رده‏ بندی سقف کارگاه در معادن زغال‏سنگ با استفاده از تحلیل گر زمین آماری و GIS

Abstract

ریزش سقف معادن زیرزمینی یکی از مشکلاتی است که معدن‏کاران اغلب با آن روبرو می‌شوند. مواردی مثل شکستگی‎ها و گسل‌ها باعث کاهش مقاومت طبقات بالایی لایه زغال‏سنگ می‌شود. به‏همین دلیل، آگاهی از وضعیت سقف در معادن زغال‏سنگ قبل از استخراج آن بسیار مهم است. این تحقیق به‌منظور پیش‎بینی وضعیت سقف‏ کارگاه در معدن مکانیزه زغال‏سنگ طبس و به کمک تخمین‏گر زمین‎آماری انجام شد. در این راستا، ابتدا اطلاعات آماری موجود در رابطه با وضعیت لایه‏های بالای سقف (شامل 33 گمانه)، جمع‎آوری و بانک اطلاعاتی تهیه شد. پس از بررسی نرمال بودن داده‏ها، وجود یا عدم وجود روند و همسانگردی، از میان روش‏های زمین‎آماری، روش کریجینگ معمولی به‌عنوان بهترین روش تخمین انتخاب شد. با ارزیابی چهار معیار خطای تخمین، بهترین مدل واریوگرام از میان مدل‌های کروی، توانی و گوسین انتخاب شد. بررسی‎ها نشان داد که ‏واریوگرام مدل کروی به‌عنوان بهترین مدل برازش شده به ساختار فضایی داده‏ها می‎باشد. اعتبارسنجی متقابل، دقت بالای پیش‌بینی با درونیابی زمین‌آماری را نشان داد. برای رده‏بندی سقف از طبقه‏بندی ارائه شده توسط مارک و مولیندا استفاده شد. سپس نقشه رده‏بندی سقف معدن مورد مطالعه در محیط نرم‎افزار <em>ArcGIS</em> ترسیم شد. نتایج نقشه پیش‎بینی وضعیت سقف نشان داد که به‌طور تقریبی 22% از کل مساحت سقف محدوده مورد مطالعه، در رده سقف‎های ضعیف و 78% در رده سقف‎های متوسط قرار دارد. به‌منظور اعتبارسنجی نتایج، تجربیات پانل‌های استخراج شده <em>‌</em><em>E₁</em>و <em>‌</em><em>E₂</em>و مشاهدات میدانی با نقشه نهایی پیش‏بینی وضعیت سقف معدن مقایسه شد، به‏طوری‏که داده‏های واقعی ثبت شده از تأخیرهای مربوط به شرایط زمین، نقشه نهایی به‌دست آمده برای وضعیت سقف کارگاه استخراج را تأیید می‏کند.