منبع پایان نامه درمورد انحراف معیار، ضریب تعیین

دانلود پایان نامه ارشد

استهلاک سرعت ذره ای حداکثر استفاده می شوند.
مقیاس بندی ریشه دوم بر اساس این واقعیت استوار است که خرج داخل چال بصورت یک استوانه طویل توزیع شده است. بنابراین در واحد طول چال اگر چگالی ثابت باشد، قطر چال متناسب است با ریشه دوم خرج، از اینرو نسبت R/W1/2 کمابیش نسبت بین دو طول است، فاصله بین انفجار و یک ژئوفن نردیک آن (R) و شعاع چال که متناسب است با Wt2 ، چندین رابطه استهلاک ریشه دوم در شکل 10-4 نشان داده شده اند. برای تخمین های مقدماتی، منحنی بازه بالاتر Bشکل 10-4 بایستی مورد استفاده قرار گیرد. منحنی های A و B پراکندگی داده ها را منعکس می کنند که در عملیات انفجار رایج هستند. منحنی C بایستی برای انفجار پیش شکافی، کراترینگ و باز کردن پله جدید بکار رود.
روابط مقیاس شده هنگامی که آنها از مقادیر مشابه W و R مشتق می شوند دقیق تر خواهند بود تا زمانیکه نسبت R/W1/2 مشابه داشته باشند. برای مثال فرض کنید که در یک انفجار 2500=W و 500= R و 25= W و 50=R در این مثال نسبت W/R0.5معادل 10 است، ولی برای انفجار در سنگ، در فاصله 500 احتمالاً امواج سطحی غالب هستند ولی در فاصله 50 امواج حجمی غالب هستند.
بنابراین استهلاک موج با فاصله ممکن است متفاوت باشد. علاوه بر آن اختلاف در فرکانس اصلی می تواند کاملاً زیاد باشد و بنابراین سرعت ذره ای بحرانی ممکن است تغییر کند.

شکل9-4 سرعت ذره ای حداکثر بر حسب فاصله مقیاس شده در ریشه سوم[6]

شکل 10-4 سرعت ذره ای حداکثر بر حسب فاصله مقیاس شده در ریشه دوم[6]
5-4کنترل لرزه های ناشی از انفجار
انفجار اگر خوب طراحی نشده باشد، ممکن است باعث حرکت زمین با شدت کافی برای ایجاد خسارت در سازه های معدنی و کارخانه و سازه های مجاور از محدوده معدن گردد.قوانین وضع شده برای کنترل لرزه بر اساس سرعت ذره ای حداکثر تولید شده در اثر انفجار وضع شده اند. در بعضی مواقع شتاب ذره ای حداکثر و جابجائی ذره ای حداکثر از اهمیت بالایی برخوردار هستند، در اینصورت می توان با داشتن یک از این سه پارامتر، با استفاده از معادلات مربوطه و یا گراف دو پارامتر دیگر را محاسبه کرد. در جدول5-4 لیست کامل فاکتورهایی که در کنترل لرزه های انفجار تأثیر گذار هستند آمده است که در بین آنها فاصله نقطه مورد نظر از انفجار، میزان خرج منفجر شده بر تأخیر و فرکانس لرزه از بیشترین اهمیت برخوردارند.
مراحل طراحی انفجار و مونیتورینگ ،برای اینکه شدت لرزه ها مطابق قوانین باشند شامل زیر است:
1- محدوده مجاز سرعت ذره ای حداکثر
2- معادله فاصله مقیاس شده
3- معادله اصلاح شده فاصله مقیاس شده
4- گراف مربوط به حداکثر سرعت با توجه به فرکانس یا روش نمودار تراز آتشباري
استانداردهای لرزش ناشی از انفجار 6-4
بر اساس نیم قرن تحقیق محققین و دانشمندان در زمینه انفجار، استانداردهای مختلفی برای لرزش ارائه شده است که اهم آنها به شرح ذیل می باشد:

1-6-4 حداکثر سرعت ذرات (Peak particle velocity )
در سال 1948کیلستروم6 ،وستربرگ7 و لانگفورس8 [7]برای اولین بار شاخص حداکثر سرعت ذرات را مورد مطالعه قرار دادند و محدوده هایی برای ایجاد خسارت و ایمنی تعریف کردند. در سال 1959 نورثود9 و ادوارد 10 نیز در کشور کانادا ضمن استفاده از شاخص حداکثر سرعت ذرات محدوده هایی برای خسارت و ایمنی تعریف کردند. در سال 1971 داوال11، جهانسون 12 و نیکلاس13 ، در سال 1980 سیسکیند14 از اداره معادن آمریکا تحقیقاتی در این زمینه انجام دادند و استانداردهایی در این زمینه ارائه کرده اند[8]. مطالعات همه این محققین نشان می دهد که اگر سرعت ذرات بیش از 2 اینچ در ثانیه (50 میلیمتر در ثانیه) باشد به احتمال زیاد ایمنی برقرار نخواهد بود.
2-6-4 مقیاس فاصله (Scaled distance)
در قسمت بعد تو ضیح داده میشود.
3-6-4 شتاب ذرات (Particle acceleration ) اولین مطالعات در این زمینه توسط توئن15 و وایدز16ارائه شده است که طبق نظر آنها چنانچه شتاب ذرات کمتر از ده درصد شتاب ثقل باشد، ایمنی برقرار خواهد بود ولی در شتاب بین ده درصد شتاب ثقل تا شتاب ثقل، احتیاط و در شتاب بیشتر از شتاب ثقل خسارت بوجود خواهد آمد.
4-6-4 نسبت انرژی
این شاخص در سال 1949 توسط کراندل 17 تعریف شده است:
در  نسبت انرژی،شتاب بر حسب فوت در ثانیه و  فرکانس بر حسب هرتز می باشد. بر اساس نظریه کراندل چنانچه شاخص نسبت انرژی کمتر از 3 باشد، ایمنی برقرار خواهد بود ولی اگر شاخص نسبت انرژی بین 3 تا 6 باشد احتیاط و بزرگتر از 6خسارت وارد خواهد شد.
جدول5-4 فاکتورهای موثر در جنبش زمین[10]
1-5-4محدوده مجاز سرعت ذره ای حداکثر
لرزه حداکثر زمین نبایستی از حد مجاز منعکس شده در جدول6-4 در نواحی مسکونی، ساختمان های دولتی، مدارس، کلیسا یا مساجد یا ساختمان های آموزشی و عمومی در خارج محدوده مجاز معدنی بیشتر باشد. همچنین ساختمان های در مجاورت ناحیه انفجار مانند برج های آب ، خطوط لوله و سایر تأسیسات ، تونلها ، سدها و معادن زیر زمینی، بایستی با وضع یک حد مجاز برای لرزه زمین از خسارت مصون بمانند. سرعت ذره ای بایستی در سه جهت عمود بر هم اندازه گیری شود. مقادیر مجاز سرعت به هر کدام از سه مؤلفه های سرعت اندازه گیری شده اعمال خواهند شد و نیازی به محاسبه بردار منتجه نخواهد بود. در این حالت فقط مقادیر حداکثر ثبت خواهند شد و محتوی فرکانسی نیز مورد نیاز نیست برای رسیدن به مقادیر مجاز جدول نیاز به طراحی انفجار بر این اساس داریم برای طراحی بهینه انفجار دو روش فاصله مقیاس شده و فاصله مقیاس شده اصلاح شده استفاده می شود.
جدول 6-4مقادیر مجاز سرعت ذره ای حداکثر بر حسب فاصله از محل انفجار [10]

اين جدول به گونه اي تنظيم شده است كه سازههاي مجاور محوطه آتشباري از قبيل ساختمانهاي مسكوني، ساختمانهاي عمومي، مدارس، خطوط لوله، معادن زيرزميني از خطرات لرزش محافظت شوند.
جدول7-4 مقایسه واکنش انسان به اوج سرعت ذره ای[10]

2-5-4معادله فاصله مقیاس شده
این معادله به شکل زیر است: [8]
معادله 8-4
که در آن W خرج حداکثر منفجره شده ، D فاصله از محل انفجار و نزدیکترین سازه محافظت شده و Ds فاکتورفاصله مقیاس شده است که می تواند جهت تعیین مقدار خرج مجاز قابل انفجار در هر پریود 8 میلی ثانیه ای بدون نیاز به مونتورینگ استفاده شود. فاکتور فاصله مقیاس شده که بدون نیاز به مونتورینگ بایستی اعمال شوند، در جدول8-4 آمده است. این مقادیر دارای کاربرد کلی بوده و بنابراین خیلی محافظه کارانه اند. [10]
برای توضیح فرض کنید که یک سازه حساس در فاصله 1000 فوت از یک انفجار قرار دارد. با استفاده از جدول ، فاکتور مقیاس شده مجاز برابر با 55 دست می آید. بنابراین مقدار کل خرج که می تواند در ظرف 8 میلی ثانیه منفجر شود برابر است با:

جدول8-4فاکتور فاصله مقیاس شده جهت کاربرد بدون نیاز به مانیتورینگ[10]

اگر اندازه گیری های واقعی انجام شده در محل پیشنهاد کنند که رابطه استهلاک سرعت طبق رابطه زیرباشد:

برای فاصله بیشتر از 1000 فوت، سرعت ذره ای مجاز یک اینچ بر ثانیه است. با جایگذاری در معادله فوق، فاکتور فاصله مقیاس شده مجاز برابر با 24 بدست می آید. بنابراین مقدار ماده منفجره ه می تواند بر هر تأخیر منفجر شود و شرایط ایمنی سرعت را تأمین کند ، بدست می آید.

اختلاف بین 330و lb/delay 1736مطمئناً تأثیر خیلی زیادی بر طراحی انفجار دارد. مزیت روش رویکرد معادله مقیاس شده این است که خیلی ساده بوده و هیچگونه اندازه گیری نیاز ندارد. فقط مقادیر مناسب را بایستی داخل معادله جایگذاری کرد. معایب آن این است که طراحی انجام شده بر این اساس، خیلی محافظه کارانه است و از آنجائیکه هیچ گونه اندازه گیری صحرائی انجام نمی شود، هیچگونه روش کمی برای بهبود انفجارهای بعدی وجود ندارد. جدول 9-4مقدار ماده منفجره که می تواند در مدت 9 میلی ثانیه یا بیشتر بر حسب فاصله و فاصله مقیاس شده، منفجر شود را به نمایش می گذارد.
جدول 9-4 مقدارخرج منفجر شده بر تاخیر بر حسب فاصله و فاصله مقیاس شده [10]

3-5-4 معادله اصلاح شده فاصله مقیاس شده
تجربیات گذشته نشان داده اند که سرعت ذره ای حداکثر با فاصله مقیاس شده با رابطه زیر مرتبط می شود.
معادله 9-4 [11]
که در آن Vسرعت ذره ای حداکثر (mm/s یا in/s)K، سرعت ذره ای برای DS, DS=1فاصله مقیاس شده (m/kg0.5 یا ft/lb0.5) و ثابت است. این رابطه معادله استهلاک لرزه نیز نامیده می شود. مقادیر k و شدیداًٌ تابع مشخصات محل می باشند. مقدار K می تواند از یک مقدار پایین مانند in/s 20تا بیش از 1000 باشد، توان معمولاً در رنج 1/1 تا 2/4 می افتد.
برای هر معدن این معادله بایستی تعیین شود، یعنی اینکه مقادیر K و برای معدن مورد نظر بایستی بدست آیند. در هر صورت طبق قوانین OSMRE مقدار سرعت ذره ای نبایستی از سرعت ذره ای مجاز جدول 6-4 تجاوز کند (با سطح اطمینان %95) بنابراین برای کاربرد این معادله بایستی سرعت ذره ای حداکثر، فاصله انفجار تا ایستگاه اندازه گیری و حداکثر خروجی که در مدت ms 8 منفجر می شود برداشت شوند. این داده ها بایستی در یک رنج وسیعی از فاصله مقیاس شده برداشت شوند. با توجه به اینکه W (مقدار ماده منفجره) و D (فاصله) تشکیل فاصله مقیاس شده را (DS) می دهند، لذا برای هر انفجار یک زوج داده تهیه می شود از (V.DS) . آنجائیکه یک سطح اطمینان %95 بایستی اعمال شود، داده ها بایستی ا ز یک سری نسبتاً وسیع انفجارها بر داشت شوند. طبق نظر OSMRE اگر داده مناسب باشند، 30 جفت داده قابل قبول است. سپس داده های سرعت ذره ای و فاصله مقیاس شده روی محور مختصات لگاریتمی رسم شده بهترین خط منطبق بر داده ها با روش رگرسیون حداقل مربعات بدست می آید. مقادیر K و همچنین ضریب تعیین (r2) مشخص خواهند شد. مقدار r2 نبایستی کمتر از 0/65باشد. انحراف معیار مورد استفاده در اعمال سطح اطمینان احتمالاً کمتر از 0/2 نخواهد بود و نبایستی از 0/5 بیشتر باشد. برای یک دسته داده، منحنی طراحی طوری تغییر مکان داده می شود که سطح اطمینان %95 بدست آید. اگر انحراف معیار خیلی بزرگ باشد، متغیر K تا حدی افزایش می یابد که سطح اطمینان %95 فقط در مقادیر بالای فاصله مقیاس شده اتفاق می افتد که در این صورت ممکن است این فاصله مقیاس شده در محدوه مقادیر رایج و مجاز محل نباشد. یکبار که منحنی رسم شد، خط افقی حداکثر سرعت مجاز رسم شده (مثلاً mm/s25) و فاصله مقیاس شده خوانده می شود. یا می توان از معادله استهلاک استفاده کرد. این معادله می تواند بدون نیاز به مونتورینگ استفاده شود. البته بایستی بطور پریودیک توسط مانیتورینگ چک شود تا اطمینان حاصل شود که هیچ تغییری در محل یا فرایند انفجار صورت نگرفته است. مزیت این روش این است که یک الگوی انفجار بر اساس ویژگی های محلی تعیین می شود. همچنین در فرایند برازش یک مدل استهلاک ، یک مقدار خیلی زیادی اطلاعات در مورد خود محل و انفجار بدست می آید، بدهد. [10]
4-5-4گراف حداکثر سرعت با توجه به فرکانس
گراف مربوطه به سطح انفجار می تواند برای تعیین لرزه زمین حداکثر مجاز در صورت معلوم بودن فرکانس غالب مورد استفاده قرارگیرد. همانطور که دیده می شود برای فرکانس های بالاتر از Hz 30، سرعت ذره ای مجاز جهش پیدا می کند به مقدار in/s 2 دلیل ،این حقیقت است که سازه ها (ساختمان ها) دارای فرکانس طبیعی پائینی بوده و بیشتر در فرکانس های پائین آسیب پذیرند (کمتر از Hz10)،ساختمان ها اغلب در فرکانسهای بالای Hz 40غیر حساس هستند.
)روش های محاسبه لرزش به صورت تجربی در پیوست 2 آورده شده است.)

شکل11-4استانداردOSRME برای تعیین سرعت ذره ای بر حسب فرکانس غالب[10]
7-4تأثیر جنبش زمین در محدوده معدن
همانطور که متذکر گردید ، قوانین ایمنی بر اساس سرعت ذره ای بنا شده اند. هنگامی که با سازه های خود معدن سروکار داریم، یک نوع مختلفی از معیار خسارت نسبت به سازه های بیرون معدن با مالکیت غیر معدنی ممکن است تحمیل شود. در اینجا برای توضیح بهتر موضوع، یک مثال برگفته

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه درمورد آب زیر زمینی، ساده سازی، دینامیکی Next Entries منبع پایان نامه درمورد تحلیل آماری، ضریب همبستگی، مهندسی معکوس