استفاده از الگوريتم ژنتيك براي معرفي شاخصي جديد به منظور تعيين كوب‌دهي معادن سنگ ساختماني و يافتن جهت استخراج بهينه

Application of Genetic Algorithm to develop a new index for determination of the cuboid productivity of dimension stone quarries and finding the optimum cutting direction

به دليل نبود معياري مانند عيار، تصميم‌گيري در مورد استخراج يك معدن سنگ با دشواري مواجه است. از طرفي ديگر، هدف از بهينه سازي در معادن سنگ توليد بلوكهايي به شكل مكعب مستطيل با ابعاد استاندارد است. در اين تحقيق، شاخصي به نام نسبت كوب‌دهي (CPR) تعريف شده است كه معادن سنگ را از نظر عيار هندسي بلوكها به سه رده خوب، متوسط و ضعيف طبقه بندي مي‌كند. علاوه بر اين، با اعمال صفحات استخراجي و مقايسه CPR در جهت‌هاي مختلف مي‌توان جهت استخراج بهينه را نيز تعيين كرد. اين شاخص در معدن تراورتن اسك، استان مازندران، ايران، مورد استفاده قرار گرفت و مقدار آن برابر با 22 درصد محاسبه شد كه كيفيت هندسي بلوك‌هاي معدن را در رده ضعيف قرار مي‌دهد. امتداد جهت استخراجي بهينه N60W ارزيابي شد كه نشان مي‌دهد براي كسب بيشترين كوب‌دهي، جهت استخراجي فعلي بايد 35 درجه به طرف شمال تغيير كند كه در اثر اعمال آن، ميانگين حجم بلوك‌هاي برجا 241٫63 متر مكعب، ميانگين ابعاد كوب‌ها برابر (m)2٫93×(m)2٫4×(m)2٫25 و ميزان كوب‌هاي قابل فروش برابر 53369٫14 متر مكعب حاصل مي‌شود كه بر اساس نرخ موجود، منجر به درآمد حدود 130 ميليارد ريالي براي اين معدن خواهد شد.

Due to the lack of a criterion such as grade, it is difficult to decide on the extraction of a stone quarry. On the other hand, the goal of optimization in quarries is to produce blocks in the shape of a standard rectangular cuboid. In this research, an index called the Cubic Productivity Ratio (CPR) is defined that classifies the quarries in terms of the geometric grade of the blocks into three categories: good, moderate, and poor. In addition, by applying cutting planes and comparison of CPR values for different directions, the optimum cutting direction can also be determined. This index was implemented in the Ask Travertine quarry, Mazandaran province, Iran, and its value was calculated to be 22%, which places the quarry in a poor level in terms of block geometric quality. The optimal direction was found at N60w, indicating that in order to get the most yield, the current direction should be adjusted 35 degrees to the north. By doing that, the average volume of blocks will be at 241.63 cubic meters, the average dimensions of the cuboids will be equal to 2.93 (m) × 2.4 (m) × 2.25 (m) and the amount of marketable cuboids will be 53369.14 cubic meters, which, according to the current sale price of raw blocks, will result in revenue of about 130 billion IRR