رضا خالوکاکایی
استاد، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.
[ 1 ] - اکتشاف تله‌های هیدروکربوری منطقه قم با روش هندسه فرکتال و مدل سامانه اطلاعات جغرافیایی
به منظور انجام مطالعات اکتشافی ذخایر هیدروکربوری، تعیین وضعیت تله‌های مناسب نفتی مدفون در رسوبات، شناسایی چین‌خوردگی‌های سازند قم و نیز بررسی وضعیت توده‌های آذرین منطقه، اندازه‌گیری‌های گرانی و مغناطیس در 2059 ایستگاه در منطقه قم انجام شد. آنگاه پس از اعمال تصحیحات لازم، نقشه‌های بی‌هنجاری بوگه و شدت کل مغناطیسی منطقه رسم شد. نقشه‌های باقیمانده گرانی و مغناطیسی به روش فرکتال تهیه و تفسیر و با ن...
[ 2 ] - مطالعه آزمایشگاهی تاثیر آرایش ترک ها در رفتار شکست نمونه های شبه سنگی تحت بارگذاری فشاری تک محوری
در اثر بارگذاری، ترک های موجود در محیط سنگی رشد کرده و به هم متصل می شوند و در نهایت منجر به شکست آن می گردند. در این مقاله مکانیسم رشد و اتصال ترک ها در نمونه های شبه سنگی حاوی دو ترک شیب دار و باز تحت بارگذاری فشاری تک محوری به طور آزمایشگاهی مطالعه شده است. نمونه های آزمایشگاهی با استفاده از ترکیب گچ و آب تهیه شده و ترک ها با قرار دادن صفحات نازک در قالب ایجاد شده اند. یک سری نمونه حاوی دو ت...
[ 3 ] - شبیه‌سازی هندسی سه‌بعدی شبکه‌ی ناپیوستگی‌های توده‌سنگ در محل احداث تونل دسترسی سد رودبار لرستان
امروزه مدلسازی توده‌سنگ به طور فراگیری به منظور تعیین ویژگیهای مقاومتی و رفتار هیدرولیکی توده‌سنگ بکار برده می‌شود. از طرفی عدم قطعیت و تغییرپذیری در مطالعات زمین‌شناسی مهندسی در ارتباط با توده‌سنگ‌های متشکل از مواد طبیعی و ناهمگن اجتناب‌ناپذیر است. زمانی که متغیرهای در فرآیند، عدم قطعیت و تغییرپذیری را نشان می‌دهند، لازم است ماهیت ویژگیهای تصادفی تعریف شود. در این مقاله، با توجه به اهمیت با...
[ 4 ] - بررسی پارامترهای مؤثر در تخریب‌پذیری توده‌سنگ در معادن تخریب بلوکی با استفاده از سیستم مهندسی سنگ
پیش‌بینی واقعی از میزان قابلیت تخریب توده‌سنگ، یکی از عوامل کلیدی در موفقیت روش تخریب بلوکی است. باتوجه به علاقه اخیر صنعت معدنکاری دراستفاده از روش‌های تخریبی در توده‌سنگ‌هایی با مقاومت زیاد، اهمیت پیش‌بینی قابل اطمینان از تخریب‌پذیری توده‌سنگ به‌طور فزاینده‌ای بیشتر خواهد شد. در صورتی که قابلیت تخریب کانسنگ به‌درستی بررسی و ارزیابی ...
[ 5 ] - بهینه‌سازی عیارهای حد معادن روباز یک فلزی با محصولات چندگانه
تعیین عیار حد بهینه با هدف بیشینه کردن ارزش خالص فعلی در طول سال‌های عمر معدن، از مسائل مهم و بنیادی در اقتصاد و طراحی معادن است. جامع‌ترین نظریه در این زمینه توسط لین ارایه شده است. در این الگوریتم برای کانسارهای یک فلزی، فروش یک نوع محصول لحاظ شده است. بنابراین در معادن یک فلزی با محصولات چندگانه این الگوریتم کارایی ندارد. با توجه به این موضوع، در پژوهش حاضر با مد نظر قرار دادن معدن سنگ آهن ش...
[ 6 ] - اعتبار سنجی الگوریتم کوروبوف اصلاح‌شده به کمک الگوریتم لرچ و گروسمن
یکی از روش‌های استخراج معادن سطحی روش روباز است که در آن استخراج ماده معدنی به صورت پله‌ای انجام می‌شود. محدوده نهایی معدن در این روش که معرف شکل آن در پایان عمر معدن است، باید قبل از استخراج طراحی شود. محدوده نهایی معدن را می‌توان با روش‌های دستی و رایانه‌ای طراحی نمود. در روش دستی محدوده‌ی سربه‌سری معدن طراحی می‌شود ولی هدف در طراحی رایانه‌ای تعیین محدوده بهینه معدن است. محدوده بهینه، محدود...
[ 7 ] - محاسبه ضریب بهرهوری و نرخ پیشروی دستگاه حفاری تمام مقطع TBM در سنگهای سخت مطالعه موردی: قطعه 1 تونل انتقال آب قمرود
تونل قمرود به طول کلی 7/35 کیلومتر از جمله طرح‌های بزرگ ملی است. برای حفاری قطعه 1 آن به طول 311+11 کیلومتر دستگاه TBM از نوع EPB انتخاب شده است. برای پیش‌بینی نرخ پیشروی و به تبع آن زمان تکمیل حفاری و هزینه‌ها، تخمین ضریب بهرهوری بسیار حائز اهمیت است. ضریب بهرهوری به‌صورت زمان خالص حفاری به کل زمان در دسترس در هر واحد زمین‌شناسی تعریف می‌شود. این ضریب تابعی از شرایط زمین، نوع ماشین، تأسیسات ...
[ 8 ] - ارزیابی دو معیار شکست مبتنی بر ضرایب تمرکز تنش و مولفه های تنش برای پیش بینی جهت انتشار ترک در محیط های شبه سنگی
معیار شکست مبتنی بر ضرایب تمرکز تنش که در مطالعات مکانیک شکست رایج است با معیار شکست مبتنی بر مولفه‌های تنش که اخیرا ارائه شده، باهم مقایسه و مزایا و معایب هر یک در پیش‌بینی جهت رشد ترک با استفاده از مثال‌هایی بطور کمی بحث شده است. برای بدست آوردن بردار جابجایی و تانسورهای کرنش و تنش روش عددی بدون مش گالرکین بکار گرفته شده است. برای مدلسازی ترک‌ها معیار رویت‌پذیری و برای تعیین ضرایب تمرکز تنش ح...
[ 9 ] - رتبه‌بندی مواد معدنی کشور با روش تصمیم‌گیری شباهت به گزینه ایده‌آل
بخش معدن به عنوان یکی از حوزه‌های زیربنایی اقتصاد، نقش اساسی در تأمین مواد اولیه صنایع دارد و توسعه سرمایه‌گذاری در این بخش می‌تواند موجب کسب ارزش افزوده مناسب در بسیاری از بخشهای دیگر اقتصادی کشور شود. بنابراین لازم است مواد معدنی اولویت‌دار جهت سرمایه‌گذاری‌های آتی کشور مشخص شود. در این مقاله از روش شباهت به گزینه ایده‌آل که برای رتبه‌بندی و انتخاب گزینه‌های مناسب با در نظر گرفتن معیار...
[ 10 ] - Analyzing the effect of ore grade uncertainty in open pit mine planning; A case study of Rezvan iron mine, Iran
Due to uncertain nature of grade in ore deposits, considering uncertainty is inevitable in geological modelling of resources and mine planning. In other words, uncertainty in grade of mineralized materials, is one of the most significant parameters need attention in mine planning. In this paper, a comparative procedure utilizing Sequential Gaussian Simulation (SGS) and traditional Ordinary Krig...
[ 11 ] - Tire demand planning based on reliability and operating environment
Tires represent a critical spare part in mines. There is a shortage of medium and large tires. In addition, with increased mining activities and the creation of new mines, the demand for tires has increased significantly. Thus, it is particularly important for mining engineers to identify tire characteristics and correctly manage the spare part inventory. Spare parts management is critical from...
[ 12 ] - A new classification system for evaluation and prediction of unplanned dilution in cut-and-fill stoping method
Production planning in mineral exploitation should be undertaken to maximize exploited ore at a minimum unplanned dilution. Unplanned dilution reduction is among the ways to enhance the quality of products, and hence, reduce the associated costs, resulting in a higher profit. In this way, firstly, all the parameters contributing to unplanned dilution in underground stopes and specifically the c...
[ 13 ] - Structural analysis of impacting factors of sustainable development in underground coal mining using DEMATEL method
Mining can become more sustainable by developing and integrating economic, environmental, and social components. Among the mining industries, coal mining requires paying a serious attention to the aspects of sustainable development. Therefore, in this work, we investigate the impacting factors involved in the sustainable development of underground coal mining from the structural viewpoint. For ...
[ 14 ] - Prediction of the main caving span in longwall mining using fuzzy MCDM technique and statistical method
Immediate roof caving in longwall mining is a complex dynamic process, and it is the core of numerous issues and challenges in this method. Hence, a reliable prediction of the strata behavior and its caving potential is imperative in the planning stage of a longwall project. The span of the main caving is the quantitative criterion that represents cavability. In this paper, two approaches are p...
[ 15 ] - A practical approach to open-pit mine planning under price uncertainty using information gap decision theory
In the context of open-pit mine planning, uncertainties including commodity price would significantly affect the technical and financial aspects of mining projects. A mine planning that takes place regardless of the uncertainty in price just develops an optimized plan at the starting time of the mining operation. Given the price change over the life of mine, which is quite certain, optimality o...
[ 16 ] - Maintainability measure based on operating environment, a case study: Sungun copper mine
The life cycle cost of a system is influenced by its maintainability. Maintainability is a design parameter, whose operational conditions can affect it significantly. Hence, the effects of these operational conditions should be quantified early in the design phase. The proportional repair model (PRM), which is developed based on the proportional hazard model (PHM), can be used to analyze mainta...
[ 17 ] - Semi-quantitative environmental impact assessment and sustainability level determination of coal mining using a mathematical model
Environmental impact assessment (EIA) has led to the dominance of planners on the natural environment of the regions, providing the possibility of continuously monitoring and controlling the status quo by management staff. In this regard, a new semi-quantitative model is presented for the EIA of the Eastern Alborz Coal Mining complex using the matrix method, and determining the corresponding im...
[ 18 ] - 3D stochastic rock fracture modeling related to strike-slip faults
Fault zones and fault-related fracture systems control the mechanical behaviors and fluid-flow properties of the Earth’s crust. Furthermore, nowadays, modeling is being increasingly used in order to understand the behavior of rock masses, and to determine their characteristics. In this work, fault zones and fracture patterns are reviewed, and also comprehensive studies are carried out on the fr...
[ 19 ] - Comparison of golden section search method and imperialist competitive algorithm for optimization cut-off grade- case study: Mine No. 1 of Golgohar
Optimization of the exploitation operation is one of the most important issues facing the mining engineers. Since several technical and economic parameters depend on the cut-off grade, optimization of this parameter is of particular importance. The aim of this optimization is to maximize the net present value (NPV). Since the objective function of this problem is non-linear, three methods can b...
[ 20 ] - Using an Elastic, Expandable Sealant System for Zonal Isolation of Maroon Wells: a Laboratory Study
An oil and gas well cementing in Gachsaran formation, where sustained annular pressure has been reported in many wells, presents a big challenge in Maroon field. The main challenges are preventing gas migration and achieving zonal isolation using a competent cement sealant system which is able to withstand downhole stresses and high temperatures during production cycles. Unlike conventional cem...
[ 21 ] - An Elastomer Additive Improving Elastic Properties of Heavy Weight Oil Well Cement: A Laboratory Study
The use of elastomer additives to solve the problems in oil well cementing has been investigated in recent years by several research groups in the petroleum industry. This study includes the laboratory examination of the effect of elastomer additives on the physical properties of heavy-weight oil well cement. In the research process, a candidate well is selected and the properties of the cement...
[ 22 ] - بررسی تأثیرات مؤلفه¬های کیفی بر شاخصهای دستمزد و بهره وری نیروی کار معادن کشور
معادن به عنوان یکی از بخشهای زیربنایی اقتصاد نقش اساسی در تأمین نیاز بسیاری از صنایع و بخشهای دیگر اقتصادی کشور دارد و شناخت ویژگیهای کمّی¬ وکیفی نیروی انسانی از جمله ملزومات مدیریت کارآمد بر این بخش است. در این مقاله به بررسی و تحلیل ارتباط بین مؤلفه‌های کیفی نیروی انسانی شاغل در معادن فعال کشور و شاخصهای دستمزد و بهرهوری پرداخته شده ¬است. بر این اساس، ابتدا وضعیت نیروی انسانی شاغل در معادن ک...
[ 23 ] - تخمین قطعات یدکی مورد نیاز در معادن به روش تحلیل قابلیت اطمینان، مطالعه موردی معدن مس سونگون
مدیریت قطعات یدکی و تدارکات، وجهی از مدیریت پشتیبانی محصولات و مؤثر در هزینه چرخه عمر محصول است. دسترسی به قطعات یدکی به هنگام تقاضا، زمان افت سیستم/ماشین را کاهش داده و کارایی آن را افزایش و در نتیجه سود حاصله از کل پروژه را افزایش خواهد داد. در صورت ذخیره تعداد بهینه قطعات یدکی در انبار، هزینه‌های چرخه عمر محصول به عنوان تابع هدف، کمینه خواهد شد. تعداد بهینه قطعات‌یدکی را نیز می‌توان با وارد ...
[ 24 ] - ارایه مدل ریاضی برای بهینه‌سازی محدوده نهایی معادن روباز همزمان با تعیین ترتیب استخراج بلوک‌ها
تعیین محدوده بهینه معادن روباز یکی از مهم‌ترین بخشهای طراحی در این معادن است. در روش‌های فعلی، محدوده نهایی را با تعیین مرزی که در آن مجموع سود تنزیل نشده بلوک‌ها بیشترین مقدار است تعیین می‌کنند. با این وجود بهتر است که طراحی محدوده نهایی با حداکثرسازی ارزش خالص فعلی انجام گردد. بر این اساس، در این مقاله مدل ریاضی صفر و یکی و غیرخطی این مسئله و پیشنهادهایی برای خطی‌سازی آن ارائه شده است. همچنی...
[ 25 ] - تاثیر شرایط محیطی بر قابلیت اطمینان تجهیزات معدن مطالعه موردی معدن مولیبدن-مس آذربایجان
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 د...
[ 26 ] - Effects of Blast Vibration on Unplanned Dilution in an Underground Metal Mine
One of the factors affecting overbreak or slough of the roof and walls of underground stopes, causing unplanned dilution is blast vibration. The amount of damage caused by earth vibration can be measured in terms of peak particle velocity (PPV). In this study, in order to investigate the effects of blast vibration on the occurrence of unplanned dilution, 72 three-component records acquired upon...
[ 27 ] - اثرات اقتصادی رقیق‌شدگی پیش‌بینی نشده در کارگاه‌های استخراج زیرزمینی منگنز ونارچ
در کارگاه‌های استخراج زیرزمینی به دلیل اضافه‌شکست و ریزش دیواره‌ها و سقف و مخلوط شدن باطله با ماده معدنی پدیده رقیق‌شدگی پیش-بینی نشده رخ می‌دهد. این پدیده سبب کاهش عیار ماده معدنی و به دنبال آن صرف هزینه جهت جبران نقصان عیار می‌شود و از طرف دیگر موجب صرف هزینه برای استخراج باطله می‌گردد. از این رو اندازه‌گیری میزان اضافه شکست و ریزش به منظور تعیین رقیق‌شدگی و به دنبال آن بررسی اثر اقتصادی ناش...
[ 28 ] - Performance evaluation of gang saw using hybrid ANFIS-DE and hybrid ANFIS-PSO algorithms
One of the most significant and effective criteria in the process of cutting dimensional rocks using the gang saw is the maximum energy consumption rate of the machine, and its accurate prediction and estimation can help designers and owners of this industry to achieve an optimal and economic process. In the present research work, it is attempted to study and provide models for predicting the m...
[ 29 ] - ارایه مدلی برای پیش بینی رقیق شدگی غیر طراحی در معادن زیرزمینی فلزی با لحاظ سیستم های مهندسی سنگ
پدیده اضافه شکست و ریزش سقف و دیواره‌های کارگاه‌های استخراج در معادن زیرزمینی، سبب بروز رقیق‌شدگی غیرطراحی و افت عیار ماده معدنی استخراجی می‌شود. مکانیزم پیچیده ایجاد رقیق<...
[ 30 ] - Performance evaluation of chain saw machines for dimensional stones using feasibility of neural network models
Prediction of the production rate of the cutting dimensional stone process is crucial, especially when chain saw machines are used. The cutting dimensional rock process is generally a complex issue with numerous effective factors including variable and unreliable conditions of the rocks and cutting machines. The Group Method of Data Handling (GMDH) type of neural network and Radial Basis Functi...
[ 31 ] - بررسی شاخص نرخ مخاطره بر مبنای متغیرهای کمکی مشهود و نامشهود مطالعه موردی معدن جاجرم بوکسیت
در صنعت معدنکاری با محیط خشن که بخشهای مختلف وظیفه کنترل سیستم را عهده‌دار می‌باشند. اطلاعات خرابی‌ها از بخشهای مختلف، در قالب‌های گوناگون با زمان‌های مختلف و شرایط عملیاتی متفاوت جمع‌آوری می‌شوند. این مسائل ناهمگونی در اطلاعات گردآوری‌شده و بانک داده را به دنبال خواهد داشت. بخشی از ناهمگنی به کمک همین متغیر کمکی مشهود از محاسبات حذف می‌شوند ولی مشکل از جایی نشات می‌یابد که واردکردن تمامی شرا...
[ 32 ] - ارائه یک الگوریتم ابتکاری به منظور تعیین محدوده نهایی معادن روباز با هدف بیشینه سازی ارزش خالص فعلی
بهینه‌سازی محدوده نهایی معادن روباز یکی از مهم‌ترین بخشهای طراحی در این معادن است. مرسوم است که محدوده نهایی را با بیشینه‌سازی سود تنزیل نشده تعیین می‌کنند. برای تعیین محدوده نهایی بر این مبنا الگوریتم-های مختلف ریاضی، ابتکاری و فراابتکاری ارائه شده است که مهم‌ترین آن‌ها الگوریتم لرچ و گروسمن است. با این وجود هدف مناسب‌تر تعیین محدوده نهایی، بیشینه‌سازی ارزش خالص فعلی (NPV) است. به عبارت دیگر،...
[ 33 ] - استفاده از باطله‌های استخراج شده و آب‌های زهکشی شده معادن اورانیم در پرکردن معدن زیرزمینی اورانیم ساغند با نگرش کاهش آلودگی‌های زیست محیطی
در معادن اورانیم بخشی از باطله‌های استخراجی دارای عیاری کم‌تر از عیار حد می‌باشند و به عنوان باطله در سطح زمین دپو می‌شوند، لذا این احتمال وجود دارد که در طول زمان با توجه به فرسایش و بارندگی‌های صورت گرفته، بخشی از این مواد اورانیم دار در آب‌های جاری حل شده و در سطح زمین و محیط زیست پخش گردند. باطله‌های استخراجی و دپو شده در سطح زمین و هم‌چنین آب‌های زهکشی شده از حفریات زیرزمین را ...
[ 34 ] - بهینه‌سازی توالی استخراج کارگاه‌های معادن زیرزمینی با استفاده از مدلسازی ریاضی و برنامه‌ریزی عدد صحیح
برنامه‌ریزی تولید، مهم‌ترین و تأثیرگذارترین موضوع در طراحی و ارزیابی اقتصادی معادن روباز و زیرزمینی است. هدف از برنامه‌ریزی تولید معادن، زمان‌بندی و تعیین توالی فعالیت‌های معدنکاری با در نظر گرفتن محدودیت‌های فنی و استخراجی به منظور دستیابی به یکی از اهداف بیشینه‌سازی سود یا ارزش خالص فعلی (NPV)، میزان استخراج کانسنگ از ذخیره و عمر معدن است. بهینه‌سازی ...
[ 35 ] - Application of Sequential Gaussian Conditional Simulation to Underground Mine Design Under Grade Uncertainty
In mining projects, all uncertainties associated with a project must be considered to determine the feasibility study. Grade uncertainty is one of the major components of technical uncertainty that affects the variability of the project. Geostatistical simulation, as a reliable approach, is the most widely used method to quantify risk analysis to overcome the drawbacks of the estimation methods...
[ 36 ] - استفاده از مدل شکنندگی در تخمین عمر مفید باقیمانده (مطالعه موردی: سیستم بارگیری معدن مس سونگون)
ایدة عمر مفید باقیمانده (RUL) مفهوم جدیدی است که پیش‌بینی از مقدار عمر مفید باقیمانده را قبل از وقوع خرابی برای یک سیستم براساس شرایط حاضر و پروفیل عملیاتی گذشته ارائه می‌دهد. در این مقاله RUL بر اساس قابلیت اطمینان تخمین زده شده و برای تقارب به نتایج واقعی‌تر تاثیر شرایط محیط عملیاتی در قالب فاکتورهای ریسک در تحلیل‌ها وارد می‌شود. این شرایط محیطی گاها ملموس و قابل مشاهده (مشهود) بوده و گاها ام...
[ 37 ] - Dilution Risk Ranking in Underground Metal Mines using Multi-Attributive Approximation Area Comparison
The contamination of ores with wastes or materials of lower than the cut-off grade is referred to as dilution. Dilution is an undesirable phenomenon that, on one hand, reduces the product grade and, consequently, reduces the sales prices and, on the other hand, adds an extra cost to waste production. Therefore, studying and evaluating the dilution risk is important in mining, and especially in ...
Co-Authors
M. Ataei 28