نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
دانشگاه ملایر
2
Iran, Tehran, Amirkabir University of Technology, Mining Faculty
10.22034/anm.2026.24994.1745
چکیده
Mining in open-pit operations depends on the repeated cycle of drilling, blasting, loading, and hauling, all of which affect productivity, cost, and safety. Among these, blasting is especially important because it influences rock fragmentation, downstream efficiency, environmental effects, and occupational safety. At the same time, blasting is subject to a wide range of technical, environmental, economic, and socio-political uncertainties that can create serious operational risks. For this reason, a systematic method for identifying and prioritizing blasting risks is necessary. This study develops an integrated framework for blasting operation risk assessment in open-pit mines by combining the Risk Breakdown Structure (RBS), FAHP, and TOPSIS. Using the RBS approach, sixty blasting-related risk factors were identified and classified into controllable and uncontrollable categories. A multi-criteria model was then constructed based on ten evaluation criteria covering performance, cost, time, quality, likelihood, and uncertainty. Data were collected through structured questionnaires completed by twenty-five experienced mining and blasting experts. Weights of the criteria are considered using FAHP, and TOPSIS was applied to rank the risks. The findings show that impact on performance, impact on cost, confidence level, and project time are the most influential criteria in blasting risk assessment. The highest-priority risks were blasting design, blasting operations, and drilling activities, which are closely linked to hazards such as fly rock, ground vibration, and instability. Overall, the proposed RBS–FAHP–TOPSIS framework offers a practical decision-based tool for improving risk management, supporting safer blasting practices, and enhancing operational efficiency in open-pit mining.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Development of an RBS Model for Assessing Operational and Environmental Risks of Blasting in Open-Pit Mines Using a Multi-Criteria Decision-Making Approach
نویسندگان [English]
-
Mojtaba Yari
1
-
Daniyal Ghadyani
2
1
Department of Mining Engineering, Malayer University
2
Iran, Tehran, Amirkabir University of Technology, Mining Faculty
چکیده [English]
عملیات معدن‌کاری روباز بر چرخه تکراری حفاری، انفجار، بارگیری و حمل استوار است؛ چرخه‌ای که همگی بر بهره‌وری، هزینه و ایمنی اثر می‌گذارند. در میان این مراحل، انفجار از اهمیتی ویژه برخوردار است، زیرا بر خردایش سنگ، کارایی فرآیندهای پایین‌دستی، پیامدهای زیست‌محیطی و ایمنی شغلی تأثیر مستقیم می‌گذارد. در عین حال، انفجار در معرض طیف گسترده‌ای از عدم‌قطعیت‌های فنی، زیست‌محیطی، اقتصادی و اجتماعی-سیاسی قرار دارد که می‌تواند ریسک‌های عملیاتی جدی پدید آورد. از این‌رو، وجود روشی نظام‌مند برای شناسایی و اولویت‌بندی ریسک‌های انفجار ضروری می‌نماید.
این پژوهش چارچوبی یکپارچه برای ارزیابی ریسک انفجار در معادن روباز توسعه می‌دهد که از ترکیب ساختار شکست ریسک (RBS)، فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی فازی (FAHP) و تکنیک اولویت‌بندی بر اساس شباهت به راه‌حل ایده‌آل (TOPSIS) بهره می‌گیرد. با به‌کارگیری رویکرد RBS، شصت عامل ریسک مرتبط با انفجار شناسایی و در دو دسته قابل‌کنترل و غیرقابل‌کنترل طبقه‌بندی شدند. سپس مدلی چندمعیاره بر پایه ده معیار ارزیابی شامل عملکرد، هزینه، زمان، کیفیت، احتمال وقوع و عدم‌قطعیت ساخته شد. داده‌ها از طریق پرسشنامه‌های ساختاریافته‌ای که توسط بیست‌وپنج متخصص باتجربه در حوزه معدن‌کاری و انفجار تکمیل گردید، گردآوری شد. وزن معیارها با روش AHP تعیین و رتبه‌بندی ریسک‌ها با به‌کارگیری TOPSIS انجام پذیرفت.
یافته‌ها نشان می‌دهد که تأثیر بر عملکرد، تأثیر بر هزینه، سطح اطمینان و زمان پروژه، تأثیرگذارترین معیارها در ارزیابی ریسک انفجار به‌شمار می‌روند. ریسک‌های دارای بالاترین اولویت شامل طراحی انفجار، عملیات انفجار و فعالیت‌های حفاری بودند که ارتباط تنگاتنگی با مخاطراتی همچون پرتاب سنگ، ارتعاش زمین و ناپایداری دارند. در مجموع، چارچوب پیشنهادی RBS–AHP–TOPSIS ابزاری عملی و کارآمد برای پشتیبانی از تصمیم‌گیری فراهم می‌آورد که به بهبود مدیریت ریسک، ترویج شیوه‌های ایمن‌تر انفجار و ارتقای کارایی عملیاتی در معدن‌کاری روباز یاری می‌رساند.
کلیدواژه‌ها [English]
-
Risk Breakdown Structure
-
Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP)
-
TOPSIS
-
Decision Making
-
Risk-Assessment
)