تخمین میزان لرزش های حاصل از آتشکاری در کارخانه سیمان شاهرود

همانند تمام فعالیت¬های معدنی، آتشکاری نیز دارای اثرهای جانبی ناخواسته¬ای می¬باشد که بایستی کنترل شوند. این اثرها عمدتاً شامل لرزش زمین و هوا، پرتاب سنگ، گرد و خاک و گازهای حاصل می-باشد. در کارخانه سیمان شاهرود به منظور تولید سنگ آهک به عنوان یکی از مواد اولیه سیمان، عملیات استخراج در معدن سنگ آهک انجام می¬شود. عملیات استخراج به وسیله چالزنی و آتشکاری اجراء می¬شود که عملیات آتشکاری منجر به تولید اثرهای جانبی ناخواسته¬ای در این معدن و نواحی اطراف می¬شود. یکی از این اثرها، لرزش کنترل نشده زمین و هوا می¬باشد که تاثیرهای سوء بر محیط اطراف می¬گذارد. از این رو انجام یک پروژه به منظور ثبت و مطالعه لرزش¬های حاصل از عملیات آتشکاری بسیار ضروری به نظر می¬رسید. به همین منظور برداشت¬های صحرایی در معدن سنگ آهک کارخانه سیمان شاهرود انجام شد و با استفاده از لرزش¬سنج تمامی پارامتر¬های مورد نیاز برای 7 عملیات آتشکاری برداشت و ثبت شد. در ادامه به منظور توسعه داده¬های برداشت شده، با مطالعه کارهای قبلی انجام شده در نقاط مختلف دنیا، سه مجموعه داده لرزه¬ای مربوط به سه کارخانه سیمان با شرایط مشابه از مقالات علمی استخراج شد و به مجموعه داده برداشت شده اضافه شد. برای ایجاد یک رابطه منطقی و قابل اطمینان بین پارامترهای تاثیرگذار بر لرزش و میزان لرزش ایجاد شده، ابتدا بایستی معیاری برای برآورد میزان لرزش ارائه شود و مهمترین پارامترهای تاثیرگذار انتخاب شوند. باتوجه به مطالعات قبلی انجام شده، حداکثر سرعت ذره¬ای ایجاد شده در ذرات محیط به عنوان شاخص لرزش زمین و میزان اندازه¬گیری شده لرزش هوا بر حسب دسی بل به وسیله میکروفون لرزش¬سنج به عنوان شاخص برای لرزش هوا در نظر گرفته شد. از میان پارامترهای موثر بر میزان لرزش، دو پارامتر حداکثر میزان خرج در هر تاخیر و فاصله محل اندازه¬گیری تا مکان انفجار، مد نظر قرار گرفته شد. برای تخمین میزان لرزش زمین و هوا بر اساس این دو پارامتر سه روش شامل: روش تجربی، شبکه عصبی و شبکه عصبی-فازی استفاده شد. با استفاده از روش تجربی بهترین رابطه برازش شده به مجموعه داده لرزه¬ای با دقت مناسب حاصل شد. با استفاده از این روش دو معادله به منظور تخمین لرزش زمین و لرزش هوا به دست آمد. در ادامه یک شبکه عصبی و یک شبکه عصبی-فازی برای تخمین میزان لرزش زمین استفاده شد. در این شبکه¬ها حداکثر میزان خرج در هر تاخیر و فاصله محل اندازه¬گیری تا مکان آتشکاری به عنوان پارامترهای ورودی و حداکثر سرعت ذره¬ای به عنوان پارامتر خروجی در نظر گرفته شدند. نتایج حاصل از این دو روش بسیار رضایت بخش بوده و از دقت بالایی برخودار بودند. به منظور ارزیابی لرزش¬های ایجاد شده در معدن سنگ آهک کارخانه سیمان شاهرود و مقایسه این لرزش¬ها با استانداردهای مورد استفاده در این منطقه، با استفاده از روابط تجربی به دست آمده برای تخمین لرزش زمین و هوا و همچنین استاندارد¬های مورد استفاده در این منطقه، نمودارهایی ترسیم شد. به وسیله این نمودارها میزان مجاز حداکثر خرج در هر تاخیر با توجه به میزان مجاز لرزش زمین یا هوا برای فاصله¬ای مشخص به دست آورده می¬شود و همچنین لرزش¬های ایجاد شده در معدن سنگ آهک کارخانه سیمان شاهرود با استانداردها مقایسه می¬شود. در نهایت نتایج حاصله از این پروژه به طور خلاصه بیان شده است و پیشنهاداتی به منظور بهبود عملیات آتشکاری ارائه شده است.