فهرست مطالب

مهندسی معدن - پیاپی 45 (زمستان 1398)
  • پیاپی 45 (زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/12/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سیدزانیار سیدموسوی، حسین توکلی، پرویز معارف وند، محمد رضایی* صفحات 1-12

    هوازدگی سنگ در مناطق کوهستانی دوام و مقاومت آن را در طول زمان تحت تاثیر قرار می دهد. ارزیابی دوام و استحکام سنگ ها در اثر سیکل های انجماد-ذوب فاکتور اساسی برای تحلیل پایداری سنگ های بستر پروژه های مهندسی از قبیل تونل، معدن و... می باشد. در این مطالعه تاثیر سیکل های انجماد-ذوب بر روی شاخص دوام سیکل های دوم و پنجم، چگالی خشک و حجم سنگ شیست ارزیابی شده است. بدین منظور، 13 گمانه در دیواره غربی معدن انگوران حفر و نمونه های مورد نیاز تهیه و آماده سازی شده است. در کل، 75 سیکل انجماد-ذوب روی نمونه ها اعمال و در سیکل های 0، 7، 15، 40 و 75، آزمایش های آزمایشگاهی از قبیل شاخص دوام سیکل های دوم و پنجم، چگالی خشک و اندازه گیری حجم نمونه ها انجام شده است. بر این اساس، روابطی تجربی جهت محاسبه شاخص دوام و چگالی خشک نمونه ها به ازای سیکل-های انجماد-ذوب مختلف ارائه شده است. نتایج حاصله نشان دهنده کاهش نمایی شاخص دوام سیکل های دوم و پنجم و چگالی خشک می-باشد. همچنین، حجم نمونه ها با افزایش تعداد سیکل های انجماد-ذوب، افزایش یافته است. بعلاوه، مشخصات کانی شناسی سنگ شیست هم با استفاده از میکروسکوپ پلاریزان و آنالیز XRD مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان داد که کانی های اصلی تشکیل دهنده سنگ شیست شامل کوارتز، کلسیت، بیوتیت و کلریت می باشد. در نهایت، جهت اعتبارسنجی نتایج بدست آمده و بررسی دقیق بافت نمونه ها، سنگ شیست در حالت بکر و پس از اعمال 75 سیکل انجماد-ذوب با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی مطالعه گردید. نتایج نشاندهنده متراکم بودن بافت نمونه ها قبل از هوازدگی بوده که در آن فاصله بین سطوح شیستوزیته خیلی کم می باشد. با این حال، پس از اعمال 75 سیکل انجماد-ذوب، فاصله بین ناپیوستگی ها افزایش یافته و ترک های جدیدی در راستای عمود بر محور طولی نمونه ها ایجاد شده است.

    کلیدواژگان: معدن انگوران، شیست، فرآیند انجماد-ذوب، دوام، چگالی خشک
  • زهرا شفیعی، ملیحه عباس زاده*، سعید سلطانی محمدی، مجتبی دهقانی جوزم صفحات 13-24

    به دلیل ارتباط زون های کانی سازی با تغییرپذیری عیار در کانسارهای مس پورفیری، تهیه مدل سه بعدی این زون ها یکی از گام های پیش از تخمین در ارزیابی این تیپ کانسارها به شمار می آید. کیفیت این مدل تاثیر بسزایی بر کیفیت تخمین های ارائه شده برای عیار، طراحی مناسب استخراج بلندمدت و درنهایت کاهش مشکلات بین معدن و کارخانه فرآوری خواهد داشت. روش معمول برای تهیه این مدل استفاده از روش مدلسازی محدود می باشد که فرآیندی پیچیده و زمان بر است. یکی از راه حل های ممکن برای تهیه این گونه مدل ها استفاده از روش های نامحدود همچون روش های هوشمند می باشد. در این مقاله تلاش شده است تا عملکرد دو روش هوشمند شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان طبقه بندی کننده در جداسازی زون های کانی سازی (شامل زون شسته شده، زون هیپوژن، زون سوپرژن) کانسار مس میدوک مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد. برای این منظور از مختصات جغرافیایی (طول و عرض و ارتفاع) داده های حاصل از گمانه های اکتشافی به عنوان ورودی و زون های کانی سازی مشاهده شده در آن ها به عنوان خروجی مدل استفاده شده است. بررسی نتایج حاصل از این الگوریتم های هوشمند در جداسازی زون های زمین شناسی نشان می دهد که روش ماشین بردار پشتیبان طبقه بندی کننده نسبت به شبکه عصبی مصنوعی عملکرد مطلوب تری دارد. عملکرد مطلوب تر روش روش ماشین بردار پشتیبان نسبت به شبکه عصبی مصنوعی، با استفاده از دقت بالاتر این روش در مراحل آموزش و آزمایش و همچنین مقایسه میان مدل بلوکی طبقه بندی شده با برداشت های صورت گرفته از چال های انفجاری نشان داده شده است.

    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان، کانسار مس پورفیری، جداسازی زون های کانی سازی
  • مصطفی مالکی مقدم*، سعید زارع، محسن یحیائی، صمد بنیسی صفحات 25-34
    معمول ترین راه بیشینه کردن ظرفیت مدارهای سنگ شکنی، حفظ توان کشی اسمی و پر بودن محفظه سنگ شکن در بالاترین حد ممکن است. این هدف با استفاده از حلقه کنترل توان کشی و کنترل سطح محفظه سنگ شکن قابل دستیابی است. بازرسی های انجام شده در مدار سنگ شکنی مرحله سوم کارخانه پرعیارکنی1 مجتمع مس سرچشمه نشان داد کارآیی خردایش پایین بوده و حلقه های کنترل سنگ شکنی مورد استفاده قرار نمی گرفت. برای راه اندازی این حلقه ها، ابتدا داده های توان به اتاق کنترل انتقال داده شدند و سطح سنج فراصوت برای پایش سطح مواد در محفظه سنگ شکن عملیاتی شد. با توجه به وجود نوسان زیاد در توان کشی سنگ شکن ها و مشکلات اساسی مدار، کار استانداردسازی فرایند و تجهیزات با استفاده از بازرسی فرایند، به اجرا گذاشته شد. مشکل اول، توزیع غیریکنواخت خوراک در سنگ شکن ها بود. با تغییر طرح مجرای خوراک سنگ شکن ها طی سه مرحله، از طرح مکعب مستطیل به مجرای خوراک استوانه ای استاندارد، توزیع خوراک یکنواخت شد که باعث افزایش عمر زره ثابت (8/1 برابر) و کاهش نوسان توان کشی (از kW5/8 به kW2/3)گردید. پایین بودن تناژ ورودی (t/h350) به سنگ شکن ها نسبت به طرح (t/h531) مشکل بعدی بود. با افزایش ارتفاع صفحه تنظیم خوراک دهنده ها، رفع انسداد مخازن و افزایش سرعت خوراک دهنده ها، تناژ ورودی به سنگ شکن ها بصورت میانگین از t/h350 به t/h540 افزایش و ساعت کارکرد سنگ شکن ها 18 درصد کاهش یافت. به عبارتی، تعداد سنگ شکن آماده بکار از 1 دستگاه به 5/2 دستگاه افزایش یافت. با استانداردسازی فرایند، حلقه کنترل خودکار توان کشی مورد استفاده قرار گرفت و امکان پر کار کردن محفظه سنگ شکن فراهم گردید. استفاده از حلقه های کنترل باعث کاهش انسداد سنگ شکن از 10 مرتبه در ماه به یک مرتبه و افزایش 13 درصدی ذرات عبوری از سرند 7/12 میلیمتر شد. با عیب یابی و استاندارد سازی سرندها، درصد عبوری از سرند 7/12 میلیمتر از 65% به 5/79% افزایش یافت.
    کلیدواژگان: سنگ شکن مخروطی، خوراک دهنده، کنترل خودکار، سطح سنج، توان کشی
  • علی مرادزاده*، ایرج مداحی، علی نجاتی صفحات 35-45
    امروزه از روش های متفاوتی برای پیش بینی فشار منفذی استفاده می شود که هر کدام دارای نقاط قوت و ضعف بخصوصی هستند. در این تحقیق فشار منفذی و مکانیسم های مربوطه در یکی از مخازن هیدروکربنی کربناته جنوب غرب ایران با استفاده از روش سرعت لرزه ای مورد بررسی و تخمین قرار گرفته است. برای این منظور سرعت بازه لرزه ای با استفاده از روش آنالیز چند نشانگر ی لرزه ای، بدست آورده شد. مکعب فشار روباره هم از مکعب چگالی تخمین زده شد. به منظور تحلیل مکانیزم های موثر در فشار منفذی،با ترسیم نمودار متقاطع سرعت-چگالی بالک در چاه های میدان، نشان داده شد که مکانیزم اصلی موثر در فشار مخزنی، تراکم نامتوازن بوده است. بنابراین رابطه اولیه تبدیل سرعت به فشار از برازش بین داده های فشار موثر و سرعت لرزه ای بدست آورده شد. پس از کالیبراسیون در محل چاه ها، ضرائب رابطه نهایی گردیده و داده های سرعت به تنش موثر برگرادانده شدند. سپس مکعب تنش موثر با استفاده از رابطه ترزافی به مکعب فشار منفذی تبدیل گردید. بررسی مقاطع عرضی تهیه شده از مکعب فشار منفذی، بیانگر تفکیک واضح لایه های مخزنی از بخش های بالا و پایین خود می باشد. همچنین تجزیه تحلیل آماری نتایج تحقیق اعم از خطای میانگین مربعات کم و ضریب همبستگی بالا بین داده های پیش بینی شده و واقعی، نشان می دهد که روش سرعت لرزه ای حاصل از آنالیز چند نشانگری قادر است فشار منفذی را قبل از حفاری در سازندهای کربناته به صورت قابل قبولی پیش بینی نماید. بنابراین انجام این مطالعات می تواند در تعیین وزن گل حفاری، ارزیابی پتانسیل خطر و اقتصاد حفاری اهمیت قابل ملاحظه ای داشته باشد.
    کلیدواژگان: فشار موثر، فشار منفذی، مکانیزم بارگذاری، مخازن نفتی کربناته، سرعت لرزه ای
  • قدرت برزگری*، جعفر خدایاری صفحات 46-62

    طرح مورد مطالعه در این پژوهش، تونلی است به طول 36 کیلومتر و با قطر حفاری 32/6 متر که به منظور انتقال آب از دامنه های غربی زاگرس به حوزه دریاچه اورمیه طراحی شده و در شرایط زمین شناسی تشکیل شده از سنگ های سخت با استفاده از دو دستگاه ماشین حفار تونل (TBM)، در حال اجراست. زمین شناسی مسیر تونل از لحاظ لیتولوژی اغلب از سنگهای گرانیت، گرانودیوریت، هورنفلس، شیست، آهک، دولومیت، شیل، اسلیت و فیلیت تشکیل شده است. یکی از چالش های اصلی تونل مورد مطالعه، سایش دیسکهای برشی است که علاوه بر هزینه، زمان موردنیاز حفاری را افزایش داده است و بر اقتصاد پروژه تاثیر جدی گذاشته است. سایش را می توان به صورت از دست رفتن و زدوده شدن مداوم مواد از سطح یک جسم جامد، در اثر کنش های مکانیکی مانند تماس و حرکت نسبی میان دو جسم تعریف نمود. سایش ساینده و سایش تخریبی جزو مهمترین نوع سایش دیسکهای برشی می باشند. در این مقاله برای بررسی سایندگی سنگ ها از داده های میدانی حاصل از حفاری 9/5 کیلومتر تونل، ویژگی های ژئوتکنیکی و اطلاعات آزمایشگاهی استفاده شده است. مطالعات میدانی نشان می دهد سایش غیر نرمال، 51 درصد سهم خرابی دیسکهای برشی را به خود اختصاص داده و بیشتر از سایش نرمال می باشد. بررسی نرخ مصرف دیسکهای برشی در ارتباط با ویژگی های زمین شناسی و پارامترهای حفاری نشان می دهد که ارتباط نزدیکی بین شاخص سایندگی سرشار و مقاومت فشاری سنگ با نرخ مصرف دیسکهای برشی وجود دارد. نتایج شان می دهد با کاهش نیروی پیشران و گشتاور ماشین حفار و افزایش نرخ نفوذ، میزان مصرف دیسکهای برشی نیز بطور نسبی کاهش یافته است. طول عمر نسبی دیسکهای برشی بر حسب موقعیت آنها برروی کله حفاری در مقایسه با نمودار پیشنهادی توسط برولند (1998)، مطابقت خوبی نشان می دهد

    کلیدواژگان: دیسک برشی، سایش، ماشین حفار تونل، تونلسازی، شاخص سایندگی سرشار
  • حمید گرانیان*، زهرا خواجه میری صفحات 63-82

    تشخیص داده های خارج از ردیف چند متغیره به کمک الگوریتم های داده کاوی یکی از نکات ضروری پیش پردازش داده های اکتشافات ژئوشیمیایی محسوب می شود. در این مقاله چهار الگوریتم برآورد چگالی کرنل (KDE)، ضریب خارج از ردیف بودن محلی (LOF)، OPTICS-OF و SVDD که به ترتیب جزو روش های آماری، روش های مبتنی بر مجاورت، روش های مبتنی بر خوشه بندی و روش های مبتنی بر دسته بندی هستند، معرفی شده و کاربرد آنها بر روی داده های ژئوشیمیایی ورقه 100000/1 روم با ماتریس داده 41×902 بررسی شده است. برای این منظور ابتدا روش ilr برای باز کردن سیستم عددی داده ها بکار رفته و سپس داده ها در بازه صفر تا یک استاندارد شده است. نتایج پیاده شده چهار الگوریتم فوق بر روی مجموعه داده های استاندارد شده، نشان می دهد که در رویکرد تشخیص نمونه های دارای خطا، 10 نمونه که دارای بالاترین احتمال خارج از ردیف بودن هستند و در هر چهار الگوریتم نیز یکسان می باشند را می توان برای بررسی بیشتر به عنوان نمونه های انتخابی برای نمونه برداری تکراری در نظر گرفت. در رویکرد تشخیص نمونه های غیر نرمال، از 150 نمونه ی انتخابی 5/74% از نمونه ها در هر چهار الگوریتم و 1/16% و 4/9% نیز به ترتیب در یک و دو الگوریتم به عنوان داده ی خارج از ردیف شناسایی شده است. مقایسه نتایج الگوریتم های انتخابی با روش کلاسیک فاصله ماهالانوبیتس نشان دهنده ی برتری آنها در هر دو رویکرد است. همچنین پیشنهادی می شود از الگوریتم های تشخیص داده های خارج از ردیف چند متغیره می توان برای تعیین نمونه-برداری های تکراری، محاسبه ماتریس موقعیت و پراکندگی در آمار چند متغیره مقاوم پس از حذف داده های غیر نرمال و تعیین آنومالی های ژئوشیمیایی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: برآورد چگالی کرنل، ضریب خارج از ردیف بودن محلی، روش OPTICS-OF، روش SVDD، ورقه روم
  • مجتبی شاه محمدی، بیژن ملکی*، زهرا ناصر زاده صفحات 83-95

    بیان مسئله: 

    تامین ایمنی برای معدنکاران از الزامات مهم معدنکاری است. مخاطرات و حوادث در معادن می بایست حذف، کنترل و یا حداقل شود. متداول ترین علت حوادث معدنی، فاکتور خطای انسانی است. در این تحقیق، حوادث ناشی از خطای انسانی در زغال سنگ پروده شماره 1 طبس با روش شرپا مورد بررسی قرار گرفته است.

    روش کار

    درشرپا که یک روش نظام یافته پیشبینی و کاهش خطای انسانی می باشد، مهمترین خطاهای انسانی که سبب حوادث میشود بر حسب مکان و یا نوع فعالیت، تقسیم بندی شده است. نتایج در قالب چارت های وظایف شغلی ارائه گردید.

    یافته ها

    از مجموع 37 خطای شناسایی شده بیشترین تعداد خطا 18 (64/48 %) و از نوع عملکردی، 13 خطا مربوط به بازبینی (13/35 %)، 5 خطا از نوع ارتباطی (51/13 %) و 2 خطا مربوط به انتخاب (4/5 %) بود. سپس روش اولویت بندی AHP به کار گرفته شد و راهکارهای کنترلی مناسب برای کاهش ریسک خطاها با توجه به اولویت ها ارائه گردید. گزینه های کاهش خطای انسانی شامل ارتقا تجهیزات، آموزش، دستورالعمل، و سازمان؛ در نظر گرفته شدند.

    نتایج

    بررسی نشان داد که ارتقا تجهیزات، مناسب ترین گزینه در کاهش خطای انسانی است. این ارتقا برای کل معدن درنظرگرفته، ونشان داده شد در شرایطی که محدودیت منابع و هزینه ها و یا زمان وجود داشته باشد، می توان اثر گزینه ها بر هریک از فعالیت های اصلی را برای نتایج بهترمورد بررسی قرار داد. در این حالت روش فوق قابلیت اجرای بهتری دارد، زیرا به جای ارتقا تجهیزات برای همه بخش ها، ارتقا هر بخش با توجه به گزینه موثرتر صورت میگیرد.

    کلیدواژگان: خطای انسانی، معدن زغال سنگ، شرپا، روش AHP
  • عادل شیرازی، منصور ضیایی*، اردشیر هزارخانی صفحات 96-112

    این پژوهش بر روی برگه یک‏صدهزارم ژئوشیمیایی کیوی انجام شد که توسط سازمان زمین‏شناسی و اکتشافات معدنی ایران با استفاده از آنالیز شیمیایی نمونه های رسوبات آبراه ه‏ای تهیه شده است. منطقه کیوی در استان اردبیل قرار دارد. این ناحیه شامل سه واحد سنگی رسوبی، آذرین و دگرگونی می‏باشد. قدیمی ترین واحد رسوبی موجود، سنگ ‏های قبل از کرتاسه و جدیدترین آن، مربوط به کواترنر و عهد حاضر است. با توجه به استعداد کانی‏سازی فلزی، بالاخص عنصر مس در این منطقه، بررسی دقیق آن با اهمیت است. بر این اساس، یافتن اطلاعاتی در مورد ارتباط و رفتار عناصر طلا، نقره و مولیبدن نسبت به عنصر مس در این منطقه اهمیت می‏یابد؛ هدف از این بررسی، رفتارسنجی هاله‏ های ژئوشیمیایی در منطقه می باشد. در پژوهش حاضر با هدف رفتارسنجی عناصر نام برده، از روش مشهور و مفید کا میانگین استفاده شد. این روش از روش‏های خوشه‏ بندی است که بر کمینه کردن مجموع فواصل اقلیدسی هر یک از نمونه‏ ها از مرکز دسته‏ هایی که به آن تخصیص می‏یابد، استوار می‏باشد. در این پژوهش از تابع کیفیت خوشه‏ بندی و میزان مطلوبیت نمونه در خوشه مورد نظر (S (i)) برای تشخیص تعداد خوشه بهینه استفاده شد، سپس با در نظرگرفتن مراکز خوشه ها و نتایج‏ حاصل، معادلاتی به منظور پیش‏بینی مقدار عنصر مس ارائه شد. پس از بررسی های رفتاری عناصر، آزمایش شبکه عصبی مصنوعی برای تخمین میزان مس با استفاده از روش‏های رگرسیون عمومی و پس انتشار خطا انجام شد. مقدار صحت (R) تخمین در داده ‏های آزمایشی در شبکه عصبی مصنوعی رگرسیون عمومی و پس انتشار خطا به ترتیب 0.77 و 0.74 گزارش شد. در انتها مشخص شدکه روش شبکه عصبی مصنوعی رگرسیون عمومی در تخمین بهینه عنصر مس در منطقه مورد مطالعه دارای ارجحیت است.

    کلیدواژگان: کیوی، مس شبکه عصبی مصنوعی، خوشه بندی کا-میانگین، رفتارسنجی ژئوشیمیایی
|
  • SeyedZanyar SeyedMousavi, Hossein Tavakoli, Parviz Moarefvand, Mohammad Rezaei * Pages 1-12

    Rock weathering affects its durability and strength in mountainous areas during the time. Evaluating durability and strength variations of rocks under freezing and thawing (F-T) cycles is a key factor for stability analysis of bedrocks in engineering projects such as tunnel, mine and etc. In this study, the influence of F-T cycles on second durability index, fifth durability index, dry density and schist rock volume has been evaluated. For this purpose, 13 boreholes have been drilled in western wall of Angouran mine and required samples have been prepared. In overall, 75 F-T cycles have been conducted upon the samples and laboratory tests including durability index of second and fifth cycles, dry density and measurement of samples volume have been carried out in 0, 7, 15, 40 and 75 cycles of F-T. On this basis, new equations presented and suggested to calculate durability index and dry density of samples in different F-T cycles. The obtained results showed that durability index of second and fifth cycles and dry density both decreased exponentially. Also, volume of samples has been increased by increasing the number of F-T cycles. In addition, mineralogical characteristics of schist rock have been studied by optical microscope and XRD analysis. Results of these analyses showed that Chlorite, Biotite, Calcite and Quartz are main constructive minerals of the schist rock. Finally, intact and weathered schist samples (after 75 cycles of F-T) are studied by an electronic microscope to validate the results and evaluate the effect of weathering on the microstructure of specimen’s texture. Obtained results indicated that the texture of samples was dense before weathering in which spacing of the schistosity beddings was very low. However, after 75 cycles of F-T, the discontinuity spacing was increased and new cracks were created in the body of samples perpendicular to the longitudinal axis.

    Keywords: Angouran mine, Schist, Freezing-thawing process, Durability index, Dry density
  • Zahra Shafiee, Maliheh Abbaszadeh *, Saeed Soltani Mohammadi, Mojtaba Dehghani Pages 13-24

    Due to the relation of mineralization zones with grade variability in porphyry copper deposits, the preparation of the three-dimensional model of these zones is one of the pre-estimation steps in evaluation this type of deposits. The quality of this model has a significant impact on the quality of the grade estimates, the proper design of long-term extraction and ultimately reducing the problems between the mine and the processing plant. The usual way to prepare this model is to use a constrained modeling technique, which is a complex and time consuming process. One of the possible solutions for the preparation of these models is the use of unconstrained methods, such as intelligent methods. This paper attempts to study the performance of artificial neural network and support vector machine in the separation of mineralization zones (including leached, hypogene and supergene zones) in Miduk copper deposit. The northing co-ordinate, easting co-ordinate and height of the samples are used as input variables, and the observed mineralization zones in them are used as the output variable. Investigating the results of these intelligent algorithms in the separation of geological zones shows that the support vector machine classifier has a better performance than the artificial neural network. The better performance of the support vector machine method is shown by 1) the higher accuracy of this method in the training and testing stages and 2) the comparison between the block model with the grade control observations.

    Keywords: Artificial neural networks, Support Vector Machine, Porphyry copper deposit, Separation of geological zones
  • Mostafa Maleki Moghaddam *, Saeed Zare, Mohsen Yahyaei, Samad Banisi Pages 25-34
    The most effective way of maximizing the throughput is to maintain the highest possible crusher power draw which has been practised in various plants. A process audit at the Sarcheshmeh copper complex tertiary crushing circuit indicated that the crushing efficiency at this stage was lower than the target value. To initiate the standradzation process, the power data were transferred to the control room and the ultrasound level sensor was used to monitor the level of the material in the crushing chamber. The high variation in the power draw and some basic problems justified the use of process standardization through process inspections. The first problem was non-uniform feeding of crushers which was alleviated by changing the feed chute design. The uniform distribution of the feed increased the life time of the fixed bowl by twofold and reduced the standard deviation of the power draw measurements from 8.5 to 3.2 kW. The lower feed tonnage compared to the design value (531 t/h) was the second challenge which was resolved by increasing the height of the feeder adjustment plate, removing the blocked part of the feeder and increasing the feeders speed. The resulting increase in the feed rate from 350 to 540 t/h reduced the operating time of the crushing circuit by 18%. Another difficulty was not taking full advantage of the control loops which was made operational by a series of corrective actions which decreased the number of crusher shutdowns from 10 times to 1. The coarse particle entrance to the under screen product was the fourth problem. In order to minimize this problem, the large gap between the screen frames and the screen cloth was eliminated and screen ear rings were installed. By implementing these modifications, the amount of product (percentage of passing 12.7 mm) increased from 65% to 80%.
    Keywords: Cone crusher, Feeder, Automatic control, Level gauge, power draw
  • Ali Moradzadeh *, Iraj Maddahi, Ali Nejati Kalateh Pages 35-45
    There are various methods for pore pressure prediction in hydrocarbon (HC) reservoirs which have their advantages and disadvantages. Herein seismic velocity was used to evaluate the pore pressures in one of the Iranian HC reservoirs along with its creation mechanisms. Seismic velocity was derived by seismic multi-attributes analysis method, to study interval velocities. The overburden pressure cube was estimated from the density cube. Thereafter effective pressures were obtained with Terzaghi equation at well locations by using well pressure tests (RFT) and overburden pressures. The velocity-density cross-plots represent that disequilibrium compaction is the main mechanism of pore pressure creation. Thus, an initial relationship was obtained by fitting of the effective pressure and seismic velocity data and it was then used for determining the calibration coefficients required for conversion of seismic velocity cube to the effective pressure cube. Finally, the effective pressure cube was converted to pore pressure cube by Terzaghi equation. The obtained results with high consistency, high correlation coefficient and low mean squares error indicate that pore pressures could be perfectly predicted by multi-seismic attributes method in carbonate formation before drilling. Moreover, comparative studies of the pore pressure cube estimated from the proposed model indicates that the pore pressure model obtained by multi-attribute analysis is precise enough to separate the reservoir layers from its upper and lower sections. This predicted pore pressure can be used to evaluate the drilling risk and also to estimate the required mud weights.
    Keywords: effective pressure, pore pressure, loading mechanism, seismic velocity, carbonate oil reservoirs
  • Ghodrat Barzegari *, Jafar Khodayari Pages 46-62

    The research project in this study is a part of a 36 kilometer tunnel with 6.32 m in diameter for conveyance of water from the western of Zagros to the Uromia Lake that is under construction through hard rock by using of two tunnel boring machines. Lithology of the tunnel alignment including of granite, granodiorite, hornfels, schist, limestone, dolomite, shale, slate and phyllite. The wear of cutting tools is one of the main challenges of the studied tunnel, which impact significant cost and serious delays on schedule. Wear can be defined as the continuous and unwanted loss and removal of material from the surface of a solid object, as e result of mechanical actions, such as contact and relative motion between two objects. Abrasive wear and impact wear are one of the most important type of wear occurs on the TBM disc cutters. In this paper field actual cutter wear data belong to 9.5 Km of the bored tunnel, geotechnical properties and laboratory information are used to study the wear phenomena. Field data show that abnormal wear of disc cutters with 51 percent is more than normal wear. Also the study of disc cutter consumption rate in relation the geological characteristics and TBM parameters show that the Cerchar abrasivity index (CAI) and uniaxial compressive strength (UCS) are in agreement with disc cutter consumption rate. The obtained results indicate that thrust, torque and penetration rate have a relatively good relation with disc cutter consumption rate. It was not found any relation between rock mass quality index, geological strength index and disc cutter wear rate. In general the relative cutter life in the studied tunnel is in accordance with the relation proposed after Bruland (1998).

    Keywords: Disc cutter, Wear, TBM, tunneling, CAI
  • Hamid Geranian *, Zahra Khajeh Miry Pages 63-82

    In this paper, four data mining algorithms, namely, kernel density estimation, local outlier factor, OPTICS-OF and SVDD are used to determine multivariate outlier data. So, stream sediment geochemical data, in 1:100000 Roum sheet, with 902⨉41 matrix dimensions have been utilized. Replacing censored data, converting the data set to an open number system and finally standardizing them are used as pre-processing methods. Results show that in error sample detection approach, 10 samples that have the highest outlier probability, and are present in equal numbers in the four mentioned algorithms, can be considered for more study as replicate sampling. In non-normal sample detection approach, form 150 selected samples, 74.5% of samples are detected as outliers in the four mentioned algorithms, and 16.1 and 9.4 percent are recognized as the outlier data in one and two of the aforementioned algorithms, respectively. Determining of replicate sampling, calculating location and scatter matrices in multivariate robust statistics after eliminating non-normal samples and geochemical anomaly detection are suggested as the applications of these algorithms.

    Keywords: Kernel Density Estimation, Local Outlier Factor, OPTICS-OF Algorithm, SVDD Algorithm, Roum Sheet
  • Mojtaba Shahmohammadi, Bijan Maleki *, Zahra Naserzadeh Pages 83-95
    Objectives

    Provision of safety for miners is one of the important mining requirements. Hazards and accidents in mines should be eliminated, controlled or minimized. The most common cause of mineral events is the human error factor. In this research, human-caused accidents in Tabas coal mine have been investigated by Sherpa method.

    Methods

    In SHERPA, which is a systematic way of predicting and reduction the human error, the most important human errors that cause accidents are categorized by location or type of activity. The results are presented in the form of job charts.

    Results

    Out of the 37 identified errors, the highest number of errors was 18 (48.44%) and the functional type, 13 errors were related to Checking (35.13%), 5 errors were the type of communication (51.13%) and 2 errors related to the selection (4. 5%). Then, AHP prioritization was applied and appropriate control strategies were proposed to reduce the risk of errors based on priorities. Human error reduction alternatives include upgrading equipment, education, instructions, and organization.

    Conclusion

    The results of the study showed that upgrading equipment is the most suitable alternative for reducing human error. This upgrade was considered for the whole mine, and it has been shown that in the absence of resource and cost constraints or time limitation, one can examine the effect of alternatives on each of the main activities for better results, the effects of alternatives on each of the main activities could be examined for better results. In this case, the above method is better able to perform, because instead of upgrading equipment for all sectors, upgrading each section is done according to the more effective alternatives.

    Keywords: Human error, Coal mine, SHERPA, AHP method
  • Adel Shirazy, Mansour Ziaii *, Ardeshir Hezarkhani Pages 96-112

    Kivi region is located in Ardabil province of Iran. This research is on kivi geochemical sheet (on scale 1:100000) which is investigated by geological survey & mineral explorations of Iran (GSI) using stream sediment analyzes. This region consists of sedimentary, igneous and metamorphic rock units. The oldest existing sedimentary unit, the pre-Cretaceous rocks and the newest, is related to Quaternary and the present. Due to the ability of metal mineralization, especially the copper element in this region, it is important to study it carefully. Accordingly, finding information about the relation and behavior of the elements of gold, silver and molybdenum to the copper element in this region is important. The purpose of this study is to determine the behavior of geochemical halos in region. In this study with the aim of geochemical behavior investigating the mentioned elements K-means method was used. This method is based on clustering methods that minimize the total Euclidean intervals of each sample from the center of the groups to which it is assigned. In this research, the clustering quality function ( p(k) ) and the desirability of sample in the desired cluster ( S (i) ) were usedto determine the optimum numberof clusters. Then, taking into account clusters centers and results, equations were provided to predict the amount of copper with a special look at the method. After elemental behavioral studies, an artificial neural network test using general regression and backward propagation of errors was conducted to estimate the amount of copper. The accuracy value (R) of the estimation in the experimental data in the artificial neural network of general regression and backward propagation of errors was 0.77 and 0.74, respectively. Finally, it was determined that the general regression artificial neural network method has an advantage inThe optimal estimation of copper element in the studyarea.

    Keywords: Kivi Region, copper, artificial neural network (ANN), K-Means Clustering, Geochemical Behavior Investigation