Title of article :
Prediction of Seismic Wave Intensity Generated by Bench Blasting Using Intelligence Committee Machines
Author/Authors :
Azimi, Y Faculty Member of Department of Human Environment - College of Environment, Karaj, Iran
Pages :
11
From page :
617
To page :
627
Abstract :
In large open pit mines prediction of Peak Particle Velocity (PPV) provides useful information for safe blasting. At Sungun Copper Mine (SCM), some unstable rock slopes facing to valuable industrial facilities are both expose to high intensity daily blasting vibrations, threatening their safty. So, controlling PPV by developing accurate predictors is essential. Hence, this study proposes improved strategies for prediction of PPV by maximum charge per delay and distance using the concept of Intelligent Committee Machine (ICM). Besides the Empirical Predictors (EPs) and two Artificial Intelligence (AI) models of ANFIS and ANN, four different ICMs models including Simple and Weighted Averaging ICM (SAICM and WAICM) and First and Second order Polynomial ICM (FPICM and SPICM) in conjunction with genetic algorithm, proposed for the prediction of PPV. Performance of predictors was studied considering R2, RSME and VAF indices. Results indicate that ICM methods have superiority over EPs, ANN and ANFIS, and among the ICM models while SAICM, WAICM and FPICM performing near to each other SPICM overrides all the models. R2 and RSME of the training and testing data for SPICM are 0.8571, 0.8352 and 11.0454, 12.3074, respectively. Finally, ICMs provides more accurate and reliable models rather than individual AIs.
Farsi abstract :
پيش بيني حداكثر سرعت ذرهاي ( PPV) ارتعاش زمين ناشي از انفجار در معادن، روباز بزرگ مي تواند اطلاعات مفيدي را براي انجام عمليات انفجاري ايمن فراهم كند. در معدن مس سونگون يكسري شيبهاي سنگي با پتانسيل ناپايداري مشرف به برخي تاسيسات صنعتي باارزش هر دو در مواجهه با لرزش روزانه انفجارها قرار دارند، كه ايمني آنها را تهديد مي كند. از اين رو كنترل شدت لرزشها با توسعه مدلهاي صحيح پيش بيني كننده ضروري مي باشد. در اين مطالعه استراتژي هاي بهبود يافتهاي براي پيش بيني PPV بر اساس حداكثرخرج ماده منفجره شده در تاخيرات و فاصله بين مركز انفجار و ايستگاه اندازه گيري با استفاده از مفهوم ماشين كميته هوشمند ( ICM ) ارائه شده است. از اين رو، علاوه بر روابط تجربي ( EPs) و دو روش هوش مصنوعي ANN و ANFIS ، چهار نوع مختلف ICM شامل ICM با متوسط گيري ساده و وزن ( SAICM و WAICM ) و ICM چند جمله اي مرتبه اول و دوم ( FPICM و SPICM ) بر اساس خروجي دو مدل ANFIS و ANN براي پبش بيني PPV بر اساس داده هاي اندازه گيري شده در معدن مس سونگون پيشنهاد شده است. از اينرو الگوريتم ژنتيك ( GA ) براي پيدا كردن ضرايب مدلهاي WAICM ، FPICM و SPICM استفاده شد. در نهايت عملكرد هفت مدل پيشبيني كننده PPV با استفاده از شاخصهاي 2R ، RSME و VAF مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد كه روشهاي ICM در پيش بيني PPV نسبت به EP ها و مدلهاي هوش مصنوعي برتري دارد. علاوه بر اين، عملكرد سه مدل SAICM ، WAICM و FPICM نزديك به يكديگر هستند، در حاليكه SPICM بهينه شده با GA عملكرد بهتري نسبت به تمام مدلهاي توسعه داده شده در اين تخقيق دارد. مقدار 2R و RSME داده هاي آموزش و آزمون براي مدل SPICM به ترتيب برابر با 8571 / 0 ، 8352 / 0 و 0454 / 0 ، 3074 / 12 است. درنهايت، روش ICM مدلهاي دقيق تر و قابل اطمينان تري نسبت به مدل هاي هوش مصنوعي ارائه مي كند.
Keywords :
Rock Blasting , Peak Particle Velocity Prediction , Intelligence Committee Machine , Fuzzy Logic , Genetic Algorithm , Artificial Neural Network , Adaptive Neuro-fuzzy Inference System
Serial Year :
2019
Record number :
2496363
Link To Document :
بازگشت