomu drgań prowadzi do znacznego zwiększenia kosztów eksploatacyjnych urządzenia. W pracy tej przeprowadzono analizę drgań (ich wartości skutecznych) i opracowano model estymacji poziomu drgań w oparciu o współczynnik kruchości skał i parametry eksploatacyjne urządzenia. W pracy wykorzystano modele statystyczne i wielokrotną analizę metodą regresji krzywoliniowej. W pracy obecnej związek pomiędzy współczynnikiem kruchości skał a parametrami eksploatacyjnymi urządzenia badano z wykorzystaniem analizy metodą regresji dostępnej w statystycznym pakiecie oprogramowania dla nauk społecznych (SPSS) a wyniki podano w postaci wyznaczonych współczynników. W drugiej części pracy przedstawiono wykres pokazujący, ze punkt leżący na linii oznacza dokładne oszacowanie. W wykresie wykonanym dla modelu punkty rozrzucone są równomiernie wokół linii przekątnej, co sugeruje że modele są właściwe. Określenie poziomu drgań urządzenia jest niezwykle korzystnym zabiegiem pozwalającym na dobór parametrów pracy urządzenia jedynie w oparciu o mechaniczne właściwości skał.

4

Maintenance plan for a fleet of rotary drill rigs

Rahimdel M. J., Ataei M., Khalokakaei R., Hoseinie S. H.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 2

441--453

EN

In this paper a basic methodology was used for the reliability modeling and developing a maintenance program for a fleet of four drilling rigs. Failure and performance data was collected from Sarcheshmeh Copper Mine in Iran for a two-year period. Then the available data was classified and analyzed and reliability of all subsystems and whole rigs were modeled and studied. The failure data showed that, in all rigs, electrical, hydraulic and drilling systems are the most frequent failing subsystems of the machine. The reliability analysis showed that transmission system is the most reliable subsystem in all studied rigs. In order to calculate the reliability of whole fleet, it was assumed that operation of at least two drilling rigs is essential for satisfying the production goals. Therefore, probabilistic possibility of all fleet’s states were calculated. In this paper, 80% is selected as the desired level of reliability for developing of preventive maintenance program for each subsystem of the drilling rigs. Finally, the practical approaches were suggested for improving the maintenance operation and productivity of the studied fleet.

PL

W pracy omówiono metodologię wykorzystaną przy modelowaniu niezawodności i opracowywaniu harmonogramu utrzymania i konserwacji czterech obrotowych urządzeń wiertniczych. Dane o ich funkcjonowaniu i awariach w okresie dwuletnim zebrane zostały z kopalni miedzi Sarchesmeh w Iranie. Otrzymane dane zostały poddane analizie, opracowano modele niezawodności działania wszystkich podsystemów oraz urządzeń w całości. Dane o awariach wykazały, iż układy hydrauliczne i elektryczne we wszystkich urządzeniach wiertniczych wykazywały największa awaryjność. Analizy wykazały, że najbardziej niezawodnym podsystemem we wszystkich urządzeniach okazał się układ przenośnikowy. W obliczeniach całościowej niezawodności dla floty urządzeń przyjęto założenie, iż dla wykonania założonego poziomu produkcji niezbędna jest praca co najmniej dwóch urządzeń wiertniczych. Następnie obliczono prawdopodobieństwo zaistnienia wszystkich możliwych stanów poszczególnych urządzeń. W niniejszej pracy założono niezbędny poziom niezawodności jako 80% przy przygotowywaniu harmonogramu konserwacji i działań zapobiegawczych wykonywanych w odniesieniu do wszystkich podsystemów urządzeń wiertniczych. W końcowej części pracy zaproponowano rozwiązania praktyczne mające na celu usprawnienie programów konserwacji i podniesienie produktywności grupy urządzeń.

5

Reliability analysis of drilling operation in open pit mines

Rahimdel M. J., Ataei M., Kakaei R., Hoseinie S. H.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 2

569--578

EN

Considering the high investment and operation costs, reliability analysis of mining machineries is essential to achieve a lean operation and to prevent the unwanted stoppages. In open pit mining, drilling, as the initial stage of the exploitation operations, has a significant role in the other stages. Failure of drilling machines causes total delay in blasting operation. In this paper, the reliability of drilling operation has been analyzed using the Markov method. The failure and operation data of four heavy rotary drilling machines in Sarcheshme copper mine in Iran have been used as a case study. Failure rate and repair rate of all machines have been calculated using available data. Then, 16 possible operation states have been defined and the probability of being of drilling fleet in each of the states was calculated using Markov theory. The results showed that there was 77.2% probability that all machines in fleet were in operational condition. It means that, considering 360 working days per year, drilling operation will be in a reliable condition in 277.92 days.

PL

Biorąc pod uwagę wysokość kosztów inwestycyjnych a także eksploatacyjnych, przeprowadzenie analizy niezawodności maszyn i urządzeń górniczych jest sprawą kluczową dla zapewnienia sprawnego działania i dla wyeliminowania niepożądanych przestojów. W kopalniach odkrywkowych prace wiertnicze prowadzone w początkowych etapach eksploatacji mają ogromne znaczenie również w późniejszych fazach działalności przedsięwzięcia. Awaria urządzeń wiertniczych powoduje opóźnienia przy pracach strzałowych. W pracy tej przeanalizowano niezawodność urządzeń wiertniczych w oparciu o metodę Markowa. Jako studium przypadku wykorzystano dane zebrane w trakcie eksploatacji i awarii czterech obrotowych urządzeń wiertniczych wykorzystywanych w kopalni rud miedzi Sarcheshme w Iranie. Awaryjność maszyn i zakres oraz częstość napraw obliczono na podstawie dostępnych danych. Zdefiniowano 16 możliwych stanów działania, a prawdopodobieństwa znalezienia się jednego z urządzeń wiertniczych w każdym z podanych stanów obliczono z wykorzystaniem teorii Markowa. Wyniki pokazują, że poziom prawdopodobieństwa tego, że wszystkie urządzenia wiertnicze znajdować się będą w stanie gwarantującym ich właściwe działanie wynosi 77.2%. Biorąc pod uwagę 360 dni roboczych w roku, oznacza to, że prace wiertnicze prowadzone być mogą w warunkach niezawodności przez 277.92 dni w roku.

6

Prediction of performance of diamond wire saw with respect to texture characteristics of rock

Ghaysari N., Ataei M., Sereshki F., Mikaiel R.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 4

887--900

EN

In this study, prediction of production rate in diamond wire saw has been investigated. Performance measurements of diamond wire saw carried out in 7 different quarries of carbonate rocks in Iran. For determination textural properties, rock samples were collected from these quarries. At first, a thin section was prepared for each rock and then 5 digital photographs were taken from each section. After this, all images were digitized using AutoCAD software. Then, area, perimeter, longest diameter and shortest diameter were assigned. According to these parameters, all of the other textural characteristics and texture coefficient were determined too. The correlation between sawing rate and textural characteristics were evaluated using multiple and simple regression analyses. Then developed model was validated by P-value test. It was concluded that area, perimeter, diameter equivalent and index of grain size homogeneity are very effective on production rate. Production rate using diamond wire saw can reliably be predicted using developed model.

PL

W pracy prognozowano wydajność pracy strunowej piły diamentowej. Badania wydajności prowadzono w 7 kamieniołomach na terenie Iranu, w których wydobywane są skały węglanowe. W celu określenia tekstury skał zebrano próbki wszystkich skał wydobywanych w kamieniołomach. Przygotowano zgłady i wykonano 5 fotografii cyfrowych każdej analizowanej próbki. Uzyskane obrazy poddano następnie obróbce cyfrowej przy użyciu oprogramowania AutoCAD. Określono następujące parametry: powierzchnia, obwód, najdłuższa i najkrótsza średnica. W oparciu o powyższe parametry przeprowadzono analizę tekstury i wyznaczono odpowiednie współczynniki. Korelację pomiędzy wydajnością pracy piły a właściwościami powierzchni (teksturą) określono przy użyciu prostej regresji liniowej oraz regresji wielokrotnej. Otrzymany model poddano następnie walidacji przy pomocy odpowiednich testów statystycznych. Stwierdzono, że pole powierzchni, obwód, równoważne średnice oraz wskaźnik jednorodności uziarnienia mają wpływ na wydajność pracy piły. Opracowany model może być skutecznie wykorzystywany dla wiarygodnego prognozowania postępu prac prowadzonych z wykorzystaniem piły diamentowej.

7

A hierarchical preference voting system for mining method selection problem

Nourali H., Nourali S., Ataei M., Imanipour N.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 4

1056--1070

EN

To apply decision making theory for Mining Method Selection (MMS) problem, researchers have faced two difficulties in recent years: (i) calculation of relative weight for each criterion, (ii) uncertainty in judgment for decision makers. In order to avoid these difficulties, we apply a Hierarchical Preference Voting System (HPVS) for MMS problem that uses a Data Envelopment Analysis (DEA) model to produce weights associated with each ranking place. The presented method solves the problem in two stages. In the first stage, weights of criteria are calculated and at the second stage, alternatives are ranked with respect to all criteria. A simple case study has also been presented to illustrate the competence of this method. The results show that this approach reduces some difficulties of previous methods and could be applied simply in group decision making with too many decision makers and criteria. Also, regarding to application of a mathematical model, subjectivity is reduced and outcomes are more reliable.

PL

Przy wykorzystywaniu teorii decyzyjnych do zagadnień związanych z wyborem właściwej metody wybierania, badacze na przestrzeni lat napotykali na dwie zasadnicze trudności: (i) obliczenie odpowiedniego współczynnika wagi dla poszczególnych kryteriów oraz (ii) niepewność osądów dokonywanych przez decydentów. W celu uniknięcia tych trudności, zastosowaliśmy system głosowania zakładający hierarchię preferencji przy podejmowaniu decyzji odnośnie wyboru metody wybierania. W tym celu wykorzystano model DEA (metoda obwiedni danych) dla wygenerowania wag związanych z poszczególnymi pozycjami w rankingu. Proponowana metoda zakłada rozwiązanie problemu w dwóch etapach. W pierwszym etapie obliczane są wagi przyporządkowane poszczególnym kryteriom, w etapie drugim przeprowadzany jest ranking rozwiązań alternatywnych w odniesieniu do wszystkich kryteriów. Przedstawiono proste studium przypadku dla zilustrowania działania metody. Wyniki wskazują, że zastosowane podejście redukuje pewne niedogodności związane z poprzednio stosowanymi metodami i może być z powodzeniem wykorzystane do podejmowania decyzji grupowych, w sytuacjach gdy mamy do czynienia z wieloma decydentami i wieloma kryteriami. Ponadto, zastosowanie modelu matematycznego pozwala na ograniczenie subiektywizmu w ocenie, dzięki temu wyniki są bardziej wiarygodne.

8

Fuzzy analytical hierarchy processing to define optimum post mining land use for pit area to clarify reclamation costs

Bangian A. H., Ataei M., Sayadi A., Gholinejad A.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2011

|

T. 27, z. 2

145-168

EN

Open pit mining has severe environmental impacts on the environment of mining region. Mined land reclamation procedure in open pit mining contains numerous activities in order to prevent, monitor, control reduce environmental impacts of a project from exploration stage to exploitation, to mine closure and beyond. After mine closure, a permanent Post Mining Land Use (PMLU) should be implemented as an appropriate choice for use of different sections of mined land in an open pit mine. Mined land in open pit mining comprise different sections as pit(s), waste dump(s), tailing pond(s), roads, areas for on site facilities and free land zones which are not mined. The selected PMLU for each section of mined land as the most appropriate alternative based on the different points of view is presented as Optimum Post Mining Land Use (OPMLU). OPMLU for each section of mined land and the specifications of mine site are the most decisive parameters which affect the quality and volume of mine closure procedure, reclamation process and their costs. Furthermore, to define Ultimate Pit Limit (UPL) in open pit mining, consideration of mine closure and reclamation costs is essential as other costs of a mining project. Therefore, defining OPMLU for each section of mined land is essential within planning phase of an open pit mining project. In this paper the applicable alternatives of PMLU, the effective criteria, attributes and sub-attributes for defining OPMLU are presented for pit area amongst different sections of mined land. Pit area amongst different sections of mined land has more significant effects on the adjacent environment and also on defining OPMLU for the other sections of mined land. As there are several alternatives of PMLU, several criteria, attributes and sub-attributes for defining OPMLU, Multi Attribute Decision Making (MADM) methods are efficient techniques to define OPMLU for pit area. Fuzzy sets use a spectrum of numbers instead of using absolute numbers. As well, the nature of the effective parameters for defining OPMLU is same as Fuzzy numbers including incremental changes without definite limits thus the use of Fuzzy MADM modeling can produce more reliable results than the other techniques. As pair-wise comparisons and judgments through Fuzzy numbers have proper consistency with the nature of the effective parameters for defining OPMLU accordingly, a model is developed to attain OPMLU for pit area through Fuzzy Analytical Hierarchy Processing (FAHP). As a case study the model was implemented in Sungun copper mine in Northwest of Iran. Lumber production was defined as OPMLU for the pit area in this mine. It is finally concluded that using the developed model, OPMLU is defined for pit area as a key parameter to estimate reclamation costs in planning phase of an open pit mining project.

PL

Eksploatacja metodą odkrywkową niesie za sobą poważne obciążenie dla środowiska naturalnego w rejonie górniczym. Proces rekultywacji terenu wyeksploatowanego metodą odkrywkową składa się z szeregu działań mających na celu ochronę, monitorowanie, kontrolę i ograniczenie wpływu na środowisko całego przedsięwzięcia od etapu robót poszukiwawczych poprzez eksploatację aż po proces likwidacji kopalni i dalej. Po likwidacji kopalni należy przeprowadzić rekultywację terenu pogórniczego, a sposób dalszego użytkowania terenu powinien być wybrany indywidualnie dla różnych części wyeksploatowanej kopalni odkrywkowej. Obszar taki składa się z różnych części, takich jak odkrywka, zwałowiska, stawy osadowe, drogi, obszary zajęte przez infrastrukturę kopalni oraz obszary, na których nie było eksploatacji. Sposoby dalszego użytkowania dla każdej takiej części, wybrane jako najlepsze przy uwzględnieniu wielu kryteriów, stanowią optymalny sposób pogórniczego użytkowania. Optymalny sposób pogórniczego użytkowania dla każdej części byłej kopalni oraz specyfika obszaru górniczego to parametry, które w największym stopniu wpływają na jakość i zakres procesu likwidacji kopalni, rekultywację i jej koszty. Dla określenia ostatecznego kształtu wyrobiska w kopalni odkrywkowej, rozważania dotyczące kosztów likwidacji i rekultywacji są równie ważne jak inne koszty wynikające z projektu górniczego. Dlatego określenie optymalnego sposobu pogórniczego użytkowania dla każdej części eksploatowanego obszaru jest bardzo ważne na etapie projektowania eksploatacji odkrywkowej. W tym artykule przedstawiono możliwe do zastosowania wersje sposobów pogórniczego użytkowania, zastosowane kryteria, atrybuty główne i pomocnicze, które służą do zdefiniowania optymalnego sposobu pogórniczego użytkowania dla obszaru odkrywki, będącej jednym z elementów obszaru zajętego przez eksploatację odkrywkową. Obszar odkrywki ma, spośród różnych części obszaru zajętego przez eksploatację odkrywkową, największy wpływ na środowisko, jak również na sposób zdefiniowania optymalnego sposobu pogórniczego użytkowania pozostałych części kopalni. Jako że możliwe jest określenie kilkunastu sposobów użytkowania pogórniczego, istnieje wiele kryteriów, atrybutów głównych i pomocniczych dla określenia optymalnego sposobu pogórniczego użytkowania, uznano, że wielokryterialne metody podejmowania decyzji są techniką efektywną do określenia optymalnego sposobu pogórniczego użytkowania odkrywek. Zbiory rozmyte operują przedziałami wielkości zamiast liczb ścisle zdefiniowanych. Co więcej, specyfika parametrów mających wpływ na określenie optymalnego sposobu pogórniczego użytkowania ma charakter zbiorów rozmytych, w których ważny jest charakter zmian bez możliwości określenia wyraźnych granic, więc użycie rozmytych wielokryterialnych metod modelowania daje lepsze wyniki w porównaniu z innymi metodami. Ponieważ porównywanie parami i dokonywanie ocen za pomocą wielkości rozmytych daje większą zgodność z zastosowanymi parametrami, zbudowano model służący do wyboru optymalnego sposobu pogórniczego użytkowania z wykorzystaniem zbiorów rozmytych w procesie analizy hierarchicznej. Model został zastosowany jako analiza przypadku w kopalni odkrywkowej Sungun w północno-zachodnim Iranie. Dla tej kopalni optymalnym sposobem pogórniczego użytkowania okazała się rekultywacja leśna z pozyskiwaniem drewna. Końcowym wnioskiem jest stwierdzenie, że przy użyciu opracowanego modelu można określić optymalny sposób pogórniczego użytkowania dla odkrywki, co stanowi podstawowy parametr do określenia kosztów rekultywacji na etapie planowania eksploatacji odkrywkowej.

9

The application of fuzzy MADM modeling to define optimum post mining land use for pit area to recognize reclamation costs in open pit mining

Bangian A. H., Ataei M., Sayadi A., Gholinejad A.

Archives of Mining Sciences

|

2011

|

Vol. 56, no 1

93-118

EN

Open Pit Mining has considerable damaging effects on the environment of the mining region. These harmful influences have to be controlled during mining operation until mine closure. Different sections of mined land, such as; pit(s), waste dump(s), tailing pond(s), roads, areas for on site facilities and free land zones which are not mined, have to be reclaimed through treatment of environmental pollution and implementation of a permanent Post Mining Land Use (PMLU) after mine closure. Selecting a permanent PMLU for each section of the mined land has a direct effect on reclamation costs and accordingly on final Net Present Value (NPV) of an open pit mining project. Therefore defining of Optimum PMLU (OPMLU) for each section of mined land in such project is a significant part of the planning phase. Different alternatives of PMLU can be judged based on the relevant criteria and attributes to define the priorities amongst them for each section of mined land. The approach which is presented in this paper uses Fuzzy Multi Attribute Decision Making (MADM) modeling to provide OPMLU for pit area. As the nature of the effective parameters for defining OPMLU is the same as the Fuzzy numbers and includes incremental changes without definite limits, thus the use of Fuzzy MADM modeling can noticeably produce more reliable result than the other techniques. The procedure was implemented also as a case study on a hypothetical copper mine in Northwest of Iran. Lumber Production was defined as the OPMLU for the pit area in the case study. It is finally concluded that through the use of the developed procedure, the PMLU with the highest priority is chosen as OPMLU for pit area. Reclamation costs can thus be estimated in the planning phase of an open pit mining project.

PL

Górnictwo odkrywkowe niekorzystnie wpływa na stan środowiska naturalnego w rejonach górniczych. Te szkodliwe wpływy muszą być ściśle kontrolowane przez cały czas okres prowadzenia wydobycia, aż do momentu zamknięcia kopalni. Różne części terenu pogórniczego takie jak: tereny w rejonie szybu, składowiska odpadów, zbiorniki poflotacyjne, drogi, tereny pod urządzenia i instalacje górnicze oraz strefy wolnego terenu gdzie nie jest prowadzone wydobycie podlegają rekultywacji poprzez usunięcie zanieczyszczeń środowiska i wdrożenie trwałego planu Wykorzystania Terenów Pogórniczych po zamknięciu kopalni. Wybór odpowiedniego planu trwałego wykorzystania terenów pogórniczych dla każdej części obszaru wydobycia w sposób bezpośredni wpływa na koszty rekultywacji terenu, a co za tym idzie, także na końcowy efekt finansowy przedsięwzięcia górniczego, wyrażony poprzez wskaźnik NPV (bieżącej wartości netto). Określenie optymalnego wykorzystania dla poszczególnych części obszaru górniczego dla danego projektu obejmuje znaczną część etapu planowania. Rozmaite możliwości wykorzystania terenu oceniać należy w oparciu o odpowiednie kryteria i właściwości pozwalające określić priorytety dla wykorzystania poszczególnych fragmentów terenu. Podejście zaprezentowane w artykule wykorzystuje modelowanie oparte na procesach decyzyjnych MADM (Multi-Atribute Decision Making) z wykorzystaniem metod logiki rozmytej w celu określenia sposobu optymalnego wykorzystania danej części terenu. Parametry użyte do określenia sposobu optymalnego wykorzystania terenu wyrażone są jako liczby rozmyte, oparte na zmianach przyrostowych bez określonych limitów; dlatego też zastosowanie metody modelowania rozmytego MADM pozwoli uzyskać bardziej wiarygodne wyniki niż przy użyciu innych metod. Procedurę te zastosowano do badania studium przypadku, obejmującego hipotetyczną kopalnię miedzi w północno-zachodnim Iranie. W planie wykorzystania terenu pogórniczego w rejonie szybu uwzględniono także pozyskanie drewna. We wnioskach końcowych stwierdzono, że poprzez zastosowanie procedury planowania, udało się wybrać optymalny sposób zagospodarowania terenu w rejonie szyby, z zachowaniem założonych priorytetów. Koszty rekultywacji terenu określane więc będą już na etapie planowania przedsięwzięcia górniczego.

10

Reliability modeling of water system of longwall shearer machine

Hoseinie S. H., Ataei M., Khalokakaie R., Kumar U.

Archives of Mining Sciences

|

2011

|

Vol. 56, no 2

291-302

EN

In cutting machines of mining and construction works, water system has an important and critical role. Due to many aspects and reasons, these machines can not work without water. In longwall mining, the drum shearer performance is highly related to its water system. Any problem in water system of shearer leads the machine to stop automatically; therefore, the reliability of this system is very important in reliability of shearer. In this study, for modeling this system, three subsystems in series network were considered; filters, spray jets and hoses & valves. Then, the field data of water system of drum shearer of Tabas Coal Mine has been collected and analyzed using statistical modeling technique. The results showed that filters subsystem has the highest reliability importance among the subsystems and is defined as the most critical subsystem. In addition, the filters, spray jets and hoses reach the reliability of 80% respectively after about 8.5, 23 and 87 hours.

PL

W maszynach budowlanych i górniczych układy wodne pełnią kluczową rolę. Z wielu powodów, maszyny te nie są w stanie funkcjonować bez wody. Przy wydobyciu ścianowym, wydajność kombajnu w dużej mierze uwarunkowana jest sprawnością układów wodnych. Każdy problem powstały w tym układzie powoduje automatyczne wyłączenie maszyny; niezawodność układów wodnych staje się kluczowym czynnikiem decydującym o niezawodności maszyny. W pracy tej modelowano trzy pod-układy szeregowego systemu wodnego: filtry, dysze oraz węże i zawory. Następnie zebrano dane terenowe o układach wodnych w kombajnie wykorzystywanym w kopalni Tabas Coal. Dane zostały poddane obróbce w oparciu o techniki modelowania statystycznego. Analiza wykazała, że pod-układ filtrów wykazuje najwyższą niezawodność, i są elementem krytycznym dla całego układu. Niezawodność funkcjonowania filtrów, dysz oraz węży i zaworów wynosi 80% po 8.5, 23 i 87 godzinach.

11

Grade uncertainty and its impact on ore grade reconciliation between the resource model and the mine

Parhizkar A., Ataei M., Moarefvand P., Rasouli V.

Archives of Mining Sciences

|

2011

|

Vol. 56, no 1

119-134

EN

Major differences between estimated grade and actual grade are a usual problem in many open pit mines. The estimated grade is predicted in exploration stage from data obtained from boreholes, whereas the actual grade would be determined only after the mining operation. The poor reconciliation between the values of estimated and actual grades can cause major economic losses to the mining industry. Many different factors affect the reconciliation process in a mining operation. The nature of the orebody, the random uncertainty and the systematic errors are three main sources affecting the reconciliation process in exploration stage of the orebody. In this paper each source of uncertainty is studied and a probabilistic model is presented to determine the role of each item in total uncertainty of the grade parameter. The model ability was investigated in the study of real data taken from an iron open pit mine in Iran. The results showed the systematic uncertainty, the nature of the orebody and the random uncertainty are the main causes of poor reconciliation in the case study respectively.

PL

Poważne rozbieżności pomiędzy szacowaną a rzeczywistą jakością złóż rudy stanowią typowy problem w wielu kopalniach odkrywkowych. Szacowaną jakość określa się na etapie prac poszukiwawczych, na podstawie danych z otworów zaś rzeczywistą klasę złóż określić można jedynie w trakcie prac wydobywczych. Niewielka zgodność pomiędzy danymi szacunkowymi a rzeczywistymi powodować może znaczne straty finansowe dla sektora wydobywczego. Wiele rożnych czynników ma wpływ na poziom zgodności pomiędzy tymi danymi: charakter złoża rudy, niepewność losowa i błędy systemowe to trzy główne czynniki warunkujące poziom zgodności na etapie prac poszukiwawczych. W artykule tym zbadano te trzy główne źródła i zaproponowano model probabilistyczny dla określania roli poszczególnych czynników przyczyniających się do powstania niepewności odnośnie parametrów jakości złoża. Możliwości modelu przebadano na podstawie danych rzeczywistych uzyskanych z kopalni odkrywkowej rud żelaza w Iranie. Wyniki wskazują, że niepewność systemowa, charakter złoża i niepewność losowa w tej kolejności stanowią trzy główne czynniki warunkujące niewielki poziom zgodności pomiędzy danymi prognozowanymi a rzeczywistymi.

12

Development of a new classification system for assessing of carbonate rock sawability

Mikaeil R., Yousefi R., Ataei M., Abasian Farani R.

Archives of Mining Sciences

|

2011

|

Vol. 56, no 1

59-70

EN

The prediction of rock sawability is very important in the cost estimation and the best planning of the plants. Rock sawability depends on the machine characteristics and rock mechanical properties. In this study, a new classification was developed with the respect to rock mechanical properties such as Uniaxial Compressive Strength, Brazilian tensile strength, Schmidt hammer value and Los Angeles abrasion loss. Using this system the carbonate rock sawability index (CRSi) of several types of carbonate rock was evaluated and classified into five categories and then a new model was developed with the respect to CRSi and machining characteristics by using the statistical analyses for predicting the production rate of circular diamond saws in carbonate rock cutting. With the sawability classification and developed model, it is very convenient to evaluate the sawability for a new carbonate rock type and predicting the production rate for a new factory by only the practical mechanical testing.

PL

Prognozowanie urabialności skał jest niezmiernie ważne z punktu widzenia oceny kosztów i najlepszego rozplanowania kopalni. Urabialność skał związana jest z ich skrawalnością i z ich właściwościami mechanicznymi. W pracy tej przedstawiono nowy system klasyfikacji skał w oparciu o ich właściwości mechaniczne, takie jak jednoosiowa wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość w oparciu o test brazylijski, twardość określana według odpowiednich testów, ubytki wskutek ścierania. W oparciu o powyższy system, obliczono współczynnik urabialności skał węglanowych dla kilku rodzajów skał zaklasyfikowanych następnie do pięciu kategorii; następnie opracowano nowy model dla obliczania urabialności i skrawalności skał w oparciu o analizę statystyczną, umożliwiający przewidywanie postępów urabiania skał przy wykorzystaniu okrągłych pił diamentowych. W oparciu o przedstawiony system klasyfikacji oraz opracowany model możliwe jest prognozowanie urabialności nowych skał węglanowych oraz prognozowanie dziennego postępu prac w nowej kopalni za pomocą praktycznych badań mechanicznych.

13

Correlation of specific ampere draw with rock brittleness indexes in rock sawing process

Mikaeil R., Ozcelik Y., Ataei M., Yousefi R.

Archives of Mining Sciences

|

2011

|

Vol. 56, no 4

777-788

EN

The aim of this study is to investigate the effect of the rock brittleness indexes on the specific ampere draw of the circular diamond saws. In this study, twelve rock types belonging to granite and carbonate rock were cut with two different types of circular diamond saws on a fully instrumented laboratory-sawing rig at different feed rate and depths of cut. Rock samples were collected from factories from Iran for laboratory tests and uniaxial compressive strength and tensile strength were determined. The brittleness of B1 (the ratio of compressive strength to tensile strength), B2 (the ratio of compressive strength minus tensile strength to compressive strength plus tensile strength), and B3 (the area under line in relation to compressive strength and tensile strength) were evaluated. The relations between specific ampere draw and rock brittleness indexes were investigated using simple regression analysis. The results show that, there is no strong correlation between the specific ampere draw values and the brittleness of B1 and B2 values in carbonate rocks but there is a strong correlation between specific ampere draw and B3 while the specific ampere draw values of granite rocks are strongly correlated with all of brittleness indexes. It was concluded that the specific ampere draw values of granite and carbonate rocks can be reliably predicted by brittleness indexes and brittleness of B3, respectively.

PL

Celem badania jest przeanalizowanie wpływu wskaźników kruchości skał na określony pobór mocy diamentowych pił tarczowych. Dwanaście rodzajów skał granitowych i węglanowych piłowano przy pomocy dwóch różnych typów diamentowych pił tarczowych przy różnych prędkościach podawania i głębokościach cięcia w warunkach laboratoryjnych. Próbki skał zebrano z irańskich fabryk na potrzeby testów laboratoryjnych, podczas których określono wytrzymałość na ściskanie jednoosiowe i rozciąganie. Oceniono kruchość B1 (stosunek wytrzymałości na ściskanie do wytrzymałości na rozciąganie), B2 (stosunek różnicy wytrzymałości na ściskanie i wytrzymałości na rozciąganie do sumy wytrzymałości na ściskanie i wytrzymałości na rozciąganie) i B3 (obszar pod linią w relacji do wytrzymałości na ściskanie i wytrzymałości na rozciąganie). Relacje pomiędzy określonymi poborami mocy i wskaźnikami kruchości skał zostały zbadane z zastosowaniem prostej analizy regresyjnej. Wyniki wskazują, że nie zachodzi silna korelacja pomiędzy określonymi wartościami poboru mocy, a kruchością wartości B1 i B2 w skałach węglanowych, ale zachodzi silna korelacja między określonym poborem mocy, a B3. Określone wartości poboru mocy dla skał granitowych są silnie skorelowane ze wszystkimi wskaźnikami kruchości. Wyciągnięto wniosek, że określone wartości poboru mocy dla skał granitowych i węglanowych można z dużą dokładnością przewidzieć odpowiednio za pomocą wskaźników kruchości i kruchości B3.

14

A Mamdani fuzzy inference system for rock mass rating (RMR) and its use in rock mass parameters estimation

Sereshki F., Daftaribeshli A., Ataei M.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 4

947-960

EN

Several rock mass classification systems have been presented so far in the area of geomechanics. One of the most widely used rock mass classification system is the Geomechanics classification (RMR) which presented by Bieniawski. The RMR classification is based on the definition of classic membership functions. The classic rating methods are not able to present suitable results in the classification boundaries, because they use classic sets theory. In this research, the RMR method is improved by using fuzzy sets logic in order to better rock mass description. Firstly, RMR classification is redefined by using the fuzzy logic and MATLAB software. For this purpose, original RMR system and its quantitative modified form were defined by fuzzy sets, and then Mamdani fuzzy algorithm was constructed employing 700 "if-then" rules. The tables for Southern wall of 6th Golbini Jajarm bauxite mine are calculated based on field and laboratory measurements. It was shown that the fuzzy set theory could effectively overcome the ambiguities encountered in the RMR systems, and also provides more information on the obtained final ratings. Finally resulted rating from fuzzy rock mass rating was used for rock mass parameters estimation in Jajarm bauxite mine.

PL

W geomechanice stosuje się kilka systemów klasyfikacji górotworu. Jeden z najczęściej używanych systemów klasyfikacji skał to klasyfikacja geomechaniczna (Klasyfikacja RMR) zaproponowana przez Beniawskiego. Klasyfikacja RMR oparta jest na zdefiniowaniu klasycznych funkcji przynależności. Klasyczne metody oceny nie dają odpowiednich wyników w ramach obszaru klasyfikacji ponieważ w większości bazują one na klasycznej teorii zbiorów. W tym artykule zaproponowano udoskonalenie metody RMR w oparciu o logikę rozmytą, w celu opracowania dokładniejszej definicji górotworu. Dokonano redefinicji klasyfikacji RMR w oparciu o logikę rozmytą, przy wykorzystaniu oprogramowania MATLAB. W tym celu oryginalny system RMR i jego zmodyfikowana postać została zdefiniowana z wykorzystanie zbiorów rozmytych, następnie zastosowano algorytm rozmyty Mamdaniego w postaci 700 reguł "jeżeli-to". Obliczono dane dla ściany południowej nr 6 w kopalni boksyty Jajarm, w oparciu o pomiary polowe i laboratoryjne. Wykazano, że teoria zbiorów rozmytych pozwala na uniknięcie niejednoznaczności, które niejednokrotnie miały miejsce w przypadku stosowania klasyfikacji RMR, pozwala ona także na uzyskanie większej ilości informacji o ocenach końcowych. W etapie końcowym wyniki uzyskane przy użyciu teorii zbiorów rozmytych zostały wykorzystane do oceny parametrów skał w kopalni boksytu w Jajarm.

15

The application of AHP approach to selection of optimum underground mining method, case study: Jajarm bauxite mine (Iran)

Jamshidi J., Ataei M., Sereshki F, Jalali Seyed M. E.

Archives of Mining Sciences

|

2009

|

Vol. 54, no 1

103-117

EN

One of the most critical and complicated steps of designing a mine is a suitable mining method selection based upon geological, geotechnical, geo-graphical and economical parameters. Since there are many factors involved in mining method selection; the decision-making process is so difficult. In this paper, Analytical Hierarchy Proces s (AHP), with 13 criteria is used to develop a suitable mining method for the Golbini No.8 deposit in Jajarm (Iran). Six alternatives (Conventional Cut & Fili, Mechanized Cut & Fili, Shrinkage Stoping, Sublevel Stoping, Bench mining and StulI Stoping) are evaluated. The studies show that the suitable mining method for this deposit by regarding to the present situation is conventional Cut & FilI method.

PL

Jednym z kluczowych i niezwykle złożonych etapów projektowania kopalni jest dobór odpowiedniej metody prowadzenia wydobycia w oparciu o parametry geologiczne, geotechniczne, geograficzne oraz ekonomiczne. Ponieważ wybór taki wymaga uwzględniania dużej liczby czynników, proces decyzyjny staje się utrudniony. Obecna praca opisuje zastosowanie podejścia AHP (Analytical Hierarchy Process - Analityczny Proces Wyboru Hierarchii) wykorzystujące 13 kryteriów w celu wyboru odpowiedniej metody eksploatacji pokładu 8 złoża Golbini w Jajarm (Iran). Ocenie poddano sześć opcji alternatywnych: wybieranie konwencjonalne z podsadzką, wybieranie mechaniczne z podsadzką, wybieranie magazynowe, wybieranie podpoziomowe, wybieranie warstwami, wybieranie z obudową rozporową). Badania wykazały, że najodpowiedniejszą metoda eksploatacji danego złoża będzie konwencjonalna metoda wybierania z podsadzką.

16

A decision support system using fuzzy analytical hierarchy process (FAHP) and TOPSIS approaches for selection of the optimum underground mining method

Mikaeil R., Naghadehi M. Z., Ataei M., Khalokakaie R.

Archives of Mining Sciences

|

2009

|

Vol. 54, no 2

341-368

EN

Selection of an appropriate mining method is a complex task that requires consideration of many technical, economical, political, social, and historical factors. The aim of this paper is developing a hierarchical model to selection the optimum mining method with the use of effective and major criteria and simultaneously, taking subjective judgments of decision makers into consideration. Proposed approach is based on the combination of Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) method with TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution) methods. FAHP is used in determining of the weights of the criteria by decision makers and then rankings of the methods are determined by TOPSIS. The proposed method is applied for Jajarm Bauxite Mine in Iran and finally the most appropriate mining methods for this mine are ranked.

PL

Dobór odpowiednich metod wydobycia jest zagadnieniem złożonym i wymaga uwzględnienia szeregu czynników technicznych, ekonomicznych, politycznych, społecznych i historycznych. Celem pracy jest opracowanie modelu hierarchicznego dla doboru optymalnej metody wydobycia w oparciu o kryteria główne, uwzględniając także subiektywne oceny osób podejmujących decyzje. Proponowane podejście wykorzystuje metodę hierarchii procesów z wykorzystaniem procedur rozmytych (FAHP) w połączeniu z metodą TOPSIS, polegającą na określeniu "odległości" od rozwiązania idealnego. Metoda FAHP służy do określania współczynników wagi dla poszczególnych kryteriów decyzyjnych, następnie ranking metod przeprowadzany jest w oparciu o metodę TOPSIS. Proponowana metoda stosowana jest w kopalni Jajarz Bauxite w Iranie, służąc przy doborze odpowiednich metod wydobycia.