مدلسازی سه بعدی پارامترهای ژئوتکنیکی کانسار مس سرچشمه به روش های هوشمند

کانسار مس سرچشمه در 160 کیلومتری جنوب غربی شهرستان کرمان واقع شده است. به منظور تعیین شیب پایدار و بهینه در معدن مس سرچشمه، تعیین پارامترهای رفتاری و مقاومتی توده-سنگ های معدن در دستور کار قرار گرفته است. برای نیل به این هدف می توان با تخمین مقاومت فشاری تک محوره با استفاده از مقاومت بارنقطه ای در کل گمانه ها به مدلسازی سه بعدی تغییرپذیری مقاومت فشاری تک محوره در کل گستره کانسار دست یافت. با تهیه مدل سه بعدی تغییرپذیری مقاومت فشاری تک محوره کانسار مس سرچشمه می توان با دقت بیشتری تحلیل های پایداری شیب دیواره های معدن، برنامه ریزی برای شبکه های حفاری و انفجار در معدن، بهینه سازی برنامه ریزی تولید، طراحی سنگ شکن و غیره را انجام داده و از هزینه های اضافی برای موارد فوق الذکر جلوگیری نمود. از جمله روش هایی که در تعیین مقاومت فشاری تک محوره سنگ ها به کار می رود آزمایش مقاومت بارنقطه ای است. در این تحقیق، در ابتدا تخمین مقاومت فشاری تک محوره با استفاده از مقاومت بارنقطه ای واحدهای سنگی معدن مس سرچشمه بر اساس تفکیک پارامترهای زمین شناسی (جنس سنگ، نوع وشدت آلتراسیون) صورت پذیرفته است. با تفکیک پارامترهای ژئوتکنیکی (مقاومت فشاری تک محوره و مقاومت بارنقطه ای خشک و اشباع) بر اساس پارامترهای زمین شناسی، مقاومت فشاری تک محوره با روش رگرسیون خطی به کل گمانه ها تعمیم داده شده که منجر به 67 واحد سنگی دارای مقاومت فشاری تک محوره در معدن مس سرچشمه شده است. در ادامه، مقاومت فشاری تک محوره نمونه ها محاسبه و در بلوک های 6.25 * 12.5 * 12.5 متر به طور مجزا تخمین زده شده و مدل سه بعدی تغییرپذیری مقاومت فشاری تک محوره نهایی معدن مس سرچشمه با روش های مختلف آماری ساختاری (نزدیکترین همسایگی و عکس مکعب فاصله)، زمین آماری (کریجینگ معمولی و کریجینگ شاخص) و شبکه عصبی تهیه و نتایج مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفته است. برای اعتبارسنجی و مقایسه روش ها از مقایسه هیستوگرام های بلوک های تخمینی با هیستوگرام های مقادیر اندازه گیری شده، نمودار پراکندگی متقابل مقادیر تخمینی در مقابل مقادیر اندازه گیری شده (qq پلات ها) و همچنین پارامتر خطای جذر مربعات میانگین استفاده شده است. پارامتر خطای جذر مربعات میانگین برای 21 گمانه انتخابی که در ابتدا برای اعتبارسنجی کنارگذاشته شد در 4 سطح تراز 2200، 2250، 2300 و2350 متر برای هر روش به طورجداگانه به دست آمد. با مقایسه نتایج اعتبارسنجی روش ها، روش نزدیکترین همسایگی و بعد از آن روش عکس مکعب فاصله با کمترین خطای جذر مربعات میانگین مناسب ترین روش تخمین مقاومت فشاری تک محوره شناخته شدند و با توجه به تغییرات زیاد مقاومتی در هر پلان، برتری دقت تخمین بقیه روش ها نسبت به همدیگر بسته به شرایط و ماهیت تغییرات مقاومت در هر پلان متفاوت خواهد بود. بطوریکه در بعضی از پلان ها از جمله 2200 و 2350 متر، کریجینگ معمولی و در بعضی دیگر از پلان ها از جمله 2250 و 2300 متر، شبکه عصبی کمترین خطای جذر مربعات میانگین را داشته است. در نهایت روش نزدیکترین همسایگی به طور میانگین با خطای جذر مربعات میانگین 0.03 مگا پاسکال مناسب ترین روش تخمین مقاومت فشاری تک محوره کانسار مس سرچشمه انتخاب و مدل جامع سه بعدی تغییرات مقاومت فشاری تک محوره کانسار به همراه پلان های افق های مختلف کانسار تهیه گردید.