توسعه مدل هایی به منظور ارزیابی پایداری سراسری و موضعی در معادن زغال سنگ اتاق و پایه

یکی از مهمترین عوامل موثر در تولید، بازیابی و اجرای ایمن معادن زغال¬سنگ اتاق و پایه، کنترل زمین است. طبق تعریف، به علم مطالعه و کنترل رفتار لایه¬های سنگی در پاسخ به عملیات معدنکاری، کنترل زمین اطلاق می¬شود. به طور کلی، می¬توان مسائل مربوط به کنترل زمین در معادن اتاق و پایه را به دو دسته پایداری سراسری (عمومی) و پایداری موضعی (محلی) تقسیم کرد. پایداری سراسری به پایداری پایه¬ها در پهنه اشاره دارد لذا تعیین ابعاد مناسب پایه¬ها نقشی کلیدی در حفظ پایداری سراسری معادن اتاق و پایه دارد. از طرف دیگر پایداری موضعی به پایداری فضاهای زیرزمینی یعنی راهروها، میانبرها و تقاطع¬ها اشاره دارد که بر اساس آمار منتشر شده از کشورهای تولید کننده زغال¬سنگ، مهمترین مشکل در زمینه پایداری موضعی در معادن اتاق و پایه، پایداری سقف است. بررسی کنترل زمین در معادن اتاق و پایه همواره یکی از موضوعات تحقیقاتی بسیار مهم در کشورهای تولید کننده زغال¬سنگ بوده است. هدف از این تحقیق توسعه مدل¬هایی به منظور پیش¬بینی و ارزیابی پایداری سراسری و موضعی در معادن زغال¬سنگ اتاق و پایه است. برای این منظور در ابتدا با استفاده از تئوری منطق فازی، مدلی به منظور پیش¬بینی ابعاد پایدار پایه توسعه داده شد. این مدل به کمک روش استنتاج ممدانی و بر اساس داده¬های جمع¬آوری شده از معادن اتاق و پایه¬ی کشور آمریکا ساخته شده است. نتایج نشان داد که منطق فازی ابزاری مفید و قدرتمند برای طراحی پایه¬ها در معادن زغال¬سنگ است. در ادامه با استفاده از تئوری منطق فازی (روش استنتاج سوگنو) و تحلیل رگرسیون منطقی، دو مدل برای پیش¬بینی پایداری سراسری توسعه داده شد. این دو مدل بر اساس داده¬های معادن ایالت ویرجینیای غربی کشور آمریکا ساخته شده¬اند. بررسی¬ها نشان داد که هر دو مدل روش¬های مناسب و کاربردی هستند که می¬توانند به طور موثر با کمترین نرخ خطا برای پیش¬بینی پایداری سراسری به کار گرفته شوند. به علاوه، مقایسه دو مدل آشکار ساخت که مدل فازی در مقایسه با مدل رگرسیون موفق¬تر و پیش¬بینی قابل اعتمادتری از خود نشان می¬دهد. همان¬گونه که پیش از این ذکر شد پایداری سقف حین معدنکاری پسرو، ابزار کلیدی برای اطمینان از پایداری موضعی در معادن اتاق و پایه است. لذا، در ادامه با استفاده از نگرش کلاسیک ارزیابی ریسک، مدلی شبه کمّی برای ارزیابی ریسک ریزش سقف توسعه داده شد. برای این کار، ابتدا با بررسی مقالات و گزارش¬های علمی مربوطه، کلیه¬ی پارامترهای اثرگذار بر ریسک ریزش سقف شناسایی شدند. سپس با ترکیب تمامی آنها، روشی اصولی برای ارزیابی ریسک ریزش سقف ارائه شد. در معادن اتاق و پایه جدید جایی¬که مدیران و مهندسین معدن به خوبی با معدنکاری پسرو آشنا نیستند و نمی¬توانند بواسطه¬ی تجربه کم، ریسک ریزش سقف را به درستی ارزیابی کنند، این روش با در اختیار گذاشتن تجربیات بین¬المللی آنها را در این امر یاری می¬رساند. مهمترین محدودیت این روش نادیده گرفتن عدم قطعیت¬های کیفی در طی فرآیند ارزیابی ریسک است. ریشه عدم قطعیت¬های کیفی اغلب وجود پارامترهای زبانی، عدم دقت کافی در تقسیم¬بندی پارامترها (عدم تقسیم¬بندی جزئی¬تر پارامترها)، اختصاص وزن ثابت به پارامترها و ایجاد مرزهای تند در بین تقسیم¬بندی¬ها است. تئوری فازی ابزاری کارآ به منظور تخمین عدم قطعیت¬های کیفی می-باشد. لذا در ادامه با استفاده از نگرش فازی ارزیابی ریسک، مدلی جدید برای ارزیابی قابلیت ریزش سقف در معادن اتاق و پایه حین معدنکاری پسرو ارائه شده است. روش پیشنهادی، روندی ساده و موثر برای مدل کردن عدم قطعیت¬های کیفی حین فرآیند ارزیابی ریسک فراهم می¬آورد. در نهایت، به منظور آشنایی با نحوه استفاده از روش پیشنهادی، این روش برای ارزیابی قابلیت ریزش سقف در پهنه اصلی معدن مرکزی طبس به کار گرفته شده است.