توسعه یک سیستم طبقه‌بندی فازی به منظور ارزیابی کیفیت سقف معادن زغالی (مطالعه موردی: معادن زغالسنگ حوضه البرز شرقی)

Abstract

شبیه‌سازی روش جبهه‌کار طولانی، یکی از متداول‌ترین روش‌های استخراج لایه‌های زغالی محسوب می‌شود. بررسی گذشته معدنکاری، گویای این واقعیت است که عمده خطرات ناشی از استخراج زیرزمینی زغال‌سنگ، مربوط به ریزش‌های ناگهانی و کنترل‌نشده سقف در کارگاه‏های استخراج است. پیش‌بینی رفتار سنگ سقف و قابلیت تخریب آن، در اجرای موفقیت‌آمیز این روش و کاهش خطرات ناشی از آن، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، سعی شده است تا با استفاده از تئوری مجموعه‌های فازی و رویکرد فازی چندمعیاره، سیستم طبقه‌بندی فازی جدیدی به منظور ارزیابی کیفیت سقف معادن زغالی ارائه شود. در گام نخست، پس از بررسی پارامترهای تأثیرگذار بر کیفیت سقف، هشت پارامتر مشتمل بر مقاومت فشاری تک‌محوری، مقاومت کششی، حساسیت در مقابل رطوبت، فاصله‏داری و تداوم ناپیوستگی‌ها، ضخامت لایه‌بندی، شیب درزه‌ها و در نهایت اختلاف امتداد کارگاه و درزه‏های بحرانی، به‌عنوان پارامترهای مؤثر در سیستم طبقه‌بندی انتخاب شدند. در ادامه، پس از تعیین وزن پارامترها، سیستم طبقه‌بندی فازی ارائه شده است. این سیستم طبقه‌بندی فازی، قادر است تا کیفیت سنگ سقف معادن زغالی را در سه رده و به‌صورت کیفی در رده‌های خوب، متوسط و ضعیف مورد ارزیابی و طبقه‌بندی قرار دهد. به منظور بررسی عملکرد سیستم طبقه‌بندی فازی، داده‌های مربوط به 15 کارگاه استخراج زغال‌سنگ در حوضه البرز شرقی با توجه به میزان گام پیشروی در هر کارگاه، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از این بررسی‏ها نشان داده است که می‏توان با قابلیت بالایی کیفیت سنگ سقف را با سیستم طبقه‌بندی فازی مورد ارزیابی قرار داد.