نام پژوهشگر: جعفر خادمی حمیدی

ارائه مدل برآورد هزینه پروژه های تونل سازی با استفاده از روش های پارامتریک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی 1391
  میثم نجف زاده   احمد رضا صیادی

دسترسی به یک سیستم منطقی برآورد هزینه از همان مراحل اولیه پروژه برای به روزرسانی اطلاعات مربوط به مباحث اقتصادی پروژه بویژه بودجه بندی و تأمین منابع مالی پروژه ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق با بررسی انواع روش های برآورد هزینه در پروژه ها و سابقه تحقیق برآورد هزینه در پروژه های تونل سازی، مدلی برای برآورد هزینه اجرای سنتی تونل ها با استفاده از روش های رگرسیونی که زیر شاخه روش های پارامتریک می باشند ارائه شده است. به همین منظور با شناسایی پارامتر های موثر بر هزینه های تونل سازی از شاخص رده بندی توده سنگ rmr و ارتفاع روباره تونل به عنوان دو پارامتر تأثیرگذار برای برآورد هزینه های تونل سازی استفاده شده است. مشخص نبودن دقیق هزینه های تونل سازی به عنوان متغیر وابسته در تونل سازی، منجر به برآوردهای نا درستی از هزینه ها می شود. در تحقیق حاضر برای رفع این مشکل و شناسایی اقلام هزینه ای برای هر بخش و هزینه کل تونل سازی از ساختار شکست هزینه استفاده شده است. ساختار شکست هزینه ارائه شده در این تحقیق از نوع مرتبه ای است که با شناسایی مراکز هزینه می توان اقلام هزینه ای مرتبط با هر بخش را محاسبه کرد. برای ساخت مدل برآورد هزینه از داده-های 12 مقطع از تونل های راه ساخته شده در شمال غرب کشور که با روش حفاری سنتی حفر شده اند استفاده شده است. مدل سازی با توابع تک متغیره با متغیر توضیحی rmr برای برآورد هزینه های حفاری، نگهداری و کل ساخت تونل نشان داد که از میان توابع مختلف تابع y=ae^bx با میزان r2 تقریباً 70% و حداقل نرخ خطای مطلق 13% بهتر از سایر توابع موجود برای برآورد هزینه های تونل سازی است. مدل سازی با توابع چند متغیره نیز نشان داد که تنها مدل های رگرسیونی خطی y=ax1+bx2معنا دار است و با حد اقل نرخ خطای مطلق تقریبی11% از اعتبار مناسبی برخوردار است. مدل های پیشنهادی از پتانسیل خوبی برای برآورد هزینه ها در فاز امکان-سنجی پروژه های تونل سازی برخوردار است.

بررسی ارتباط عملکرد شیرر با خواص فیزیکی و مکانیکی زغال سنگ در معدن طبس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی 1392
  کامیار عبدالله نژاد   مسعود منجزی

چکیده در این پایان نامه، با استفاده از نتایج کارهای مشابه انجام شده ی قبلی و انجام برخی آزمون های آزمایشگاهی و همچنین بررسی میدانی شیرر در معدن و انجام برخی اندازه گیری ها، رابطه ی عملکرد دستگاه شیرر معدن زغال سنگ طبس با پارامترهای زغال سنگ طبس و دستگاه شیرر مورد بررسی قرار گرفته است. برای این کار، دو پارامتر اصلی انرژی ویژه به صورت « مقدار کار یا انرژی انجام شده برای کندن واحد وزن یا حجم سنگ بر حسب مگاژول بر متر مکعب» و نرخ برش آنی به صورت « مقدار سنگ یا زغال جدا شده از سینه کار توسط ماشین در یک ساعت» معرفی شده اند. از دو مفهوم معرفی شده به عنوان اصلی ترین مفاهیم در پیش بینی عملکرد ماشین آلات استفاده می شود. هدف اصلی این پایان نامه نیز استفاده از این دو پارامتر به منظور پیش بینی عملکرد شیرر مورد استفاده در معدن زغال طبس می باشد. برای این کار، ابتدا با استفاده از مدل نظری ایوانس، برش پذیری زغال سنگ در مقیاس کوچک و آزمایشگاهی با استفاده از یک تیغه مورد بررسی قرار گرفته و این الگو، به دستگاه شیرر با تعداد تیغه های بیشتر تعمیم داده شده است و رابطه ی پارامترهای مختلف برش مانند عمق برش، عرض تیغه و زاویه قرارگیری تیغه با انرژی ویژه بررسی شده اند. در ادامه، یعنی بررسی میدانی شیرر، در بخش های مختلف از سینه کار، پارامترهایی مانند نرخ برش آنی، زاویه برخورد تیغه با کلیت زغال و زاویه ? اندازه گیری شده و نمونه گیری نیز به عمل آمده است. بر روی نمونه ها، با توجه به امکانات موجود، آزمایش های شاخص مقاومت در برابر ضربه و سختی چکش اشمیت انجام گرفته است. با استفاده از داده های موجود، دو مدل برای پیش بینی نرخ برش آنی توسعه داده شده و در نهایت، این دو مدل، مدل ایوانس و نرخ برش آنی اندازه گیری شده در معدن با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج کار که نشان دهنده ضریب همبستگی بالای 90 درصد و ارتباط مناسب بین این مدل ها است، در پایان کار در نمودارهایی آورده شده است. مقدار انرژی ویژه برای کارگاه استخراج پانل e2 لایه c1 طبس با روش اندازه گیری برابر 07/3 و با استفاده از روابط ایوانس برابر 2/63 مگاژول بر متر مکعب تعیین شده و مقدار نرخ برش آنی با دو روش فوق به ترتیب برابر 82/234 و 96/314 مترمکعب بر ساعت به دست آمده است.

بهینه سازی طول کارگاه استخراج جبهه کار طولانی در معدن زغالسنگ طبس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی معدن 1392
  محمود عبداله زاده   جعفر خادمی حمیدی

با گسترش روش استخراج جبهه کار طولانی، معدنکاری زیرزمینی زغال سنگ از دیدگاه تولید و بهره-وری بهبود یافته است، اما این روش با خطرات منحصر به فردی همراه است. یکی از مهم ترین مسائل خطر آفرین، مربوط به کنترل سقف است. نحوه توزیع تنش در اطراف کارگاه استخراج، یکی از عوامل موثر در کنترل سقف می باشد. به این منظور در این پایان نامه به بررسی تاثیر طول کارگاه استخراج بر توزیع تنش های تکیه گاهی در اطراف کارگاه و منطقه تخریب در معدن زغال سنگ شماره 1 پروده طبس پرداخته شده است. تاکنون تلاشهای بسیار زیادی برای تعیین توزیع تنش در اطراف کارگاه استخراج انجام شده است اما از آنجایی که در بسیاری از موارد، اجرای این روش ها با توجه به ماهیت اندازه گیری های میدانی مشکل و زمان بر بوده و حتی نیازمند توقف تولید می باشد، از روش های غیرمستقیم به جای اندازه گیری برجا استفاده می شود. در این تحقیق از روش عددی تفاضل محدود و به کارگیری نرم افزار flac3d استفاده شده است. همچنین در این تحقیق تاثیر عمق برش بر توزیع تنش های تکیه گاهی برای طول های 190 تا 300 متر کارگاه استخراج بررسی شده است. نتایج نشان داد که طول کارگاه تاثیر غیرخطی بر توزیع تنش تکیه گاهی جلویی در کارگاه استخراج دارد به نحوی که با افزایش 30 درصدی طول کارگاه از 190 به 245 متر، تنش تکیه گاهی جلویی به میزان 10% (از 55/5 به 6 مگاپاسکال) افزایش یافته است. برای طول های بیشتر از 245 متر تا 300 متر با افزایش 20 درصدی طول کارگاه، تنش در سقف به میزان 27 درصد (از 6 به 4/4 مگاپاسکال) کاهش یافته-است. همچنین با تغییر طول کارگاه فاصله موقعیت حداکثر تنش تکیه گاهی جلویی با لبه سینه کار تغییر کرده است. به نحوی که با افزایش طول از 190 به 300 متر این فاصله از 5 به 15 متری سینه-کار در زغال استخراج نشده تغییر کرده است. نتایج مدلسازی ها نشان می دهد برای طول های بررسی شده حداکثر تنش تکیه گاهی جلویی بین 3/1 تا 6/1 برابر تنش اولیه و حداکثر تنش تکیه گاهی کناری بین 1/1 تا 5/1 برابر تنش اولیه است

ارائه مدل نرخ نفوذ سرمته در عملیات چالزنی حفریات روباز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده معدن 1392
  فخرالسادات هاشمی نسب زواره   مسعود منجزی

این تحقیق در راستای بررسی تاثیر پارامترهای مختلف زمینشناسی، ژئومکانیکی و پارامترهای عملیاتی دستگاه بر میزان نرخ نفوذ و پیشبینی عملکرد دستگاه چالزنی است. پس از بررسی پیشینه تحقیق و شناخت نقاط ضعف و قوت آنها، پارامترهای لازم در پیشبینی سرعت حفاری انتخاب شد. این پارامترها شامل پارامترهای عملیاتی دستگاه چالزنی از جمله نیروی فشاری پشت سرمته و سرعت چرخش سرمته، پارامترهای مربوط به مادهسنگ شامل مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت کششی برزیلی و چکش اشمیت و پارامترهای مربوط به تودهسنگ شامل اندیس فابریک تودهسنگ سیتمهای rmr ، q ، rmi و gsi بود. پس ازانجام برداشتهای میدانی و آزمونهای آزمایشگاهی بانک اطلاعاتی جامعی از پارامترهای فوق در دو معدن سرب و روی انگوران و ایرانکوه بدست آمد. در اولین گام پس از انجام برداشتهای زمینشناسی و جمعآوری دادهها، اندیس فابریک تودهسنگ چهار سیستم ردهبندی محاسبه شد. در ادامه با استفاده از روشهای آماری، تاثیر هریک از پارامترها روی نرخ نفوذ بررسی شد. نتایج تحلیلها ارتباط منطقی و معنیداری را بین برخی از پارامترها و نرخ نفوذ نشان داد. از بین این پارامترها اندیس فابریک سیستم q 0 را به ترتیب با دادههای معدن انگوران / 0 و 38 /97 ،0/ بهترین تطابق با ضریب همبستگی 38 و ایرانکوه بطور مجزا و دادههای ترکیبی این دو معدن نشان داد. ضعیفترین همبستگی مربوط به اندیس فابریک سیستم gsi 0 به ترتیب با دادههای معدن انگوران و / 0و 17 /010 ،0/ با ضریب همبستگی 00 ایرانکوه بطور مجزا و دادههای ترکیبی این دو معدن است. همچنین در تحلیل دادهها به روش رگرسیون 0 بین پارامترهای موثر بر نرخ نفوذ / 0 و 78 /70 ،0/ خطی چند متغیره، روابطی با ضریب همبستگی 79 بدست آمد. پارامترهای اندیس فابریک سیستم q ، مقاومت فشاری تک محوری، نیروی فشاری پشت سرمته و سرعت چرخش سرمته در دادههای معدن انگوران، در دادههای معدن ایرانکوه و در دادههای ترکیبی هر دو معدن وارد مدل شد. به منظور اعتبارسنجی نتایج، مقادیر پیشبینی شده نرخ نفوذ با استفاده از مدلهای پیشنهادی با مقادیر میدانی مقایسه شد. نتایج بررسیها تطابق خوبی را با ضریب 0 برای دادههای معدن انگوران، ایرانکوه و دادههای ترکیبی این دو معدن / 0 و 78 /97 ،0/ همبستگی 37 نشان میدهد. اگرچه این تحقیق نتایج امیدوار کنندهای برای تخمین قابلیت چالخوری تودهسنگ به همراه یک مدل ساده و کاربردی ارائه می کند، اما از آنجایی که مدلهای تجربی وابسته به دادههای پروژه میباشد، استفاده از آن در شرایط زمینشناسی و لیتولوژی مشابه پیشنهاد میشود.

ارائه یک مدل برای تعیین کاربری زمین پس از پایان عمر معدن با استفاده از روش های تصمیم گیری چندمعیاره
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی 1392
  اکبر آدینه وند   محمد حسین بصیری

فعالیت های معدنکاری به همراه کارخانه های وابسته، نقش قابل توجهی در تخریب محیط زیست دارند. بازسازی معادن هم از نظر جلوگیری از ایجاد آلایندگی و از بین بردن زمین های هموار و مناسب برای رشد و پرورش گونه های گیاهی و جانوری و هم از نظر ایجاد چشم انداز و منظره مناسب در منطقه مهم می باشد. بازسازی در مفهوم عمومی و رایج آن بصورت " آماده سازی زمین های استخراج شده برای استفاده ی مجدد " تعریف می گردد و بر طبق مطالعات انجام شده بیشتر در مورد معادن سطحی مطرح می باشد. در معادن روباز به عنوان یکی از بزرگترین قطب های صنعتی کشور باید به برنامه های نوسازی توجه شود. با توجه به اینکه معدن کاری می تواند، مشکلات محیط زیستی زیادی برای مردم منطقه و اراضی و آب های زیرزمینی به وجود آورد، برای زیبایی چشم انداز منطقه و حفاظت از محیط زیست، احیاء معدن به روش های مختلف پس ار اتمام عملیات معدن کاری امری اجتناب ناپذیر می باشد. هدف از این تحقیق انتخاب بهترین گزینه برای بستن معدن با توجه به شرایط موجود است. در این تحقیق پس از مطالعه ی کارهای صورت گرفته به تحلیل مشکلاتی که در نتیجه ی معدنکاری در محیط زیست ایجاد شده پرداخته شده است. در مرحله ی بعد گزینه های موجود برای بستن معدن را معرفی کرده ، سپس معیارهای تاثیر گذار در انتخاب بهترین گزینه برای بستن معدن ، انتخاب و تشریح می گردد. در ادامه با توجه به نظر کارشناسان که از طریق پرسشنامه طراحی شده جمع آوری گردیده با استفاده از روش تصمیم گیری ahp معیارهای تعیین شده وزن دهی می گردد. مدل طراحی شده برای انتخاب بهترین گزینه ی بستن معدن به کمک اطلاعات واقعی اعتبار سنجی گردید و سپس با استفاده از روش copras گزینه ی نهایی برای بستن معدن خاک نسوز استقلال آباده تعیین می شود.

طبقه بندی کیفی بلوک های سنگ مرمریت به روش فازی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی 1392
  امیر اجاق   محمدحسین بصیری

سنگ های ساختمانی طبیعی (nbs) از زمان های قدیم به عنوان سنگ تزئینی و مصالح ساختمانی استفاده شده است. فرم اولیه محصولات سنگ ساختمانی (nbs) بصورت یک بلوک سنگ خام است. تجارت بین¬المللی بلوک های nbs بسیار مهم است چرا که تقریبا نیمی از فعالیت های تجاری در صنعت سنگ ساختمانی طبیعی شامل تجارت و خرید و فروش بلوک های استخراجی سنگ بصورت خام از معدن می باشد هرچند در حال حاضر هیچ نوع سیستم طبقه بندی کیفیت برای تجارت بلوک های سنگ ساختمانی در بازار وجود ندارد. طبقه بندی بلوک های سنگ، معمولا بستگی به ابعاد سنگ، رنگ، بافت و همچنین خواص با تاثیر منفی مانند شکاف، شکستگی و فسیل دارد. با توجه به خواص تغییرپذیر بلوک های سنگ ساختمانی، استفاده از طبقه¬بندی¬های مرسوم ممکن نیست، از این رو در این مطالعه، یک مدل فازی برای طبقه بندی ویژگی های بلوک¬های nbs با توجه به خواص فیزیکی و رنگ زمینه ارائه شده است. برای این منظور مطالعات میدانی گسترده شامل بازدید از معادن مختلف سنگ تزئینی، مشاوره با مهندسان مجرب، تحقیق و تبادل نظر با فروشندگان، سنگ¬برها و خریداران در زمینه کیفیت بلو¬ک¬ها انجام شده و در نهایت با استفاده از این اطلاعات، دو مدل فازی و مدل رگرسیونی توسعه داده شده اند و نتایج هرکدام با مقادیر واقعی مقایسه شده است. اطلاعات بدست آمده با مدل رگرسیون آماری مقایسه شده اند. ضریب همبستگی برای اولین رابطه برابر 86% و برای رابطه دوم 56% به دست آمده است.

ارزیابی ریسک عوامل ژئوتکنیکی در معدن زغال سنگ طبس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی معدن 1393
  وحید وزیری   جعفر خادمی حمیدی

از منظر ریسک، مناسب‎ترین کارگاه استخراجی در معادن زغال، کارگاهی است که عوارض زمین‎شناسی کم، ایمنی کافی و بازدهی بالایی داشته باشد. اما ریسک معدن‏کاری زیرزمینی زغال‏سنگ به دلیل عدم قطعیت‎های ژئوتکنیکی مرتبط با آن همواره بالا بوده و تأثیر زیادی بر روی کارایی ماشین¬آلات، تولید روزانه معدن و ایمنی پرسنل دارد. لذا این مطالعه با هدف ارزیابی ریسک زمین¬شناسی- ژئوتکنیکی و شناسایی مناطق با ریسک کاری بالا در معدن شماره 1 زغال¬سنگ طبس انجام گرفته است. بنابراین متغیرهای ژئوتکنیکی براساس مطالعات اسنادی نظیر نقشه‏های زمین‏شناسی، ژئومورفولوژی منطقه‏ای و اطلاعات حاصل از معدن مورد مطالعه، انتخاب شده‏اند. این متغیرها شامل گازخیزی لایه زغال، cmrr، تنش قائم، جابجایی گسل‏ها و جهت‏یافتگی گسل‏ها نسبت به پانل‎ها می‏باشد. چون بیشتر اطلاعات در دسترس معدن از گمانه‏¬های اکتشافی بوده است، لذا برای تعیین میزان بعضی از متغیرها در مناطق فاقد داده، از تخمین‎های زمین‎آماری استفاده شد. در نهایت روش سیستم‏های اطلاعات جغرافیایی (gis) به دلیل توانایی بالای این روش در جمع‎آوری، ذخیره‎سازی، تجزیه و تحلیل داده¬های مکانی نظیر آنالیزهای تخمین زمین‎آماری، اعتبارسنجی نتایج و نمایش خروجی¬ها به صورت نقشه برای ارزیابی ریسک استفاده شد. هر کدام از متغیرها در نرم‏افزار arcgis لایه‏سازی شد. برای وزن‏دهی متغیرها از روش سیستم‏های مهندسی سنگ - ماتریس اندرکنش استفاده شد. سپس از طریق هم‎پوشانی نقشه‏های بدست آمده برای متغیرها با اعمال وزن اختصاص یافته برای هر متغیر، نقشه نهایی ریسک ژئوتکنیکی بدست آمد. نقشه نهایی در چهار رده ریسک ژئوتکنیکی بسیار‏ بالا، بالا، متوسط و پایین ارائه شد. بررسی نقشه نهایی نشان داد که از کل مساحت منطقه مورد مطالعه، %24 ریسک ژئوتکنیکی بسیار بالا و %21 درصد ریسک ژئوتکنیکی بالا دارد. به منظور اعتبارسنجی نتایج، تجربیات حاصل از پانل¬های استخراج شده و داده¬های میدانی واقعی با نقشه نهایی ریسک معدن مقایسه شد، به‏طوری‏که داده‏های واقعی ثبت شده از تأخیرهای مربوط به شرایط ژئوتکنیکی، نقشه نهایی بدست آمده برای ریسک ژئوتکنیکی را تأیید می‏کند.

مدل سازی عددی برش سنگ در حفر تونل با tbm
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده مهندسی معدن 1393
  رضا محمدی   جعفر خادمی حمیدی

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.

تحلیل عملکرد ماشین تونلزنی تمام مقطع (tbm) در زمین نرم - مطالعه موردی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی 1394
  سید پیمان فاضل نیا   جعفر خادمی حمیدی

در این مطالعه ماشین epb خط 7 متروی تهران مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. این مطالعه درباره تحلیل عملکرد ماشین از نظر قابلیت های اطمینان، تعمیرپذیری و دسترسی است. در این تحقیق ماشین به 11 زیرسیستم تقسیم بندی شده و بحرانی ترین زیرسیستم با استفاده از تحلیل پارتو مشخص می شود. در انتها پس از بدست آمدن قابلیت های اطمینان، تعمیرپذیری و دسترسی هر زیرسیستم با توجه به سری بودن آنها، این قابلیت ها برای کل ماشین محاسبه می شود.