nonlinear multivariate regression
در نشریات گروه مهندسی معدن-
The use of blasting cost (BC) prediction to achieve optimal fragmentation is necessary in order to control the adverse consequences of blasting such as fly rock, ground vibration, and air blast in open-pit mines. In this research work, BC is predicted through collecting 146 blasting data from six limestone mines in Iran using the artificial neural networks (ANNs), gene expression programming (GEP), linear multivariate regression (LMR), and non-linear multivariate regression (NLMR) models. In all models, the ANFO value, number of detonators, Emolite value, hole number, hole length, hole diameter, burden, spacing, stemming, sub-drilling, specific gravity of rock, hardness, and uniaxial compressive strength are used as the input parameters. The ANN model results in the test stage indicating a higher correlation coefficient (0.954) and a lower root mean square error (973) compared to the other models. In addition, it has a better conformity with the real blasting costs in comparison with the other models. Although the ANNs method is regarded as one of the intelligent and powerful techniques in parameter prediction, its most important fault is its inability to provide mathematical equations for engineering operations. In contrast, the GEP model exhibits a reliable output by presenting a mathematical equation for BC prediction with a correlation coefficient of 0.933 and a root mean square error of 1088. Based on the sensitivity analysis, the spacing and ANFO values have the maximum and minimum effects on the BC function, respectively. The number of detonators, Emolite value, hole number, specific gravity, hardness, and rock uniaxial compressive strength have a positive correlation with BC, while the ANFO value, hole length, hole diameter, burden, spacing, stemming, and sub-drilling have a negative correlation with BC.
Keywords: Blasting Cost, Limestone Mines, Gene Expression, Nonlinear Multivariate Regression, Artificial Neural Network -
پیش بینی و بهینه سازی هزینه انفجار برای رسیدن به خردایش مطلوب با در نظر داشتن کنترل پیامدهای نامطلوب ناشی از انفجار قابل توجه است. در این پژوهش با جمع آوری داده های انفجار از 6 معدن سنگ آهک در ایران با استفاده از رگرسیون چند متغیره غیر خطی با ارائه مدلی به منظور پیش بینی هزینه انفجار پرداخته شد. این مدل در مقایسه با مدل رگرسیون چند متغیره خطی ضریب همبستگی بالاتری (913/0) و جذر متوسط مربعات خطا کمتری (1089) دارد و مدل غیرخطی در مقایسه با مدل خطی تطابق بهتری را با هزینه های واقعی انفجار نشان می دهد. براساس آنالیز حساسیت انجام گرفته، فاصله داری و تعداد چال ها به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر روی مدل هزینه انفجار داشتند. هم چنین در این پژوهش با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره غیرخطی علاوه بر دست یابی به تابع هزینه انفجار، توابع محدودکننده مورد نظر در انفجار شامل خردایش، پرتاب سنگ و عقب زدگی مدل و این توابع به عنوان ورودی در الگوریتم فرا ابتکاری تراکم ذرات PSO برای بهینه سازی هزینه انفجار استفاده شد. با استفاده از این روش فاصله داری، تعداد و طول چال ها به ترتیب 6/3 متر، 462 حلقه و 13 متر به عنوان پارامترهای طراحی انفجار و متوسط دانه بندی، پرتاپ سنگ و عقب زدگی به ترتیب 44 سانتی متر، 5/84 متر و 6/3 متر به عنوان محدودیت های انفجار و هزینه انفجار 6235 ریال بر تن به دست آمد که منجر به کاهش 9/12 درصدی هزینه انفجار و کنترل بهینه پیامدهای نامطلوب ناشی از انفجار شد.
کلید واژگان: هزینه انفجار، معادن سنگ آهک، رگرسیون چند متغیره غیرخطی، الگوریتم بهینه سازی تراکم ذرات، بهینه سازیThe prediction and optimization of blasting cost to achieve optimal fragmentation is significant, considering the control of the adverse consequences of the blast. In this study, by collecting blasting data in six limestone mines in Iran, a model was developed to predict the cost of blast using nonlinear multivariate regression. Compared to linear regression model, this model has a higher correlation coefficient (0.913) and root mean square error (1089) and in comparison, with the linear model, the nonlinear model shows a better match with the actual cost of the blast. Based on sensitivity analysis, spacing and number of holes had the highest and the least effect on the cost model of the blast, respectively. In addition, in this study along with achieving the blast cost function, the restrictive functions of the blast include fragmentation, fly rock and back break was modeled using nonlinear multivariate regression method, and these functions as inputs in the metaheuristic algorithm of Particles Swarm Optimization (PSO) were used to optimize the cost of blast. Using this method of spacing, the number and length of holes as design parameters of blast are 3.6 meters, 462 loops, and 13 meters respectively and fragmentation fly rock and back break as blasting limitations are 44 cm, 84.5 meters and 3.6 meters and blasting cost was 6235 Rials per ton, which results in a 12.9 percent reduction in the cost of blast and optimal control of the adverse consequences of the blast.
Keywords: Blasting cost, Limestone mines, nonlinear multivariate regression, Particles swarm Optimization algorithm, Optimization
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.