الگوریتم سلسله مراتبی SBMR برای انتخاب بهترین راه دسترسی به معادن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

مدیر گروه ژئوتکنیک و تونل شرکت مهندسین مشاور اتحاد راه

چکیده

جاده‌های معادن را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد. جاده‌های داخل محوطه معادن و جاده‌های دسترسی معدن به نقاط کلیدی مقصد مانند کارخانه فرآوری یا نزدیکترین بندر، شهر و روستای مجاور. جاده‌های داخل محوطه معادن معمولاً دارای عمری کوتاه و با مشخصات فنی پایین طرح و ساخته می‌شوند و غالباً موقتی هستند. اما جاده‌های دسترسی به مراتب دارای کیفیت و مشخصات فنی و عمر بالاتری و در بسیاری موارد بسیار طویل‌تر هستند. بنابراین توجه ویژه به طراحی آنها می‌تواند نقش موثری در بهره‌وری اقتصادی از معدن داشته باشد. در این مقاله تلاش شده است تا الگوریتم مناسبی برای طراحی جاده‌های دسترسی معادن با روش تحلیل سلسله مراتبی پیشنهاد شود. به منظور طراحی هر جاده‌ای، ابتدا باید چندین مسیر به عنوان گزینه‌های محتمل به لحاظ هندسی طرح شده و سپس با معیارهای معینی با یکدیگر مقایسه شوند. روش پیشنهادی SBMR برای اولین‌ بار و به منظور کمّی‌سازی معیارهای تصمیم‌گیری برای انتخاب بهترین گزینه ارائه شده است. در این مدل که بر اساس تحلیل سلسله مراتبی بدست آمده هجده پارامتر در سه دسته کلی با معیارهای فنی، اقتصادی و محیطی در نظر گرفته شدند و ساختار نهایی مدل به صورت جداول معینی با سیستم امتیاز‌دهی به هر پارامتر و در محدوده عددی صفر تا 100 پیشنهاد شده است. پس از تحلیل و محاسبات لازم مشخص شد که حساس‌ترین پارامتر، میزان حجم ابنیه از معیارهای فنی با درصد اهمیت 6/23 % بوده و میزان پاکسازی زمین کمترین حساسیت را با 4/0 % داراست. با کمک این سیستم می‌توان نسبت به انتخاب گزینه بهینه در جاده‌های دسترسی به معادن به صورت تحلیلی و مستدل اقدام نمود. به عنوان ارزیابی الگوریتم پیشنهادی، یک مطالعه موردی از معادن مس کرمان (نوچون) مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور چهار مسیر انتخاب شده و کلیه پارامترهای آنها معین شدند. طول مسیرها به ترتیب عبارت بودند از 12، 14، 16 و 18 کیلومتر که پس از محاسبات نهایی مسیر دوم به طول 14 کیلومتر و با شیب متوسط 7 درصد و عرض 11 متر به عنوان گزینه برتر انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها


-(2001), “American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)”, “A policy on geometric design of highways and streets”.

 

-Atkinson, T., (1992), “Design and layout of haul roads”, Chapter 13.4 - SME Mining Engineering Handbook. 2nd edition, Society of Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. Littleton, Colorado, pp. 1334-1342.

 

-Cameron, R. & Lewko, R., (1997), “Gravel specifications and crushing, sampling and stockpiling procedures”, Syncrude Canada Limited, Internal Report,

 

-Cameron, R., Lewko, R., Golden, M., (1999), “Summary of 11 Years of Haul Road Design, Construction, Monitoring and Maintenance at Syncrude Canada Limited from 1988 to 1999 for Heavy Haulers Increasing from 170-Ton Payloads to 360-Ton Payloads”, Internal Report, Syncrude Canada Limited.

 

-­Darling, P., (2011), “Mining Engineering Handbook”, Third Edition, SME.

 

-Deslandes, J.V. & Dickerson, A.W.,  (1989),
“A new concept for mine haul route surface maintenance”, Proc. Int. Symp. On Off-Highway Haulage in Surface Mines, Balkema, Rotterdam, pp. 247-254.

 

-Dwayne, D., Tannant, A., Regensburg, B., (2001), “Guidelines for mine haul road design”, School of Engineering, University of British Columbia.

 

-Ghodsi poor, H., “Analytical Hierarchy Process (AHP)”, Amirkabir University Publication, (2013).

 

-Hartman, H.L. & Mutmansky, J.M., , (2002). “Introductory Mining Engineering”, 2nd ed. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons.

 

-Hustrulid, W. & Kuchta, M., (2006), “Open Pit Mine Planning and Design”, London: Taylor and Francis.

 

-(2015), “Iran Plan & Budget Organization, Highway Geometric Design Code (No. 415)”.

 

-(2000), “­Iran Plan & Budget Organization”, Rural road code (No. 196).

 

-Karafiath, L.L., (1988), “Rolling resistance of off-road vehicles”, J. Const. Eng. and Management, ASCE, 114(3), pp. 458-471.

 

-Kaufman, W.W. & Ault, J.C., (1977), “Design of surface mining haulage roads – a manual”, U.S. Department of Interior, Bureau of Mines, Information Circular, 8758.

 

-Kirsten, H.A.D., (1982), “Classification system for excavation in natural materials”, The Civil Engr. in South Africa, 24, pp. 293-306.

 

-Kolada, R.J., (1989), “The analysis of mine haulage economics using direct rolling resistance measurements”, Proc. Int. Symp.
on Off-Highway Haulage in Surface Mines, Balkema, Rotterdam, pp. 239-246,

 

-Monenco, Inc., (1986), “Highvale Mine Haul Road Dust Control Study”, Report prepared for Trans Alta Utilities Corp.

-Saaty, T, (1977), “A scaling method for priorities in hierarchic strictures”, Journal of Mathematical Psychology, 15, pp. 234-281.

 

-Schering, D.J. & Redfield, J.S., “Effect of tire rolling loss on fuel consumption of trucks”, Rolling Resistance of-Highway Truck Tires, SP-546, Truck & Bus Meeting & Exposition, Indianapolis, Indiana (1982).

 

-Shukla, R.S., Arya, I.R. & Harit, M.C., (1989), “Design, construction and maintenance of haul roads for heavy loads”, Proc. Int. Symp. on Off-Highway Haulage in Surface Mines, Balkema, Rotterdam, pp. 267-272.

 

-Thompson, R.J. & Visser, A.T., (2003), “Mine haul road maintenance management systems”, J. S. Afr. Inst. Min. Metall. SAIMM, 103,
pp. 303-312.

 

-Thompson, R.J. & Visser, A.T., (2006), “Selection and maintenance of mine haul road wearing course materials”, Trans (A) (Min. Technol), Inst. Min. Metall. Mater. 115(4),
pp. 140-153.

 

-Thompson, R.J. & Visser, A.T., (2000), “The evaluation of mine haul road wearing course material performance”, Surface Mining - Braunkohl & Other Minerals, 52(4),
pp. 409-415.