Development of a new methodology for path optimization of underground mine haul roads using evolutionary algorithms
Yer altı madenlerinde ana nakliye yolu güzergâhının optimize edilmesi maksadıyla evrimleşen algoritmalara dayalı yeni bir metodoloji geliştirilmesi
- Tez No: 503068
- Danışmanlar: PROF. DR. CELAL KARPUZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden İşletme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Maden İşletme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Yeraltı madenlerinde ana nakliye yolu, personel, ekipmanlar, üretilen cevher ve hava için erişim güzergâhı olarak görev yapar. Ana nakliye yolu güzergâhı, ilk yatırım maliyeti ve işletme maliyeti parametrelerini kontrol etmektedir. Önemine rağmen bir ana nakliye yolu tasarımı yapmanın en yaygın yolu deneyimli maden tasarım uzmanlarının öngörülerine güvenmektir. Basit yeraltı maden planlarının aksine karmaşık yeraltı madeni planlarında seyir edebilirlik kısıtlamalarını ihlal etmeyen optimum güzergahın belirlenmesi insanın düşünsel kapasitesini aşabilmektedir. Açıkça bellidir ki en küçük dönüş yarıçapı ve en büyük yol eğimi kısıtlamalarını sağlayan ve en kısa ana nakliye yolu güzergahını belirlemede kullanılacak yeni bir metodolojiye ihtiyaç vardır. Ayrıca, yapısal olarak bozuk bölgelerden (fay, eklem gibi) veya herhangi bir istenmeyen bölgeden kaçınmak faydalı olabilir. Güzergah uzunluğu minimizasyonuna ek olarak, güvenliği artırmak ve tünel tahkimat maliyetlerini düşürmek maksadıyla kaya kütlesi kalitesi de optimize edilmelidir. Bu çalışma, yeraltı maden planlamasındaki önemli bir tasarım sorununa algoritmik bir çözüm getirmeyi amaçlamaktadır. İlk aşamada, en kısa yol optimizasyonu bu spesifik madencilik problemine uyarlanmıştır. Geleneksel yöntemler incelenmiş ve evrimleşen algoritmalar kullanılarak iyileştirilmiş bir çözüm mekanizması geliştirilmiştir. İkinci aşamada güzergah mesafesi ve nakliye yolunu çevreleyen kaya kütle kalitesi çok amaçlı optimizasyon yöntemiyle optimize edilmiştir. Geliştirilen algoritmalar basit kıyaslama problemleri ile kontrol edilmiştir. Son olarak, algoritmik tasarımlar ile insan uzmanların halihazırda aktif olarak işleyen yeraltı madenleri için hazırladığı tasarımlar kıyaslanmıştır. Evrimleşen algoritmaların faydaları gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The main haul road serves as an access route for men, equipment, transportation of extracted ore and ventilation air in underground mines. Initial capital investment and operating cost parameters are affected by the haul road path. However, the most common method to design a main haul road is to rely on the provisions of skilled mine design experts. Contrary to the simple underground mine layouts, determination of the optimum path without violating navigability constraints in complex underground networks may exceed the limit of human intelligence. Obviously, a new methodology is required to obtain the shortest mine haul road that satisfy the minimum turning radius and maximum gradient constraints. It is also useful to avoid some structural defect zones (like faults, joints) or any kind of undesired regions. In addition to the path length minimization, rock mass quality should also be optimized for increasing safety and decreasing tunnel support costs. This study aims to provide an algorithmic solution to one of the major design problems in underground mine planning. In the first stage, the shortest path optimization is adapted to this specific mining problem. Conventional methods are investigated and an improved solution mechanism is established using evolutionary algorithms. In the second stage, path length and the rock mass quality covering the haul road are optimized by a multi objective optimization. Developed algorithms are verified on simple benchmark problems. Finally, algorithmic designs are compared to the designs of human experts on actively operating underground mines. Advantages of evolutionary algorithms are shown.
Benzer Tezler
- Bulanık çok modlu kaynak kısıtlı proje çizelgeleme problemlerinin çözümü için matematiksel bir model
A mathematical model for the solution of the fuzzy multi mode resource-constrained project scheduling problems
ÖMER ATLI
Doktora
Türkçe
2012
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiHava Harp Okulu KomutanlığıEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ KAHRAMAN
- Hazır giyimde yalın üretim metodları ile dikim verimlilik optimizasyonu
Sewing productivity optimization with lean manufacturing methods in apparel industry
ŞADAN ESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA KALAOĞLU
- Elektrik dağıtım sistemlerinde kayıp azaltımı için fider düzenlemesi
Distribution feeder reconfiguration for loss reduction
DİLEK DİNÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN KAYPMAZ
- Construction of the subtour
Gezgin satıcı probleminin alt tur engelleme kısıtlarının oluşturulması ve uzantıları
TOLGA BEKTAŞ
- Çok amaçlı kremayer-pinyon mekanizmalarının kinematik sentez ve analizi
Kinematic synthesis and analysis of the rack and pinion multipurpose mechanism
AYLİN YENİLMEZ
