دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Compositional nature of lithogeochemical data and its impact on gold grade regression analysis: A case study in Qareh Char gold occurrence, NW Iranماهیت ترکیبی داده های لیتوژئوشیمیایی و تاثیر آن بر تحلیل رگرسیونی عیار طلا: مطالعه موردی اندیس طلای قره چر، شمال غرب ایران1161265FAحسینملایمتدانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد0000-0001-9720-4920فرهادمحمدترابدانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزدامیر حسینکوهساریدانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزدJournal Article20160305<strong>Summary</strong>
When a geochemical sample is analyzed, grades are reported as strictly positive and constrained values, which are a form of compositional data (CoDa). It is proven that spurious correlations of closed data can affect the conventional statistical analysis such as regression modeling. The problem is that one cannot say how much of the uncertainty of the model is due to spurious covariance and correlations. Thus, it is wiser to choose the safe side and consider the compositional nature of the data using proper logratio approach. In this study, we assessed the regression analysis of gold grade in a gold occurrence located in the NW Iran. Compositional and noncompositional approaches were followed and the consequent results were compared to understand the impact of neglecting the compositional nature of data on gold grade regression analysis. Isometric logratio (ilr) balances were calculated and used to perform the compositional approach.
Comparison of the two approaches was carried out based on Correct Classification Rate (CCR) of the estimated values and the correlation coefficient of the estimated and real gold grades (R<sup>2</sup>). Additionally, the resemblance between the distribution of the estimated and real data were compared. R<sup>2</sup> values for compositional and noncompositional approaches are 0.84 and 0.74 respectively, and CCR values at 40 ppb cut-off are 0.875 and 0.688 for the same set. On the other side, the distribution of estimated grades by compositional approach is closer to the real gold grades. It is notable that the noncompositional approach has estimated a negative grade, which is an evident inconsistency. Although the noncompositional approach is returning the exact value of the average, the compositional approach is more accurate at the first and the third quartiles, which are more critical.
All above-mentioned results approve that CoDa analysis of lithogeochemical data is essential. It is concluded that neglecting the compositional nature of data will compromise the reliability of the regression models. Thus, to stay away from the falsification, it is highly recommended to perform the proper logratio approach in multivariate statistical studies of geochemical data.
<strong>Introduction</strong>
Almost all geochemical data are reported as constrained and strictly positive grades and concentrations. They count as a form of compositional data. Statistical analysis of such data, in the raw form, is exposed to inconsistency and can result unrealistic models. Logratio approach is an adequate way to treat the problem.
<strong>Methodology and Approaches</strong>
Multivariate regression analysis of the raw and logratio transformed data was performed and the results were compared. Isometric logratio (ilr) transform was executed to calculate unconstrained balances for the compositional approach.
<strong>Results and Conclusions</strong>
The compositional approach outperforms the noncompositional approach in terms of Correct Classification Rate (CCR) and R<sup>2</sup> (correlation coefficient of estimated and real data). In addition, the noncompositional approach inconsistently estimated a negative grade and is less accurate in the first and the third quartiles of the population. It is concluded that the compositional data analysis is essential when we are working with multivariate geochemical data.تحلیل رگرسیونی به عنوان بخش مهمی از اکتشاف ذخایر طلا با دادههای ژئوشیمیایی با ماهیت ترکیبی سر و کار دارد. در دادههای ترکیبی، متغیرهای عیاری بخشی از کل بوده و اطلاعات مفید در آنها در قالب نسبت متغیرها وجود دارد. محدود بودن دادهها در بازه صفر تا 100 درصد باعث ایجاد همبستگی تحمیلی و کوواریانس دروغین شده و این موضوع، تحلیلهای آماری مرسوم را با اشتباه و عدم قطعیت همراه خواهد کرد. این موضوع برای دادههای ژئوشیمیایی که مجموع آنها به 100 درصد نمیرسد نیز ثابت شده است. در این پژوهش تحلیل رگرسیونی عیار طلا در یک رخداد معدنی طلا در شمال غربی ایران با دو رویکرد سنتی (رگرسیون غیرخطی چند متغیره دادههای خام) و ترکیبی (رگرسیون غیرخطی چند متغیره بالانسهای به دست آمده از تبدیل نسبت لگاریتمی ایزومتریک (ilr)) مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این کار مقایسه توانایی دو رویکرد در برآورد دقیق عیار طلا است. ضریب همبستگی مقادیر واقعی و تخمینی برای رویکرد سنتی 74/0 و برای رویکرد ترکیبی 84/0 و نرخ طبقهبندی صحیح (CCR) به عنوان مثال در عیار ppb40 به ترتیب 688/0 و 875/0 است. به علاوه، تابع توزیع مقادیر تخمینی با رویکرد ترکیبی بیش از رویکرد سنتی به تابع توزیع دادههای واقعی شبیه است. همچنین، رویکرد سنتی در یک نمونه، عیار طلا را کمتر از صفر تخمین زده است. این تناقض آشکار نشانهای از نامناسب بودن روشهای سنتی ریاضی برای کار با دادههایی با سیستم بسته است. به علاوه، رویکرد ترکیبی در برآورد چارکهای اول و سوم که مقادیر حیاتیتری در جدایش دادههای آنومال هستند، تخمینهای دقیقتری ارائه نموده است. مجموع این موارد دلالت بر این دارند که به منظور یک تحلیل آماری دقیق و قابل اعتماد، باید ماهیت ترکیبی دادههای ژئوشیمیایی مورد توجه واقع شده و دادهها با روش نسبت لگاریتمی مناسب تحلیل شوند.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Reliability analysis coefficient of subgrade reaction from triaxial tests results (Case study: Kerman city)تعیین قابلیت اطمینان ضریب عکسالعمل بستر از آزمایشهای سه محوری خاک (مورد مطالعاتی: شهر کرمان)17291364FAناهیدرجائی مقدمگروه مهندسی معدن، مکانیک سنگ، دانشگاه شهید باهنر کرمانحسینتوکلیگروه مهندسی معدن، مکانیک سنگ، دانشگاه شهید باهنر کرمانمحمد حسینباقری پورگروه مهندسی عمران، مکانیک خاک وپی، دانشگاه شهید باهنر کرمانمحمدبهرامیگروه مهندسی عمران، مکانیک خاک وپی، دانشگاه شهید باهنر کرمانJournal Article20160831<strong>Summary</strong>
Induced stresses and various instabilities and deformations are resulted due to stress concentrations around a longwall face. A considerable part of the induced stresses is transferred ahead of the face and onto the adjacent T–junctions and gate roadways, which creates a zone of high stress that advances with the face advancement. A nondestructive examination based on the Seismic Moment Tensor (SMT) inversion is presented to estimate the direction of principal induced stresses around active longwall panels. The E2 longwall panel at Tabas coal mine was selected as a case study.
<strong>Introduction</strong>
The induced stresses in front of the coalface can cause fractures to initiate and propagate, which in turn, lead to roof collapse. This phenomenon causes considerable problems in the face area and adjacent workings. The SMT solutions were presented for 24 seismic events at Tabas mine, which resulted in roof collapses and long delays in production. Most of the events occurred in the vicinity of the longwall face. The seismic waves generated during face advancement are used to estimate the SMTs through the process of SMT inversion.
<strong>Methodology and Approaches</strong>
SMT inversion is the best method to calculate SMT from the recorded seismic parameters. The trick in the SMT inversion is to use long–period (low frequencies) regional distance seismic waves. The source process can be reduced to a simple delta function in space and time. The wave propagation is also simplified because filtering regional seismograms to long–periods, results in waves that have only propagated in a few wavelength cycles that can be easily predicted using relatively simple 1D layered earth models. The mathematical code is developed in MATLAB software to estimate the best solution for SMT. The resulted SMTs are decomposed in terms of its principal axes based on the eigenvalues and the directions of the eigenvectors. The directions of the principal induced stresses are then obtained based on the eigenvalues and the corresponding eigenvectors.
<strong>Results and Conclusions</strong>
According to the results, it can be conceivable that roof falls similar to collapse of the immediate roof strata within the face area may be produced by compressive/tensile failure mechanisms, which is resulted from stress concentration and gravitational forces. These are in accordance with the directions of the principal induced stresses, which were obtained based on the eigenvalues and the corresponding eigenvectors. On the other hand, the shear failures are mainly resulted around the preexisting planes of weakness such as faults that intersected the coalface or excavation boundaries. In general, the maximum principal induced stress in all 24 events is mostly oriented with an acute angle with respect to horizon. This shows that the significant effect of horizontal induced stresses in occurrence of roof failures and face instabilities.ضریب عکسالعمل بستر به طور گستردهای در محاسبات پی سازههای مهندسی مورد استفاده قرار میگیرد. تعیین ضریب عکسالعمل بستر یکی از مباحث مهم در بخش اندرکنش خاک- سازه است. عموماً مقادیری که برای این ضریب در طراحی پی و بحث بررسی احتمال خرابی سازه به کار برده میشود، به صورت قطعی و بدون در نظر گرفتن تحلیل قابلیت اطمینان هستند. در این مطالعه برای تعیین قابلیت اطمینان ضریب عکسالعمل بستر از نتایج آزمایشهای سه محوری که نتایج آنها در فرآیندهای طراحی پی سازهها به کار میروند، استفاده شده است. برای تعیین احتمال شکست، ابتدا این ضریب از نتایج آزمایشهای سه محوری انجام شده در آزمایشگاه استخراج شد. سپس نتایج حاصله با مقادیر ضریب عکسالعمل بستر به دستآمده از آزمایشهای بارگذاری صفحهای انجامشده در محل مقایسه گردیدند. در تحلیل قابلیت اطمینان (برآورد احتمال شکست)، میزان تغییرات تابع هدف با تعیین نوع تابع توزیع و بهرهگیری از تابع بقا مشخص شد. برای نیل به این هدف، تابع توزیع نتایج ضریب عکسالعمل بستر حاصل از آزمایش سه محوری در چهار تنش جانبی مختلف (5/0، 7/0، 3 و 2/4 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع) و آزمایش بارگذاری صفحهای ترسیم شدند. سپس با استفاده از تابع توزیع تجمعی و تابع بقا میزان احتمال شکست محاسبه گردیدند. مقایسه نتایج به دستآمده نشان داد که ضریب عکسالعمل بستر از آزمایش سه محوری با احتمال شکست بیشتری نسبت به ضریب عکسالعمل بستر از آزمایش بارگذاری صفحهای میتواند در محاسبات طراحی سازه وارد شود.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Estimation of Principal Induced Stresses in Longwall Faces through Seismic Moment Tensor Inversionتخمین تنشهای اصلی القایی در کارگاههای جبههکار طولانی از طریق وارونهسازی تانسور گشتاور لرزهای31471270FAستارمهدوریگروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی همدانکورششهریاردانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیرمصطفیشریفزادهدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه کرتین استرالیاJournal Article20161002<strong>Summary</strong>
In parts of constructing east-west section of line7 Tehran subway, the excavating machine (EPB-TBM) passes from the top of the Abouzar’s wastewater conveyance tunnel with clear distance of 2.25 m. The FLAC 3D has been used to model this problem and find the deformations and forces of ground and linings. The modeling results showed that after excavating subway tunnel, lining of Abouzar tunnel will move upward due to the increasing plastic zones and stress relaxation. This rate of displacement induced the internal force more than allowable designed amount in concrete lining of Abouzar tunnel.
<strong> </strong>
<strong>Introduction</strong>
Generally, excavating a tunnel near another tunnel may lead to significant interaction effects, which mainly depends on tunnels position relative to each other (parallel or cross), the distance between two tunnels, tunnel dimensions, lining rigidity, stress and boring environment condition as well as the method of tunnel boring. The interaction between adjacent tunnels have been investigated by different researchers using methods such as analytical and empirical, field observation, physical modeling and numerical modeling. In the current project, the tunnel of Tehran metro line7 passes with a distance of 2.25 meters from the top of the Abouzar tunnel. Because of the three-dimensional nature of the interaction problem between underground spaces, numerical modeling is an appropriate tool for the analysis of these complicated problems. Therefore, FLAC3D software has been used in order to investigate the interaction analysis. The purpose of modeling is to study stability of support system of Abouzar tunnel during tunnel excavation of Tehran metro line7.
<strong> </strong>
<strong>Methodology and Approaches</strong>
In this paper, the finite difference method (FDM) is used for modeling and solving the problem. FLAC 3D program which uses FDM was selected in order to study the interaction between the two tunnels, in construction stage. For this purpose, at first Abouzar tunnel modeled and excavated, then impact of stepwise excavating of line7 Tehran subway on lining system of Abouzar tunnel is investigated numerically. History of Internal forces, bending moments and structural displacement of Abouzar’s tunnel lining have been provided and studied. Engineering recommendations have been proposed in different-leveled intersecting tunnels.
<strong>Results and Conclusions</strong>
The results of the modeling showed that after excavation of metro tunnel, the support system of Abouzar tunnel will be uplifted because of increasing plastic zone and stress relaxation. This displacement causes internal forces in Abouzar tunnel lining which are more than allowed values.با استخراج لایه زغالسنگ در کارگاههای جبههکار طولانی، شرایط تعادل تنشهای برجا تغییر کرده و توزیع مجدد تنشهای برجا در محدوده کارگاه استخراج منجر به افزایش تمرکز تنش در پیرامون پهنه میشود. توزیع مجدد میدان تنش در اطراف کارگاه استخراج سبب ایجاد تنشهای القایی و به تبع آن تغییرشکل و جابهجایی تودهسنگ میشود. در این خصوص به علت تمرکز تنش در اطراف کارگاه استخراج، فشار تکیهگاهی جلویی از اهمیت بیشتری برخوردار است. از این رو در این پژوهش سعی شده است جهت تنشهای اصلی القایی پیرامون کارگاه استخراج با استفاده از دادههای لرزهنگاری و از طریق وارونهسازی تانسور گشتاور لرزهای تعیین شود. به این ترتیب با تجزیه و تحلیل امواج لرزهای القایی که در اثر تمرکز تنش منتشر میشوند، تانسور گشتاور لرزهای محاسبه شده و سپس با استفاده از مقادیر ویژه و بردارهای ویژه، جهت تنشهای القایی تخمین زده میشوند. برای این منظور با انتخاب کارگاه E2 معدن زغالسنگ طبس به عنوان مطالعه موردی، امواج لرزهای متناظر با 24 ریزش سقف در این کارگاه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان میدهد که مکانیزم شکست غالب در این کارگاه به صورت فشاری/کششی ظاهر شده است. همچنین ناپایداریهای کارگاه عمدتاً ناشی از تمرکز تنش بوده و موقعیت فضایی آنها در محدوده جبههکار متمرکز شده است. از طرف دیگر شکست برشی بیشتر در محدوده گسلهای منطقه ظاهر شده است. به طور کلی در بیشتر موارد جهت بیشینه تنش اصلی القایی نسبت به افق زاویه حاده داشته است. این موضوع نشان میدهد که تنشهای القایی افقی بیشترین تأثیر را در ناپایداری و وقوع شکست سقف داشتهاند.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Comparing the available methods to determine the ultimate bearing capacity of rock foundations and verification based on the measured bearing capacityمقایسه روشهای موجود برای تعیین ظرفیت باربری نهایی پیهای سنگی و اعتبارسنجی آنها بر اساس ظرفیت واقعی اندازه گیری شده49591259FAمحمدرضائیگروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان0000-0002-0619-2846شیمالطیفیگروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستانJournal Article20161129<strong>Summary</strong>
In this research, the capability of the available methods to estimate the ultimate bearing capacity of rock mass is evaluated based on the statistical performance evaluation indices and measured collected data from the reliable literatures. Accordingly, the most appropriate methods are determined based on the minimum error and maximum conformity with the measured values and proposed to practically estimation of the ultimate bearing capacity of rock mass in engineering projects. Research findings can be successfully utilized by designers according to the governing conditions on the problem that help to save the cost and time in the understudied projects.
<strong>Introduction</strong>
Although design of foundations resting on rock masses is usually controlled by the settlement criterion, the bearing capacity of rock mass must be estimated to evaluate the stability. Therefore, in order to provide an efficient design of a foundation, it is crucial to estimate the bearing capacity of rock mass beneath it. There are four most usually used methods to estimate the bearing capacity of rock mass including codes, analytical, empirical and in-situ methods. Each of these approaches has some shortages in determining the ultimate bearing capacity. Thus, determination of the precise method to determine the bearing capacity is required in order to successfully implementation of the related projects.
<strong> </strong>
<strong>Methodology</strong><strong>and</strong><strong>Approaches</strong>
Statistical performance evaluation indices were used to compare and verify the available methods for determining the ultimate bearing capacity of rock masses. These indices are correlation coefficient (R), determination coefficient (R<sup>2</sup>), root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE). For this purpose, the sufficient in-situ datasets were firstly collected from the literatures. Then, the above indices are computed for nine available methods. Finally, prioritization of the available methods were performed according to the calculated indices and obtained related graphs.
<strong>Results</strong><strong>and</strong><strong>Conclusions</strong>
The main results and conclusions of this research can be summarized as follows:
1- According to the R and R<sup>2</sup> indices, the most precise methods are LGP1, Goodman2 and LGP2.
2- Based on the RMSE index, the most precise methods are LGP1, LGP2 and Bowles.
3- On the basis of the MAE index, the most precise methods are LGP1, LGP2 and Bowles.
4- The research results can be utilized for engineering applications and also for future researches to overcome the existing shortcoming of the available methods.با افزایش نیاز به طراحی و ساخت بناهای سطحی نظیر سدها، پلها و دیگر سازههای سنگی و بتنی، تعیین ظرفیت باربری نهایی شالوده از اهمیت قابل توجهی برای مهندسین معدن، مکانیک سنگ و ژئوتکنیک برخوردار است. با توجه به اینکه که بستر اکثر سازههای سطحی را تودههای سنگ تشکیل میدهد لذا طراحی موفق یک شالوده به تخمین دقیق ظرفیت باربری تودهسنگ زیر آن وابسته است. بر همین اساس، تعیین ظرفیت باربری نهایی تودهسنگ با استفاده از روشهای برجا، تحلیلی، عددی و تجربی توسط پژوهشگران مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف از تحقیق حاضر، انتخاب دقیقترین روش از بین روشهای موجود برای تعیین ظرفیت باربری نهایی تودهسنگ است. بر اساس دادههای واقعی گردآوری شده از منابع معتبر، ظرفیت باربری نهایی در هر کدام از روشهای موجود محاسبه و نتایج حاصله با همدیگر مقایسه شده است. مقایسه و اعتبارسنجی روشهای موجود با استفاده از شاخصهای ارزیابی عملکرد شامل ضریب همبستگی، ضریب تصمیمگیری، جذر میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق صورت گرفته است. بر اساس نتایج حاصل از این مقایسه، اولویتبندی روشهای موجود بر مبنای کمترین خطا و بیشترین تطابق با مقادیر واقعی انجام و مناسبترین روشها برای تعیین ظرفیت باربری نهایی تودهسنگ پیشنهاد شده است. از مهمترین مزایای این پژوهش میتوان به اعتبار سنجی روشهای تخمین ظرفیت باربری نهایی تودهسنگ و تعیین دقیقترین روابط اشاره کرد که بر اساس شرایط حاکم بر مسئله در اختیار طراحان قرار گرفته و باعث صرفهجویی در هزینه و زمان میشود.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Determining the number of groups in geochemical data set using pattern recognition indices on the basis of separation and compactness of clustersتعیین تعداد گروه در مجموعه داده های ژئوشیمیایی با استفاده از شاخص های بازشناسی الگوی مبتنی بر تفکیک و تراکم خوشه ها61761363FAسعیداسمعیل اوغلیدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان0000-0002-7786-657Xسید حسنطباطباییدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهانهوشنگاسدی هارونیدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20161006<strong>Summary</strong>
This paper presents an innovative approach for calculating the correct number of groups in the geochemical data sets. The proposed method reduces the uncertainty of traditional methods that is often based on expert knowledge or application of a unique index. On the basis of separation and compactness of clusters, several pattern recognition indices (thirty indices) are used to produce the response distribution. Then, the optimal solution is concluded from the possible answers which are selected on the basis of the maximum frequency of distribution. This process has been implemented on a simulated data set which ultimately has been managed to properly identify the true number of artificial clusters. It has also been applied to a real geochemical data set, and consequently, three clusters are estimated as the optimum group numbers in the data set. The three groups resulted from data clustering are fully correlated with the geological and geochemical evidences in the study area.
<strong>Introduction</strong>
Partitioning of the heterogeneous data set into homogeneous subsets is an important goal of geochemical data processing which clustering tools are usually used to achieve this goal. Nevertheless, the most important practical challenge in this regard is an estimation of the actual number of underlying groups in the data set. This is traditionally related to descriptive geochemical information, expert knowledge, and unique statistical index. Due to the instability and uncertainty of the mentioned approaches, we recommend solving the problem by implementing the whole range of indices, creating a distribution of possible responses and consequently extracting the best answer.
<strong>Methodology and Approaches</strong>
To evaluate the performance of the proposed approaches, we generated a two-dimensional simulated data set containing four artificial clusters. The real geochemical data set that is used in this research includes 149 soil samples collected from the North Dalli porphyry Cu-Au deposit, located in Markazi province. Thirty indices were used to determine the optimal number of groups in the data set. These indices were essentially achieved from pattern recognition and their performance is based on maximizing the within-group separation and minimizing the between-group compactness.
<strong>Results and Conclusions</strong>
All indices were implemented in the R programming environment. The mode of response distribution in the case of simulated data was in compliance with the true number of artificial clusters. In case of the geochemical data set of the Dalli Cu-Au deposit, three clusters were identified. Clustering of geochemical data into these three groups indicated a clear geochemical zonation, which corresponds to the geological and mineralogical evidences in the study area.تقسیمبندی مجموعه داده به زیرمجموعههای همگن، هدفی اساسی در تحلیل دادههای ژئوشیمیایی است که اغلب از ابزار خوشهبندی برای نیل به آن استفاده میشود. مهمترین چالش عملی موجود در این راستا، تخمین تعداد حقیقی گروههای نهان در مجموعه داده است که به طور سنتی از اطلاعات ژئوشیمیایی توصیفی، دانش کارشناسی یا به کارگیری یک شاخص آماری خاص برای حل آن استفاده میشود. خروجی این روشها اغلب ناپایدار و همراه با عدمقطعیت است، لذا رویکردی که این مقاله برای حل مسئله تعیین تعداد خوشه در دادهها پیشنهاد میکند، اجرای گسترهای از شاخصهای موجود و تولید توزیعی از پاسخهای ممکن و نهایتاً استخراج جواب نهایی از آن است. شاخصهای به کار رفته در این زمینه، مبتنی بر روابط بازشناسی الگو و بر مبنای بیشینهسازی پارامتر تفکیک بین گروهی و کمینهسازی پارامتر تراکم درون گروهی هستند. جهت آزمون رویکرد پیشنهادی، مجموعه داده شبیهسازی شده دوبعدی با چهار خوشه مصنوعی تولید گشته و با اجرای 30 شاخص پرکاربرد بر روی آن، بالاترین فرکانس موجود در توزیع پاسخها منطبق بر جواب حقیقی مسئله به دست آمده است. این راهکار عیناً بر روی یک مجموعه داده ژئوشیمیایی حقیقی و چندمتغیره، شامل دادههای خاک کانسار مس- طلای دالی شمالی واقع در استان مرکزی اجرا شده است که نتایج به دست آمده نشان دهنده معنیدار بودن و انطباق پاسخ نهایی با فرآیندهای زمینشناسی و کانهزایی محدوده است.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Comparison of PSO and GA Metaheuristic methods to invert Rayleigh wave dispersion curves for Vs estimation: a case studyمقایسه روشهای بهینهسازی الگوریتم ژنتیک و گروه ذرات در وارونسازی امواج ریلی جهت مدلسازی پروفیل سرعت موج برشی: مطالعه موردی77881356FAراشدپورمیرزائیگروه مهندسی معدن و مواد، دانشگاه صنعتی ارومیهJournal Article20161111<strong>Summary</strong>
Current techniques of estimating shallow shear velocities for assessment of earthquake site response are too costly to be used at most construction sites. Recently, refraction microtremor (ReMi) data have been frequently used for estimating of dispersion curves and simulating velocity of S-waves. In the current study we applied two metaheuristic optimization approaches, particle swarm optimization (PSO) and Genetic algorithm (GA), for inversion of Rayleigh wave dispersion curves. In geophysical surveys, the application of metaheuristic techniques is quite new. The efficiency of the proposed methods were investigated by synthetic models. At the end, PSO and GA inversion algorithms were tested on a real ReMi data set. Also in this study, resistivity data (Wenner array), as auxiliary information, were carried out.
<strong> </strong>
<strong>Introduction</strong>
In order to achieve reliable results, processing of ReMi data in particular inversion stage should be done accurately. Similar to other surface wave methods, after the construction of dispersion curves, the next step is to invert of the dispersion curve to obtain a single V<sub>S</sub> profile. To make reliable geological inference, it is necessary to use accurate models and assess their accuracy. In this study, the reliability of two metaheuristic methods, i.e., GA and PSO for inversion of Rayleigh wave dispersion curves were investigated on two synthetic datasets (i.e., models A and B) and an actual dataset.
<strong> </strong>
<strong>Methodology and Approaches</strong>
The inversion was done for S and P-wave velocity by the assumption of 0.2<Poisson's ratio<0.5 and fixing densities to their known values. The procedure was designed to find the global minimum of RMS (root-mean-square) error misfit between the measured and the predicted phase velocities. In this study, the ReMi method was performed using an OYO 12-channal seismograph and 4.5Hz geophones with the receiver spacing of 10m. Also, in this study, resistivity data are used as auxiliary information. The results proved applicability of the proposed inversion algorithms in Rayleigh wave dispersion curve inversion
<strong> </strong>
<strong>Results and Conclusions</strong>
The findings in both synthetic and real dada sets proved that GA and PSO algorithms were suitable strategies for the inversion of surface waves. Also, comparison of two inversion algorithms showed that PSO algorithm is fast and easy to implement compared to GA, because of the few required parameters adjustment.سرعت موج برشی یکی از شاخصهای بسیار مهم در معرفی اثر ساختگاه و تخمین مقدار جنبش زمین در زمین لرزهها است. امروزه کاملاً روشن است که بهترین روش برای کاهش خسارتهای ناشی از زمین لرزه، طراحی و ساخت سازههای مقاوم در برابر زمین لرزه، بر اساس ویژگیهای لرزه زمینساختی و ژئوتکنیکی ساختگاه و نوع کاربری آنها است. در سالهای اخیر امواج میکروترمور برای مدلسازی سرعت موج برشی، به دلیل هزینه پایین و سرعت بالای برداشت دادهها مورد استقبال قرار گرفته است. اما مشکل اساسی در پردازش این دادهها، وارونسازی منحنی پاشش برای تخمین سرعت امواج برشی است. امواج پاشش دارای رفتار غیرخطی بوده و الگوریتمهای خطی موجود در حل آنها دچار ضعف هستند. در مقاله حاضر سعی شده است با پیشنهاد وارونسازی امواج میکروترمور شکست مرزی (امواج ریلی) با استفاده از روشهای بهینهسازی کلی یک روش تخمین سرعت موج برشی ارائه شود. در این مطالعه از دو روش الگوریتم ژنتیک و گروه ذرات به عنوان روشهای جدید در وارونسازی دادههای ژئوفیزیکی استفاده شده است. برنامه الگوریتمهای مذکور در محیط متلب نوشته شده است. روشهای پیشنهاد شده در ابتدا به وسیله مدلهای مصنوعی مورد ارزیابی قرار گرفت و در ادامه برای ارزیابی بیشتر روی دادههای تجربی اعمال شد. بدین منظور یک ایستگاه در جنوب شهر تبریز، طراحی و برداشت شد. نتایج وارونسازی به دست آمده، در مورد مدلهای مصنوعی و هم دادههای تجربی بیانگر عملکرد قابل قبول الگوریتمهای پیشنهاد شده، به عنوان روشهای مؤثر در وارونسازی دادههای ژئوفیزیکی است. همچنین با توجه به مقایسه نتایج حاصل شده دیده شد، روش گروه ذرات در مقایسه با الگوریتم ژنتیک از کارایی و سرعت بالاتری برخوردار است.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Comparison of Exploratory Data Analysis (EDA) and Median Absolute Deviation (MAD) in order to identify geochemical anomaly and mineralization potential areas (Case Study: Hanza district, southern of Urrmia–Dokhtar metallogenic belt)مقایسه روشهای تحلیل اکتشافی دادهها و انحراف مطلق میانه به منظور شناسایی آنومالیهای ژئوشیمیایی و مناطق مستعد کانیزایی (مطالعه موردی: ناحیه معدنی هنزا، جنوب کمربند فلززایی ارومیه- دختر)891011362FAامیرحبیب نیادانشکده فنی و مهندسی، گروه معدن، دانشگاه شهید باهنر کرمانغلامرضارحیمی پوردانشکده فنی و مهندسی، گروه معدن، دانشگاه شهید باهنر کرمانحجت اللهرنجبردانشکده فنی و مهندسی، گروه معدن، دانشگاه شهید باهنر کرمان0000-0001-9814-4253Journal Article20171016<strong>Summary</strong>
In this study, two methods of Exploratory Data Analysis (EDA) and Median Absolute Deviation (MAD) are used for determining the threshold. In the EDA technique, outlier values are considered as anomalies and e<sub>II</sub> is high. In type I error (e<sub>I</sub>), samples with background values are accepted as anomaly; and in type II error (e<sub>II</sub>), samples with anomalous values are accepted as background. In fact, EDA method is inefficient for identifying anomalies with low contrast. This paper introduces MAD method to reduce e<sub>II</sub> for thresholds estimation.
<strong>Introduction</strong>
Today EDA method is commonly used for threshold calculation and anomalies separation. In the EDA method, determination of threshold performs based on selection of fixed classes in box plot and is defined as Q3+1.5×(Q3-Q1). The third (Q<sub>3</sub>) and the first (Q<sub>1</sub>) quartiles are considered as 75% and 25% frequency, respectively. In the MAD method, estimation of thresholds performs based on median and median absolute deviation (MAD) and is defined as Q2+2×(MAD).
<strong>Methodology and Approaches</strong>
In order to compare EDA and MAD methods, the dot histogram was used and position of threshold of the two methods was displayed on the histogram. In the study area, there are six known PCDs. In order to compare the ability of EDA and MAD methods in identifying PCDs, copper and molybdenum maps were prepared by the two methods. Remote sensing data was used to demonstrate the importance of the anomaly regions that were identified by MAD. Key minerals of argillic and phyllic alterations were identified by valid remote sensing techniques based on the spectral characteristics. These techniques include False-color composite (FCC) and band ratio (BR) based on Relative Band Depth (RBD).
<strong>Results and Conclusions</strong>
The threshold of EDA is located in the end tail of dot histogram therefore by this method, just outlier values are identified as anomaly. The threshold of MAD method has a desirable position on the dot histogram. According to the investigation of copper and molybdenum maps, only three PCDs were identified by EDA while by MAD, all PCDs were identified. Also by MAD, eight new anomalous areas were detected. Satellite images processing has shown extensive distribution of hydrothermal alteration associated with porphyry systems in the eight new anomalous areas. These new anomalous areas have not been recognized by EDA and this method is inefficient for identifying geochemical anomalies. The MAD method is more suitable for identifying geochemical anomalous areas. this method detected 11 more areas (three PCDs and 8 new anomaly) than EDA method.ناحیه هنزا در بخش جنوبی کمربند فلززایی ارومیه- دختر واقع در جنوب شرقی ایران است. این ناحیه شامل چندین کانسار مس پورفیری بوده و برای اکتشاف این نوع کانیسازی محیط مطلوبی است. برای مطالعات ژئوشیمیایی اکتشافی تعداد 451 نمونه رسوبات آبراههای از این ناحیه برداشت شده است. هدف شناسایی مناطق کانیزایی و استفاده از روشی مطلوب جهت تعیین حد آستانه عناصر است. در این پژوهش حد آستانه عناصر توسط دو روش تحلیل اکتشافی دادهها (EDA) و انحراف مطلق میانه(MAD) محاسبه شد. در روش EDA تخمین آستانه بر اساس انتخاب کلاسهای ثابت در نمودار جعبهای انجام میگیرد و به صورت Q3+1.5×(Q3-Q1) تعریف میشود. چارک سوم (Q3) و چارک اول (Q1) به ترتیب معادل 75 و 25 درصد فراوانی هستند. در روش MAD تخمین حد آستانه بر اساس میانه و انحراف مطلق میانه انجام میگیرد و به صورت میانه+دو برابر انحراف مطلق میانه (Median+2×MAD) تعریف میشود. انحراف مطلق میانه (MAD) به عنوان میانه انحرافات مطلق تمامی مقادیر دادهای از میانه دادهها است. در محدوده مورد مطالعه 6 کانسار شناخته شده مس پورفیری وجود دارد. به منظور مقایسه توانایی دو روش EDA و MAD در شناسایی نواحی کانیسازی شده (منظور شناسایی نواحی کانساری)، نقشه مس و مولیبدن توسط دو روش تهیه شد و فقط سه کانسار با روش EDA شناسایی شد، در حالی که توسط روش MAD، همه کانسارها شناسایی شدند. همچنین توسط روش MAD، هشت محدوده بیهنجاری جدید شناسایی گردید که پردازشهای تصاویر ماهوارهای، توزیع فراگیر دگرسانیهای مرتبط با سیستمهای پورفیری را در آنها نشان داده است. هیچ یک از مناطق بیهنجاری جدید توسط روش EDA شناسایی نشدند و مشخص شد این روش برای شناسایی بی هنجاریهایی ژئوشیمیایی ناکارآمد است. روش MAD، برای شناسایی مناطق بیهنجاری مناسبتر است به طوریکه توسط این روش 11 محدوده (سه کانسار و 8 بیهنجاری جدید) بیشتر از روش EDA شناسایی شده است.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Prediction of concentrated phosphorus grade of iron ore using mathematical analysisپیشبینی عیار فسفر فرآوری شده کانسنگ آهن بر اساس مدلهای ریاضی- آماری1031151397FAزهرهحسین زادهدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهانشاهدشهرستانیدانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزدسید حسینمجتهدزادهدانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزدپژوهشکده فناوری های معدنکاریمرتضیباباییدانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزدحسیندانشفرشرکت سنگ آهن مرکزی بافقپریساروشنیدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهاناحمدرضامختاریدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهانپژوهشکده فناوری های معدنکاریJournal Article20171004<strong>Summary</strong>
The Choghart iron ore is one of Iron deposits located in central Iran in the volcanic-sedimentary basin of Bafgh. Like other natural occurrences of the earth, it has grade fluctuations throughout the deposit. Understating and awareness of these fluctuations is vital in order to increase the recovery and concentration of iron. Choghart mineral processing factory has been designed and optimized based on factory input feed tolerant to some degree of variations in grade. The aim of this paper is predicting phosphorous concentration after mineral processing based on the analysis of raw samples applying mathematical models. As a result, non-linear regression model including quadratic polynomial model showed high accuracy and by employing stepwise regression the number of predictor variables were kept as low as possible. Also, discriminant analysis has separated high and low phosphorus samples having 88% accuracy. Also, the artificial neural network could predict phosphorus grade effectively and accurately.
<strong> </strong>
<strong>Introduction</strong>
The natural occurring earth materials including mineral resources usually include fluctuations in parameters like. Knowing and awareness of these fluctuations is vital in order to apply the necessary measures to increase the recovery. Mineral processing factories are optimized and designed based on the feed which its fluctuations should be inside an allowed limit. Most studies have been done on grade changes identifications, which mostly focused on the errors caused by different, staged of sampling and laboratory, block variance and grade dispersion. The aim of the present study is considering plant feed changes to predict the output phosphorous grade of the Choghart mineral processing factory at the Iran Central Iron Ore Company (ICIOC), Bafgh. Different statistical and artificial intelligent techniques have been employed for prediction of concentrated or based on analysis of raw materials.
<strong> </strong>
<strong>Methodology and Approaches</strong>
In the present study 110 samples (including 7 duplicates) were collected from boreholes. Samples were sent to Zarazma laboratory at Tehran for analysis and the remaining samples were returned for test with Davis tube at ICIOC. The concentrated ore after magnet separator were send to chemical laboratory in ICIOC to determine Fe and P content of samples. Different techniques including mathematical models, discriminant analysis, regression and artificial neural network have been employed in the present work to predict the P content in concentrate after Davis tube from elemental contents in the original samples. A mathematical model is applied in order to better and more effective control the grade fluctuations.
<strong> </strong>
<strong>Results and Conclusions</strong>
In this paper methods including regression, discriminant analysis and artificial neural network were used in order to predict the target variable. Although the non-linear regression containing quadratic polynomial has a high accuracy. The step wise regression has a better performance because of the limitation number of predictor variables. Discriminant analysis and neural network have divided high and low-p content samples with proper accuracy.کانسار سنگ آهن چغارت در بخش مرکزی فلات ایران با ذخیره حدود 215 میلیون تن و عیار متوسط 60 درصد اکسید آهن، دارای نوسانات عیاری در سراسر ذخیره است. آگاهی از میزان این نوسانات عیاری، به منظور به کارگیری تمهیدات لازم جهت افزایش بازیابی آهن و کنسانتره آن امری حیاتی محسوب میشود. کارخانه فرآوری چغارت بر اساس خوراکی که تغییرات آن در حد مجاز باشد؛ طراحی و بهینهسازی شده، لذا شناسایی نوسانات خوراک ورودی کارخانه تا حد بسیار زیادی میتواند از تغییرات به وجود آمده، بکاهد. در این مطالعه تعداد 94 نمونه به همراه 7 نمونه تکراری از گمانه و سینه کارهای استخراجی جهت آنالیز انتخاب شدند. پس از مراحل آمادهسازی و آنالیز نمونهها، از دستگاه جداکننده مغناطیسی دیویستیوپ، به منظور دستیابی به دادههای آهن و فسفر خروجی استفاده شد. در نهایت پس از جمعآوری اطلاعات لازم، عیار فسفر فرآوریشده کانسنگ آهن، بر اساس آنالیز نمونههای ماده معدنی اولیه با به کارگیری مدلهای ریاضی (آنالیز تمایز، رگرسیون و شبکه عصبی) پیشبینی و نتایج مربوطه، اعتبارسنجی شد. آنالیز تمایز توانست با درصد صحتی برابر 1/88 درصد دادههای مورد بررسی در این محدوده را طبقهبندی نماید .در بخش رگرسیون مقدار R<sup>2</sup> رگرسیون خطی و غیرخطی به ترتیب برابر 65/0 و 73/0 و در شبکه عصبی برابر 89/0 شد که در مقایسه با رگرسیون غیرخطی مرتبه دوم نیز برجستهتر است. در مجموع بهرهگیری از شبکه عصبی موجب بهبود برآورد رابطه میان فسفر خروجی و دادههای ورودی شده است.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Development of Bishop and Diagram Methods in order to Slope Stability Analysis Considering the Intermediate Principal Stressتوسعه روشهای بیشاپ و نموداربرای تحلیل پایداری شیروانیها با در نظر گرفتن اثر تنش اصلی متوسط1171271243FAاحدعلیخانیبخش مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمانمحسنطاهری مقدربخش مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمانحمیدمحمدیگروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجانJournal Article20171119<strong>Summary</strong>
The recent studies have shown the importance of the role of intermediate principal stress in design process of geomechanics projects. Therefore in this paper, considering the triaxial unified strength failure criterion, the Bishop method was developed. Moreover, based on the numerical modeling results, two diagrams for slope stability analysis were presented.
<strong> </strong>
<strong>Introduction</strong>
In large-scale open pit mines, one of the major issues during design is maximizing the net present value of the mine. One of the most important factors in this regard is the optimum slope angle of the mine. Generally, in rock slope stability analyses, the considered failure criteria are biaxial, thus in analysis process, only the maximum and minimum principal stresses of medium are considered. Actually, in most cases, the effect of intermediate principal stress is ignored completely, while recent researches have shown that the design and calculation of safety factor, regardless of the intermediate principal stress effect, is conservative and can have a significant effect on the economic conditions of the project. One of the triaxial failure criteria is the unified strength failure criterion. It consists of a wide range of solutions based on different failure criteria such as the Mohr-Coulomb failure criterion and Generalized Twin Shear Stress yield. In reality, based on this failure criterion, considering the intermediate principal stress effect, the amount of geomechanical properties of rock mass; such as internal friction angle and cohesion are increased and consequently, the safety factor of stability condition will be larger than the obtained safety factor from biaxial failure criterion. Therefore, the main purpose of this paper is development of a slope stability analysis method that considers the effect of intermediate principal stress.
<strong> </strong>
<strong>Methodology and Approaches</strong>
In this research, considering the circular failure conditions for soil and rock slopes, the Bishop's equilibrium method was extended based on the triaxial unified strength failure criterion. Also, for analyzing the stability and calculating the optimum slope angle, new diagrams were presented.
<strong> </strong>
<strong>Results and Conclusions</strong>
The results showed that, without the intermediate principal stress effect, calculation of safety factor for investigating the slope stability condition is conservative and the net present value of mine is decreased consequently. Moreover, the sensitivity analyses showed that the amount of intermediate principal stress effect on the safety factor is not a function of the resistance properties of rock and soil.در معادن روباز بزرگ یکی از عوامل بسیار تعیین کننده شیب بهینه حد نهایی معدن است. در تحلیل پایداری شیروانیهای سنگی،تنها به تنشهای اصلی کمینه و بیشینه زمین توجه میشود و تقریباً در اغلب موارد، اثر تنش اصلی متوسط محیط به طور کامل نادیده گرفته میشود. در حالی که پژوهشهای اخیر نشان داده است که طراحیها و محاسبه ضریب ایمنی بدون در نظر گرفتن اثر تنش اصلی متوسط، محافظهکارانه خواهد بود. بر همین اساس در این مقاله در ابتدا با در نظر گرفتن معیار شکست سه محوری مقاومت جامع و انجام تعداد زیادی مدلسازی عددی و بررسی نتایج به دست آمده، نموداری برای تحلیل پایداری شیروانیهای با احتمال شکست دایرهای با در نظر گرفتن اثر تنش اصلی متوسط به دست آمد. همچنین روش تعادل حدی بیشاپ نیز بر مبنای این معیار شکست توسعه داده شد به نحوی که بتواند اثر تنش اصلی متوسط را در نظر بگیرد. تحلیل حساسیت انجام شده نشان داد که با افزایش اثر تنش اصلی متوسط، مقدار ضریب ایمنی افزایش مییابد و بنابراین صرف نظر کردن از اثر این تنش در طراحی شیب دیوارههای معدن میتواند تأثیر مهمی بر شرایط اقتصادی معدن داشته باشد. همچنین اثر تنش اصلی متوسط بر ضریب ایمنی تابعی از تغییرات تنش قائم نیست و در شیروانیهای با ارتفاع مختلف اثر یکسانی دارد.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Operating Environment Based Reliability Analysis of Mining Equipment
Case Study: Molybdenum-Copper Mine (Sungun Copper Mine)تاثیر شرایط محیطی بر قابلیت اطمینان تجهیزات معدن مطالعه موردی معدن مولیبدن-مس آذربایجان129141841FAعلینوری قراحسنلودانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود0000-0003-1302-7176محمدعطائیدانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود0000-0002-7016-8170رضاخالوکاکاییدانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرودسعیدفطورچیکارشناس شرکت ملی مس ایران، واحد طراحی و نظارت معدن مس سونگونرضابرآبادیدانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرودJournal Article20151221<strong>Summary</strong> <br />The proportional hazards model (PHM) that is a regression model was used to analyze the reliability of Komatsu 988 wheel loader system at Azerbaijan Molybdenum-Copper mine (Sungun Copper mine). Hazard rate in a system in PHM is the product of an arbitrary and unspecified baseline hazard rate, depending on time only, and a positive functional term, basically independent of time, incorporating the effects risk factors (covariates). The required data for PHM analysis were extracted from a database of 15 months, which collecting from different sources, such as daily reports, workshop reports, weather reports, meetings, and direct observations in format of time between failures and risk factors. At the first step, trend and serial correlation tests were used for evaluation of assumptions of independent and uniform distribution of data for determining base function of risk rate. The evaluation failed to show independency and uniform distribution. Therefore, power law process was used. In the next step, the regression coefficient of covariates were estimated. According to the results, shift, working place, proportionality of truck, weather conditions, temperature and road conditions have had a significant effect. Finally, the reliability of loaders based on the time and six risk factors was calculated, and analysis showed about three times alteration in productivity of analysis with the ignoring of risk factors compared with inserting them. <br /><strong> </strong> <br /><strong>Introduction</strong> <br />The formal definition of reliability performance is ‘‘the ability of an item to perform a required function under given conditions for a given time interval’’. The ‘‘given conditions’’ are important keywords in the definition of the reliability performance concept and its related concepts. Given conditions can be such as the surrounding environment, conditions indicating parameters, the operating history of a machine, the skill of the operator or maintenance crew, etc. Thus, it is important that the statistical approach, which is used for reliability analysis, should be able to model the operational environment effect as the way it influences the failure process. There is a need for a careful and well-structured approach, access to all data and information, design and analysis tools, as well as effective design routines and procedures. <br /><strong> </strong> <br /><strong>Methodology and Approaches</strong> <br />The aim of this paper is to assess the different operating environment conditions and their effect on the reliability as the two main goals. PHM was proposed in order to predict hazard rate and reliability considering the operating environment condition. <br /><strong> </strong> <br /><strong>Results and Conclusions</strong> <br />The stated points in this section can be classified as follows: <br /> <br />The common parametric methods were reviewed <br />PHM for analyzing covariates is discussed <br />The application of this method is demonstrated using a real case study <br />The reliability analysis showed about three times alteration in productivity of analysis with the ignoring of risk factors compared with inserting them.در صنعتی مانند صنعت معدنکاری با محیط سخت و خشن نمیتوان از تأثیر شرایط محیطی بر رفتار سیستمها صرفنظر کرد، چرا که این موضوع اریبی شدید در نتایج تحلیلها را به دنبال خواهد داشت. با این دیدگاه در این پژوهش تلاش شد تا قابلیت اطمینان سیستم لودر از معدن مولیبدن- مس آذربایجان با استفاده از نوعی مدل رگرسیونی معروف به مدل نرخ مخاطرات متناسب محاسبه شود. این مدل از دو تابع یکی بر اساس دادههای زمانی و دیگری شامل شرایط محیطی (فاکتورهای ریسک) هست. دادههای مورد نیاز از بانک داده 15 ماهه از منابع مختلف چون گزارشهای روزانه، تعمیرگاه، گزارشهای هواشناسی، ملاقات و مشاهدههای مستقیم و مرتبشده بر اساس تاریخ وقوع در قالب زمان بین خرابیها و فاکتورهای ریسک استخراج گردید. در نخستین گام برای تعیین تابع پایه نرخ مخاطره، آزمونهای روند و خودهمبستگی برای ارزیابی فرض توزیع یکسان و مستقل دادهها مورد استفاده قرارگرفته و در نتیجه آن فرض رد شد. لذا روشهای کلاسیک آماری برای تحلیل نامناسب بوده و مدل فرایند قانون توانی جهت تحلیل سیستم تعمیرپذیر مناسب است. در مرحله بعدی نیز ضرایب رگرسیون برای فاکتورهای ریسک با سطح تأثیر معناداری مشخص و با بهکارگیری روش بازگشتی انجام گرفت. طبق نتایج حاصل از تحلیل فاکتورهای نوبت، محل کار، تناسب با دامپتراک، وضعیت آب و هوا، دمای محیط و وضعیت جاده دارای تأثیر معناداری بودند. در نتیجه آن قابلیت اطمینان لودر بر اساس تابع زمانی و شش فاکتور ریسک محاسبه شد. در نهایت نیز اختلاف حدوداً سه برابری بهرهوری برای دو حالت تحلیل قابلیت اطمینان با در نظرگیری فاکتورهای ریسک و بدون آنها به دست آمد.دانشگاه یزدروش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن2251-656591820190421Development of an Automated Servo-Controlled Apparatus for Accurate Direct Shear Testing of Rock Joints under Different Boundary Conditionsتوسعه یک دستگاه خودتنظیم برای انجام دقیق آزمایش برش مستقیم درزههای سنگی تحت شرایط مرزی مختلف143152846FAنیمابابانوریگروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی همدانسعیدکریمی نسببخش مهندسی معدن، دانشگاه شهید باهنر کرمان0000-0001-5775-2383Journal Article20160507<strong>Summary</strong> <br />In this paper, an automated and servo-controlled apparatus is introduced which is capable of accurately conducting shear tests under different boundary conditions including constant normal load and constant normal stiffness. <br /><strong> </strong> <br /><strong>Introduction</strong> <br />Precise and accurate measurement of shear strength of rock joints is of great importance in various projects related to rock engineering such as tunnels, dams, surface and underground mining, and oil shafts. In the laboratory, mechanical behavior of rock joints is studied by direct shear testing equipment. Manually controlled devices of direct shear testing are not adequately accurate. In this paper, development of an automated and servo-controlled device for direct shear testing of rock joints has been described. <br /><strong> </strong> <br /><strong>Methodology and Approaches</strong> <br />The developed apparatus performs monotonic and cyclic shear tests with different rates. It also allows the correction of the involved area with shear displacement and adjusting the normal load accordingly. In addition to the possibility of terminating the experiment manually, conditions can be set in terms of the test duration, shear displacement, shear stress drop, or their combination to stop the experiment automatically. The data acquired by the displacement and load sensors are constantly transmitted to a personal computer connected to the device, and online graphs can be monitored during the experiment. Furthermore, some measures have been considered to remove sample clearance inside the shear box. <br /><strong> </strong> <br /><strong>Results and Conclusions</strong> <br />Finally, the results of a number of direct shear tests carried out by the apparatus on the joints of known surface morphological characteristics are presented.اندازهگیری صحیح و دقیق مقاومت برشی درزههای سنگی در پروژههای مختلف مرتبط با مهندسی سنگ، نظیر سدها، انواع تونلها، معادن روباز و زیرزمینی و چاههای نفت و گاز نقشی اساسی دارد. رفتار برشی درزههای سنگی در آزمایشگاه با استفاده از تجهیزات برش مستقیم بررسی میشود. دستگاههای برش مستقیم درزههای سنگی که به طور دستی کنترل میشوند، از دقت بالایی برخوردار نیستند. در این گزارش، یک دستگاه خودکار و خودتنظیم برش مستقیم برای درزههای سنگی معرفی شده است که امکان انجام آزمون برش درزههای سنگی تحت شرایط مرزی مختلف (اعم از شرایط بار عمودی ثابت و سختی عمودی ثابت) با دقت بالا را فراهم میسازد. دستگاه ساخته شده قادر است آزمون برش درزههای سنگی را هم به صورت یکنواخت و هم رفتوبرگشتی با سرعتهای مختلف انجام دهد. دستگاه همچنین امکان اصلاح مساحت درگیر شکستگی ضمن برش و متعاقباً اصلاح بار عمودی را دارد. علاوه بر امکان خاتمه دستی آزمایش، میتوان شرطهایی بر اساس زمان آزمایش، جابجایی برشی، افت مقاومت برشی، و یا ترکیب آنها برای خاتمه خودکار آزمایش در نظر گرفت. دادههای برداشت شده توسط حسگرهای جابجایی و نیرو دائماً به یک کامپیوتر معمولی متصل به دستگاه ارسال و ثبت میشوند و میتوان نمودارهای مختلف مربوط به آزمایش را به صورت لحظهای پایش کرد. همچنین، برای حذف لقی نمونهها در داخل جعبه برش، تمهیداتی در نظر گرفته شده است. در خاتمه، نتایج چندین آزمایش برش مستقیم انجام شده توسط دستگاه بر روی درزههایی با خصوصیات مورفولوژی معلوم و در راستاهای مختلف ارائه شده است.