. سپس به شناخت و بررسی پارامترهای موثر در طراحی این قبیل مغارها همچون راستای بهینه، شکل سطح مقطع، عمق قرار گیری، فاصله مغارها از یکدیگر، تعداد مغارها در یک ساختگاه تاثیر ویژگی های نفت خام بر پارامترهای ژئومکانیکی و همچنین بر پارامترهای موثر در طراحی مغار پرداخته شده است. در ادامه با استفاده از برنامه محیط پیوسته flac2d به مدل سازی عددی مغارهای ذخیره سازی نفت خام طراحی شده در منطقه پارسیان اقدام شد و تاثیر پارامترهای ژئومکانیکی موثر بر اصول طراحی اینگونه مغارها مورد بررسی قرار گرفت.

امروزه به دلیل افزایش جمعیت در سرتاسر جهان، مصرف مواد اولیه حاصل از صنایع معدنی جهت مصرف در صنایع دیگر رو به گسترش است. در دو دهه گذشته به طور تدریجی توجه مردم به حفظ کیفیت محیط زیست افزایش یافت و این پدیده طراحی و فعالیت های معدنی را تحت تاثیر قرار داده است. از آنجا که ایران یک کشور در حال توسعه می باشد و برای پیشرفت خود ناچار به توسعه معادن است، بنابراین برای توسعه پایدار صنعت معدن کشور لازم است تا جنبه های محیط زیستی صنایع معدنی کشور مورد شناسایی و مطالعه قرار گیرند. هدف این پژوهش ارزیابی طراحی معدن روباز با لحاظ هزینه های زیست محیطی (پیت سبز) در فاز طراحی می باشد. در این مطالعه سعی شده اثرات مثبت لحاظ هزینه های زیست محیطی در طراحی معدن روباز نشان داده شود. در طراحی پیت کلاسیک هزینه معدنکاری و فرآوری لحاظ می شود ولی در پیت سبز علاوه بر هزینه معدنکاری و فرآوری، هزینه زیست محیطی نیز در محاسبات اعمال می گردد. هزینه های زیست محیطی پیت سبز در طول عملیات استخراج صرف کاهش اثرات منفی معدنکاری بر محیط زیست می شود. در صورتیکه امروزه بهره برداران معادن مسئولیتی جهت بهسازی محیط یا بازسازی معادن بر عهده نمی-گیرند. در طرح پیت سبز بهره برداران مجری بهسازی محیط می باشند و دولت به عنوان عنصر ناظر است. دو معدن در این مطالعـه مورد بررسـی قرار گرفته که یک معدن، معدن مس- طلا با داده های فرضی می باشد و سناریوی زیست محیطی آن مطابق سناریوی زیست محیطی معدن مس سرچشمه است. معدن دوم، معدنی مشابه با معدن انگوران می باشد که سناریوی زیست محیطی انگوران در آن لحاظ شده است. محاسبات هزینه ها بر اساس بند (ج) ماده 104 و ماده 134 قانون برنامه سوم توسعه ایران است. مدل سازی کانسار با استفاده از نرم افزار datamine و محدوده نهایی آن با نرم افزار npv scheduler قبل و بعد از اعمال هزینه زیست محیطی تعیین گردید. در پیت سبز طراحی شده برای هر دو معدن، تناژ ماده معدنی، تناژ باطله، درآمد معدن، سود معدن، هزینه فـرآوری کل و نسبت باطله برداری کاهش یافته ولی عیار برجا و بازیابی شده ماده معدنی افزایش یافته است. برای مقایسه کارآیی پیت سبز در مورد بهبود شرایط زیست محیطی از روش ارزیابی اثرات زیست محیطی فولچی استفـاده شد. نتـایج ارزیـابی اثـرات زیست محیطی (روش فولچـی) نشـان داد که اثـرات منفی زیست محیطی معدنکاری در پیت سبز کاسته شده است.

با توجه به افزایش هزینه های معدنکاری به روش روباز در معدن سرب و روی انگوران ، طراحی و اجرای روش استخراج زیرزمینی در دستور کار کارفرمای طرح قرار گرفت. برآورد ذخیره بخش زیرزمینی معدن انگوران حدود 2 میلیون تن می باشد و استخراج آن بر اساس طرح مشاور با استفاده از روش استخراج از طبقات فرعی و پرکردن فضاهای استخراج شده، با حجم تولید 200 هزار تن در سال، انجام می شود. از طرفی با توجه به اهمیت امر تهویه در ایمنی معدن، سلامت پرسنل و در نهایت بهبود ارتقاء بازدهی تولید، اجرای یک سیستم تهویه به روز و مدرن ضرورت دارد. محاسبات شبکه تهویه معدن انگوران، با توجه به برنامه ریزی فعالیت های آماده سازی و تولید در فواصل 3 ماهه، صورت گرفت؛ بر این اساس بیشترین شدت جریان هوای لازم در طول عمر معدن معادل 67.6 مترمکعب در ثانیه و همچنین بیشترین افت فشار در شبکه تهویه معادل 269 میلیمتر آب خواهد بود که فصل سوم از سال دوم بهره برداری معدن اتفاق می افتد. در مرحله بعدی با توجه به شدت جریان ها و افت فشارهای بدست آمده برای شاخه ها و در کل شبکه تهویه، اقدام به انتخاب فن اصلی و کمکی شبکه شد. شبکه تهویه معدن توسط نرم افزار ventsim مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت که نتایج حاصل از شبیه سازی و تحلیل دستی به صورت قابل قبولی همخوانی دارند. در مرحله بعد با توجه به متغیر بودن مقدار هوای مورد نیاز در بازه های زمانی مختلف عمر معدن وضرورت کارکرد فن اصلی با توان حداکثری در بازه زمانی کوتاه مدت، استفاده از یک سیستم هوشمند برای کنترل سیستم تهویه پیشنهاد شد. اساس کار این سیستم هوشمند سنجش پارامترهای حیاتی در تهویه معدن انگوران و کنترل آن ها با استفاده از سیستم کنترلی بازخوردی می باشد که این پارامترها در معدن انگوران شامل غلظت گازهای هوای معدن و همچنین میزان دمای هوای معدن و جریان هوا در شاخه ها می باشد. ارزیابی درجه ایمنی هوای معدن در این سیستم توسط روش کنترل جامع فازی و برای چهار حالت شرایط مطلوب، مجاز، هشدار و بحرانی، پیشنهاد گردید. با اجرای چنین سیستمی علاوه بر جلوگیری از بروز حوادث ناشی از تهویه نامناسب معدن و کمک به تصمیم گیری در شرایط اضطراری و بحرانی،می تواند با تنطیم کردن هوای ارسالی توسط فن به داخل معدن با میزان هوای لازم برای تهویه در هر بازه زمانی و بدون درنگ و جلوگیری از کارکرد اضافی فن سبب کاهش مصرف انرژی و صرفه جویی اقتصادی در معدن می گردد.

رشد جمعیت و کمبود آب باعث شده است که مدیریت منابع آبی، جایگاه ویژه¬ای در برنامه-های اقتصادی کشور داشته باشد. ساخت سدها و تونل¬های انتقال آب از مهمترین برنامه¬های مدیریتی برای بهره¬برداری از منابع آبی هستند. امروزه عملیات تزریق تقریباً در تمام سدها و اکثر تونل¬ها معمول است. کنترل نشت آب با ایجاد پرده آب¬بند، افزایش ضریب ایمنی پایداری سد در برابر فشار برکنش و شستشو، به¬سازی ساختگاه با افزایش مدل الاستیسیته¬ و کمک به پایدارسازی تونل¬ها از مهمترین اهداف عملیات تزریق می باشد. سد داریان در استان کرمانشاه و در 25 کیلومتری شمال غرب شهرستان پاوه واقع شده-است. این سد از نوع سنگریزه¬ای با هسته¬ی رسی می¬باشد. جهت اجرای پرده آب¬بند در تکیه گاه¬ها و زیر پی سد داریان، از گالری¬هایی در ترازهای مختلف استفاده می¬شود. عملیات تزریق در 7 گالری، سه گالری در تکیه گاه راست، سه گالری درتکیه گاه چپ و یک گالری در زیر پی سد انجام می¬شود. هدف از این تحقیق ارائه مدلی کاربردی به منظور پیش¬بینی رفتار جذب دوغاب سیمان در گمانه¬های تزریق سد داریان می¬باشد. برای مدل¬سازی رفتار جذب سیمان در توده سنگ ساختگاه، در فاز اولیه (مطالعات صحرایی) داده¬های حاصل از گمانه¬های اکتشافی برداشت و در فاز دوم (ارائه الگو)، اطلاعات تحلیل و با استفاده از شبکه¬ی عصبی مدل¬ شدند. برای ساخت مدل از شبکه عصبی مصنوعی در جعبه ابزار نرم افزار متلب (matlab) نسخه¬ی 7.11.058 استفاده شده است. این شبکه شامل 12 پارامتر ورودی و یک پارامتر خروجی به صورت کمی و کیفی است. برای پیش¬بینی میزان خورند دوغاب سیمان در سد داریان، شبکه در حالت¬های مختلف از این پارامترها، ساخته و امتحان شده است، که عبارتند از استفاده از بکارگیری تمام پارامترها، پارامترهای کمی، پارامترهای کیفی، پارامترهای حاصل از آنالیز حساسیت و پارامترهای حاصل از جدول ضریب همبستگی. در پایان پس از مقایسه شبکه¬های حاصل از حالات مختلف و با تعداد لایه¬ها و نرون¬های مختلف، شبکه¬ی تک لایه با 14 نرون به ترتیب با ضریب همبستگی و میانگین مربعات خطای 0/97 و 0/0006 به عنوان مناسب¬ترین شبکه انتخاب شد.

شبکه شکستگی ها به عنوان مجاری اصلی عبور آب در توده های سنگی محسوب می شوند. تعیین مسیرنشت آب درون درزه ها و مقدار هدایت هیدرولیکی برای مدیریت مسیر فرار آب و مسائل اقتصادی و همچنین پایداری سد بسیار مهم است. پس از تعیین مسیرهای فرار آب راستای چال های تزریق تعیین می شود. راستای گمانه های تزریق باید به گونه ای باشد که دسته درزه های حاکم بر نشت آب را قطع نماید چون در غیر این صورت کارایی پرده آب بند کاهش یافته و نیاز به حفاری گمانه های جدید است که هزینه بر خواهد بود. روش تانسور هدایت هیدرولیکی می تواند با لحاظ کردن پارامتر های ناپیوستگی ها به صورت قابل قبولی مسیرهای اصلی جریان آب از طریق ناپیوستگی ها را برآورد نماید. در این راستا، یکی از مهمترین پارامتر های ناپیوستگی یعنی بازشدگی را نمی توان به راحتی به دست آورد. بنابراین روش تانسور هدایت هیدرولیکی با توجه به قانون مکعب، نمی تواند به صورت مستقل به کار برده شود. از طرف دیگر مرسوم ترین روش برای تعیین هدایت هیدرولیکی سنگ های درزه دار استفاده از آزمایش لوژان می باشد. با استفاده از آزمایش لوژان نفوذ پذیری سنگ در اطراف گمانه به صورت مستقیم تعیین می شود، اما راستای تانسور نشت را نمی توان تعیین کرد. بنابراین برای محاسبه تانسور نشت در توده سنگ، نتایج آزمایش های هیدرولیکی برجا و تانسور هدایت هیدرولیکی ترکیب می شوند. در این پایان نامه پس از برداشت ویژگی های هندسی درزه های ساختگاه، نفوذپذیری توده سنگ با استفاده از روش تانسور هدایت هیدرولیکی محاسبه و بر اساس آن جهت بهینه ی حفر چال های تزریق پیشنهاد شده است. سپس کارایی جهت چال های پیشنهادی در تزریق زون های گسله بررسی شده و در زون های ناکارامد الگوی پیشنهادی اصلاح شد. همچنین با استفاده از نتایج آزمایش های لوژان مقادیر اصلی تانسور هدایت هیدرولیکی اصلاح گردید.

تونل ها و فضاهای زیر زمینی که در درون سنگ یا خاک حفر می شوند دارای پتانسیل بالایی از ریسک های مخرب هستند. این موضوع در مورد تونل هایی که در مناطق مسکونی حفر می شوند بسیار پیچیده تر است. یکی از مهمترین ریسک هایی که در تونل های مترو با آن مواجه هستیم ریسک نشست است. ریسک نشت در سه مرحله؛ پیش بینی، پیش گیری و اعمال سپر ایمنی کنترل می شود. هدف این تحقیق پیش بینی ریسک نشست است، که به دو صورت انجام شده است. یکی بر اساس سیستم استنتاج فازی ممدانی و شبکه عصبی مصنوعی و دیگری براساس روش "تجزیه و تحلیل خطا و بررسی آثار" (fmea)، قواعد پایگاه داده ها و شبکه عصبی مصنوعی انجام شده است. در این تحقیق برای در نظر گرفتن عدم قطعیت موجود در داده های اولیه و نتایج بدست آمده از ریاضیات فازی استفاده شده است. در حالت اول تنها پارامترهای ژئوتکنیکی در نظر گرفته می شود، که تعداد آن 12 پارامتر است و در حالت دوم علاوه بر پارامترهای ژئوتکنیکی علاوه بر پارامترهای ژئوتکنیکی، پارامترهای غیر ژئوتکنیکی نیز در نظر گرفته می شود. داده های مورد نیاز اولیه، از بیش از 45 تونل مختلف مترو در سراسر جهان، بدست آمده است. به منظور استفاده راحت تر و سریع تر، روش های بررسی شده در این تحقیق، بصورت یک نرم افزار گرافیکی (نرم¬افزار ارزیابی ریسک نشست) تهیه شده است. در انتها برای اعتبارسنجی، میزان ریسک نشست ایستگاه آزادی که مربوط به خط 4 مترو تهران می باشند، با استفاده از نرم¬افزار ریسک نشست، نر¬م افزار اجزا محدود plaxis3d و شبکه¬های عصبی در حالت غیر فازی تعیین شده است.

قابلیت برآورد دقیق عملکرد یک ماشین تونل¬زنی به معنی برآورد واقعی¬تر زمان و هزینه¬های ساخت پروژه¬های تونل¬سازی خواهد بود. پیش¬بینی عملکرد ماشین¬های حفر تمام مقطع تونل (tbm) اگرچه با توجه به ابعاد آن ممکن است بزرگ مقیاس فرض شود اما به همان اندازه کوچک مقیاس و در حد اندرکنش لبه نازک یک دیسک برنده با سنگ و در نتیجه شکست سنگ و نفوذ دیسک در یک فرآیند برش است. از مهم ترین نتایج فرآیند برش سنگ، برآورد دقیق و واقعی نیروهای برش وارد بر برش-دهنده دیسکی است که می¬تواند مقدمه¬ای برای توسعه مدل¬هایی جهت پیش¬بینی عملکرد این ماشین¬ها باشد. هدف اصلی این مطالعه، برآورد دقیق و واقعی نیروهای برش وارد بر برش¬دهنده دیسکی است که در تعیین نیروی پیشران، گشتاور و توان آن¬ها مفید است. در این مطالعه، مدل¬سازی عددی فرآیند برش سنگ توسط برش¬دهنده دیسکی با استفاده از کد تجاری المان محدود abaqus مطرح شده است و جهت راستی¬آزمایی مدل، از نتایج آزمایشگاهی آزمون برش خطی بر سنگ آهک ایندیانا توسط رستمی (1997) استفاده شده است. پس از حل مدل پیشنهادی، نیروهای وارد بر مدل برش¬دهنده دیسکی در سه راستا از مدل برش خروجی گرفته شده است و میانگین هرکدام توسط کدی که در محیط نرم¬افزار matlab توسعه داده شد، محاسبه شده است. با محاسبه حجم برش خورده از سنگ که به واسطه حجم المان¬های حدف شده از مدل صورت گرفت، انرژی ویژه مدل برش نتیجه شده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل با نتایج آزمایشگاهی درصد خطای کمتر از 2 درصد در برآورد نیروی غلتشی و بالغ بر 20 درصد در برآورد نیروی عمودی را نشان داده است. در گام بعد، ناحیه تماس دیسک و سنگ مورد بررسی قرار گرفته است و با مقایسه با نتایج آزمایشگاهی مطابقت بسیار خوبی در ناحیه توزیع فشار زیر دیسک حاصل شده است. با تغییر پارامترهای مدل، تأثیر پارامترهای برش همانند سرعت برش، عمق نفوذ و پارامترهای هندسی برش¬دهنده مطابق با دیدگاه محققین پیشین بررسی شده است و با توجه به تغییرات آن ها، اثرگذارترین پارامتر شناسایی شده است. از دیگر نتایج شبیه¬سازی عددی انجام شده، تأثیر پارامترهای هندسی دیسک بر توزیع فشار در ناحیه تماس دیسک و سنگ در فرآیند برش خطی سنگ است.