بررسي تأثير سختي سنگ بر عملكرد آسيا به‌منظور پيش‌بيني دانه‌بندي محصول با استفاده از انتشار امواج آكوستيك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

در صنعت معدنكاري استفاده از روش‌ها و تكنيك‌هاي پايش وضعيت به‌عنوان يك ابزار مفيد در جهت پيشبرد اهداف رويكرد معدن تا آسيا گسترش‌يافته است. يكي از روش‌هاي مؤثر پايش وضعيت مي‌توان به روش انتشار امواج آكوستيك اشاره كرد، اين روش امكان پايش عمليات‌ها و پيش‌بيني پارامترهاي فرآيند را با دقت بالا و به‌صورت بلادرنگ فراهم مي‌كند. با توجه به اهميت عمليات آسيا در زنجيره توليد ماده معدني كه حدود 53 درصد مصرف انرژي در صنعت معدن به اين عمليات اختصاص داده‌شده است، بهينه‌سازي مصرف انرژي با توجه به بازدهي بسيار پايين عمليات آسيا يكي از اهداف مهم در رويكرد معدن تا آسيا است. بايد توجه داشت كه خوراك آسيا‌ها ازنظر خواص فيزيكي و مكانيكي داراي تغييرات بسيار زيادي در سال‌هاي اخير در اكثر عمليات‌هاي معدني هستند، اين تغييرات به‌ويژه در قابليت خردايش بر مصرف انرژي آسيا تأثير مي‌گذارد كه بهينه‌سازي عمليات آسيا را با چالش‌هاي فني و پيچيده روبرو كرده است؛ بنابراين استفاده از روش انتشار امواج آكوستيك به‌عنوان يك روش با دقت بالا و سريع در جهت طبقه‌بندي قابليت خردايش خوراك ورودي و همچنين پيش‌بيني پارامترهاي عملياتي آسيا از اهميت بسياري برخوردار است، زيرا روش‌هاي سنتي اندازه‌گيري اين پارامترها اغلب زمان‌بر، هزينه‌بر و داراي دقت محدودي هستند. در همين راستا، پس از جمع‌آوري 10 نمونه سنگ متمايز از كلاس‌هاي سنگي معدن مس سرچشمه، مجموعه‌اي از آزمون‌هاي آزمايشگاهي انجام شد كه شامل تعيين شاخص سختي سرشار، مقاومت فشاري تك محوره و اجراي دو مرحله خردايش، يعني سنگ‌شكني و آسيا بود. در حين فرآيند آسيا، سيگنال‌هاي آكوستيك منتشرشده توسط تجهيزات مناسب ثبت گرديد. اين سيگنال‌ها پس از پيش‌پردازش، ازجمله به‌كارگيري فيلتر باندپس براي كاهش و حذف نويز، مورد استخراج ويژگي با استفاده از روش‌هاي حوزه زمان، حوزه فركانس و حوزه زمان-فركانس قرار گرفتند. پس از استخراج ويژگي از سيگنال‌هاي آكوستيك براي ارزيابي اثر سختي سنگ بر عملكرد آسيا، شاخص سرشار و انديس كار باند نمونه‌ها مورد تحليل قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه نمي‌توان خوراك ورودي به آسيا را با استفاده از سختي سرشار بر اساس انديس كار باند و قابليت خردايش طبقه‌بندي كرد، به همين منظور با تلفيق ويژگي‌هاي استخراج‌شده از سيگنال‌هاي آكوستيك با سختي سرشار و مقاومت فشاري تك‌محوره با استفاده از الگوريتم ماشين بردار پشتيبان يك مدل براي پيش‌بيني مقدار انديس كار باند آموزش داده شد كه اين مدل با دقت بالا و با ضريب تعيين 82/0 مقدار انديس كار باند را پيش‌بيني كرد. در مرحله توسعه مدل براي پيش‌بيني دانه‌بندي محصول ابتدا مدل رگرسيون خطي آموزش داده شد و دقت متوسط در مدل‌سازي ارتباط ورودي‌ها و خروجي حاصل شد. در گام بعد، الگوريتم ماشين بردار پشتيبان به كار گرفته شد كه عملكرد مناسبي در پيش‌بيني دانه‌بندي محصول داشت و ضريب تعيين براي اين مدل 83/0 بود. ارزيابي‌هاي صورت گرفته و نتايج به‌دست‌آمده بيانگر آن است كه استفاده از سيگنال‌هاي آكوستيك براي پايش عمليات آسيا رويكردي با پتانسيل بالا و كاربرد صنعتي ارزشمند محسوب مي‌شود.

235894

استخراج مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان