Skip to main content
SUPERVISOR
Raheb Bagherpour,Ghahreman Taherian,Luis manuel oliviera Susa
راحب باقرپور (استاد راهنما) سيدقهرمان طاهريان (استاد راهنما) لوئيس مانوئل اليويرا سوسا (استاد مشاور)
 
STUDENT
Reza Yarahmadi
رضا ياراحمدي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391

TITLE

Development and implementation of rock mass block’s geometry identification algorithm in 3D, and its application in optimization of decorative stone quarries
Dimension stone reserves contains intact rock and discontinuity network. The intersection between discontinuities forms rock blocks with various geometry. Determination of rock blocks geometry is required in order to economical evaluation of stone reserves. Beside, extraction of stone blocks are preform by cutting planes, and the optimization of cutting pattern leads to increasing quarrying efficiency and decreasing production of waste in quarries. This procedure result less environmental damages and more economical beneficiations. In this thesis, according to quarrying operational specifications, a numerical algorithm is selected and developed among various algorithms for in situ block identification. The advantages of the algorithms developed are the capability of modeling discontinuities with finite persistence and of taking the geometry of the block into consideration. The optimization approach is also developed to increase quarry productivity and to investigate quarrying direction at a large scale, while at a small scale, it is used for checking the distance between the cutting planes. According to the algorithms developed, 3D-QuarryOptimizer is programmed in the MATLAB environment to determine the geometry of the blocks and to optimize extraction based on the quality classification of the blocks formed. This methodology was applied in Bonyad Dehbid marble and Shafagh Natanz granite quarries. Research in the granite quarry showed that the program is a practical tool to determine the geometry of in situ blocks and the quality classification of blocks. The marble quarry was studied for the optimization phase. The large-scale optimization shows a maximum difference of 17% in the yield among several quarrying directions. At a small scale, an increase of 120% in quarry yield was achieved with the optimal interval between the cutting planes.
توده سنگ ساختماني ترکيبي از سنگ و شبکه ناپيوستگي ها است. تقاطع ناپيوستگي ها بلوک هاي سنگي با ابعاد متفاوت در اين مجموعه ايجاد مي کند. تعيين مشخصات هندسي بلوک هاي تشکيل شده در توده سنگ لازمه ارزيابي اقتصادي بودن ذخايره سنگ تزئيني است. از طرفي استخراج سنگ با صفحات برشي انجام مي شود و بهينه کردن الگوي صفحات برش براي استخراج بلوک هاي سنگي باعث افزايش بهروري و کاهش باطله هاي ايجاد شده در معدن مي شود. اين عمليات موجب کاهش اثرات زيست محيطي و افزايش منافع اقتصادي خواهد شد. در اين رساله ابتدا يک الگوريتم يافتن بلوک هاي برجا با توجه به شرايط مخصوص معادن سنگ انتخاب و توسعه داده شده است. امکان مدلسازي درزه هاي با گسترش محدود و تعيين فاکتور شکل بلوک ها از مزاياي اين الگوريتم نسبت به ساير الگوريتم ها است. سپس الگوريتم بهينه سازي استخراج بلوک با توجه به عمليات استخراج و محدوديت هاي موجود در معادن در دو مقياس بزرگ (تحليل جهت پيشروي) و کوچک (تحليل فاصله صفحات برش قائم) ارائه شده است. بر اساس الگوريتم هاي ذکر شده يک برنامه کامپيوتري (3D-QuarryOptimizer) در محيط متلب کد نويسي شده است. براي بررسي عملکرد روش ارائه شده دو مطالعه موردي در معدن گرانيت سفيد نطنز و معدن مرمريت کرم بنياد دهبيد مورد ارزيابي قرار گرفته است. بکارگيري برنامه در مطالعه موردي گرانيت نشان مي دهد که اين برنامه بلوک هاي برجا و شکل آن ها را به خوبي تعيين مي­کند؛ از طرفي با اعمال الگوي برشي درجه بندي بلوک ها و ميزان بهره وري پله و معدن ارزيابي شد. در مطالعه موردي معدن مرمريت نشان داده شده است که انتخاب جهت پيشروي مناسب تا 17 درصد سبب افزايش ارزش بلوک هاي توده سنگ مي شود. بهينه سازي در مقياس پله نيز نشان مي دهد که اصلاح فواصل برش موجب افزايش بهره وري پله تا 120 درصد مي شود. همچنين در اين رساله براي درجه بندي کمي محصولات سنگي مانند بلوک، اسلب و تايل، يک فرمول بر اساس چهار پارامتر، کيفيت شکل، تعداد و نسبت اندازه قطعات تشکيل دهنده يک محصول، کيفيت زيبايي و کيفيت پر شدگي ناپيوستگي ها ارائه شد. چند مطالعه موردي نيز در رابطه با استفاده اين فرمول ارائه شد. نتايج نشان داد که ضريب شکل مهمترين پارامتر در محاسبه فاکتور سلامت بلوک هاي استخراج شده از معادن است. همچنين ضريب زيبايي و تعداد قطعات تشکيل دهنده يک محصول از پارامترهاي اساسي تعيين فاکتور سلامت محصولات سنگبري ها هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی