تحلیل ریسک ایمنی رمپ در معادن روباز به منظور شناسایی محدوده‌های حادثه‌خیز

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران)، تهران

2 استادیار، گروه مهندسی معدن، دانشگاه لرستان، خرم آباد

چکیده

اولین گام برای اجرای عملیات استخراج در معادن سطحی، احداث شبکه‌ای از راه‌های ارتباطی برای دسترسی به بخش‌های مختلف معدن و انتقال مواد معدنی یا باطله است. برای طراحی موفقیت‌آمیز رمپ در معادن روباز، ارزیابی و تحلیل ریسک ایمنی آن بر اساس شرایط زمین‌شناسی، ویژگی‌های ژئومکانیکی، نوع ماشین‌آلات و طرح معدن ضروری است. در این تحقیق ریسک ایمنی رمپ معادن روباز با هدف تعیین محدوده‌های حادثه‌خیز بررسی شده است. برای این منظور از اطلاعات حاصل از گمانه‌های اکتشافی معدن سنگ آهن چادرملو برای مدلسازی استفاده شده است. در ابتدا مدل بلوکی اقتصادی معدن و رمپ پیشنهادی طبق مفروضات این تحقیق در سناریوهای مختلف مدلسازی شده است. پس از انتخاب مسیر بهینه رمپ، کل طول رمپ در فواصل 100 متری پهنه‌بندی شد تا ریسک ایمنی رمپ در 42 محدوده ارزیابی شود و از طریق محاسبه شاخص کل ریسک، نواحی حادثه‌خیز شناسایی شوند. به این ترتیب پس از ترسیم نمودار پاپیونی و بر اساس نظر خبرگان پنج رویداد آغازین شامل ناپایداری دیواره، سقوط ماشین، پرتاب سنگ، لغزندگی و تصادف به عنوان رویدادهای اصلی منجر به حادثه در طراحی رمپ معادن روباز شناسایی شده و سپس احتمال وقوع هر یک از رویدادهای آغازین و شدت اثر پیامدهای آنها تعیین شدند. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق رویدادهای سقوط ماشین و ناپایداری دیواره بیشترین تاثیر منفی را بر ایمنی رمپ دارند. همچنین بیشترین مقدار شاخص کل ریسک برابر 110 (محدوده‌های شماره 37 و 42) و کمترین مقدار آن معادل 5 (محدوده‌های شماره 4، 5 و 9) محاسبه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Ramp Safety Risk Analysis in Open-Pit Mines to Identify Accident-Prone Zones

نویسندگان [English]

  • S. Mahdevari 1
  • M. Hayati 2
1 Assistant Professor, Dept. of Mining Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Dept. of Mining Engineering, Lorestan University, Khorramabad, Iran
چکیده [English]

The first step for carrying out mining operations in surface mines is to build a network of communication routes to access different parts of the mine, and also transport ore and waste. For the successful design of ramps in open pit mines, it is necessary to evaluate and analyze the related safety risk based on the geological conditions, geomechanical characteristics, type of machinery, and the mine design. In this research, the ramp safety risk was investigated to determine the accident-prone zones.  In this regard, the information obtained from the exploration boreholes of the Chadormalu iron ore mine was used for modeling. At first, the economic block model of the mine and the ramp were modeled in different scenarios. After selecting the optimal ramp, the total length of the ramp was zoned at 100-meter distances to assess the safety risk in 42 zones, and to identify accident-prone zones by calculating the total risk index. Thus, by drawing a bow-tie diagram, the five initial events including wall instability, car crash, stone throwing, slippery, and accident were identified as the main events leading to incidents; then the probability and consequences severity of each initial event were determined. According to the results, the car crash and wall instability events have the most negative impact on the ramp safety. Also, the highest and the lowest values of the total risk index were 110 (in zones 37 and 42) and 5 (in zones 4, 5, and 9), respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Risk analysis
  • Safety
  • Ramp design
  • Open-pit mining method

مراجع

  1. Wagner, H. (2006). “Risk Evaluation and Control in Underground Construction”. In: Proceedings of the International Symposium on Underground Excavation and Tunnelling, 2-4 February 2006, Bangkok, Thailand, 593-599.
  2. Aven, T. (2008). “Risk Analysis: Assessing Uncertainties beyond Expected Values and Probabilities”. Wiley Online Library, 1-194. DOI: 10.1002/9780470694435.
  3. Raz, T., and Michael, E. (2001). “Use and benefits of tools for project risk management”. International Journal of Project Management, 19: 9-17. DOI: https://doi.org/10.1016/S0263-7863(99)00036-8.
  4. Kinnunen, O. (2000) “Management of Project Risks in Logistics Development”. Master’s Thesis, Systems Analysis Laboratory, Department of Engineering Physics and Mathematics, Helsinki University of Technology, pp. 87.
  5. Yarmuch, J. L., Brazil, M., Rubinstein, H., and Thomas, D. A. (2019). “Optimum ramp design in open pit mines”. Computers & Operations Research, 115: 104739. DOI: https://doi.org/10.1016/J.COR.2019.06.013.
  6. اصانلو، م.؛ 1384؛ "روش‌های استخراج معادن سطحی". انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، جلد اول.
  7. خدایاری، ع. ‌ا.، یاوری شهرضا، م.؛ 1395؛ "طراحی و برنامه‌ریزی معادن روباز". انتشارات دانشگاه تهران، شابک: 978-9640369456، 948 صفحه.
  8. Yarmuch, J., Epstein, R., Cancino, R., and Peña, J. C. (2017). “Evaluating crusher system location in an open pit mine using Markov chains”. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, 31: 24-37. DOI: https://doi.org/10.1080/17480930.2015.1105649
  9. Kaufman, W. W., and Ault, J. C. (1977). “Design of Surface Mine Haulage Roads”. United States Department of the Interior, Bureau of Mines, Washington, pp. 49.
  10. Poniewierski, J. (2019). “Guidelines and considerations for open pit designers”. Deswik Min Consult Pty Ltd.
  11. Osanloo, M., and Paricheh, M. (2020). “In-pit crushing and conveying technology in open-pit mining operations: a literature review and research agenda”. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, 34: 430-457. DOI: https://doi.org/10.1080/17480930.2019.1565054.
  12. Paricheh, M., and Osanloo, M. (2020). “Concurrent open-pit mine production and in-pit crushing–conveying system planning”. Engineering Optimization, 52: 1780-1795. DOI: https://doi.org/10.1080/0305215X.2019.167815.
  13. ILO code of practice. (2018). “Safety and health in opencast mines”. International Labour Office, Geneva, pp. 254.
  14. Nurić, A., and Nurić, S. (2019). “Numerical modeling of transport roads in open pit mines”. Journal of Sustainable Mining, 18: 25-30. DOI: https://doi.org/10.1016/J.JSM.2019.02.005.
  15. Baek, J., Choi, Y., Baek, J., and Choi, Y. (2017). “A New Method for Haul Road Design in Open-Pit Mines to Support Efficient Truck Haulage Operations”. Applied Sciences, 7: 747. DOI: https://doi.org/10.3390/app7070747.
  16. Tannant, D., and Regensburg, B. (2001). “Guidelines for Mine Haul Road Design”. [Online] Available: https://open.library.ubc.ca/collections/
  17. ndpublications/52383/items/1.010256.
  18. Project Management Institute. (2021). “A Guide to the Project Management Body of Knowledge (PMBOK Guide) – Seventh Edition and The Standard for Project Management”. Project Management Institute.
  19. Mahdevari, S., Shahriar, K., and Esfahanipour, A. (2014). “Human health and safety risks management in underground coal mines using fuzzy TOPSIS”. Science of The Total Environment, 488-489: 85-99. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.04.076.
  20. مجتمع معدنی و صنعتی چادرملو؛ 1380؛ "گزارش بررسی زمین‌شناسی و توجیه فنی و اقتصادی سنگ آهن چادرملو". آرشیو دفتر طراحی معدن سنگ آهن چادرملو.
  21. Tutorials of NPV Scheduler+MFO Software, Mineral Industries Computing Ltd. (2017).

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 13 بهمن 1400
  • تاریخ بازنگری: 11 مرداد 1401
  • تاریخ پذیرش: 11 مرداد 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار