Journal of Engineering Geology

fa تعیین اندیس کار باند با استفاده از پارامترهای فیزیکی-مکانیکی سنگ به‌روش سطح پاسخ Application of Response Surface Method to the Estimation of Bond Work Index زمین شناسی مهندسی Engineering Geology <div style="text-align: justify;">بخش اعظم انرژی مصرفی در کارخانه‌های فرآوری مواد معدنی و تولید سیمان، اختصاص به انرژی مصرفی آسیای مواد معدنی خام و کلینیکر دارد. بهطور عمده کاهش انرژی مصرفی خردایش و آسیا در بهینهسازی آسیا مدنظر قرار میگیرد. بهدلیل وجود بانک دادههای متعدد در یک قرن گذشته، آسیای آزمایشگاهی باند بهعنوان مبنای بزرگمقیاسسازی و بهینهسازی آسیاهای صنعتی بهکار گرفته شده است. با توجه به پیچیده و وقتگیر بودن آزمون باند، اندیس کار مربوط به آن و اهمیت موضوع، در این مقالۀ به توسعۀ مدلی کارا بهمنظور ارائۀ تخمینی از انرژی مصرفی آسیای باند در هفت نمونه سنگ مختلف و بر مبنای پارامترهای فیزیکی-مکانیکی سنگ توجه شده است. از آن‌جاکه اندازهگیری پارامترهای فیزیکی-مکانیکی در فازهای ابتدایی پروژههای معدنی مرسوم و از سادگی لازم برخوردار است، ارائۀ مدل مناسب تخمین انرژی خردایش مبتنی بر این پارامترها حائز اهمیت است؛ از این‌رو با استناد به دادههای اندازهگیری شده مربوط به آزمایشهای مقاومت فشاری تک‌محوره سنگ، مدول الاستیسیته، شاخص سختی و سایش سنگ و با استفاده از روش سطح پاسخ ارتباط بین این پارامترها در قالب متغیر مستقل و اندیس کار باند در قالب متغیر وابسته بررسی شده و در نهایت مدل مناسب با حداکثر دقت (ضریب همبستگی برابر با یک) بدست آمده است.</div> <div style="text-align: justify;"></div> Introduction The main objective of this contribution is to focus on the portion of the comminution process which deals with the prediction of the energy consumption due to the comminution portion of the milling processes. The comminution energy in mineral processing and cement industry is usually determined by empirical Bond Work Index (BWI), regardless of the mechanical properties of a rock. The BWI is a measure of ore resistance against grinding and is determined by using the Bond grindability test. Determining the BWI value is quite complicated and time consuming. Its value constitutes ore characteristic and is used for industrial commination plants designing and optimization. The BWI is deﬁned as the calculated speciﬁc energy (kW h/t) applied in reducing material of inﬁnite particle size to 80% passing 100 µm. The higher the value for BWI, the more energy is required to grind a material in a ball mill. The energy consumed in the process of comminution depends on both the mechanism of comminution and the mechanical properties of the materials being ground. It is interesting to study the effect of the essential ones of these properties on the energy efficiency of grinding process. Material and methods Several attempts have been made to obtain and optimize the comminution energy. An efficient Response Surface Method, (RSM)-based method for the BWI approximate value determination, which is based on physico-mechanical tests, is presented in this paper. BWI and some physico-mechanical tests on 8 typical rock samples and its correlation are studied; it would be beneficial to examine this relation based on physical concept. The database including Uniaxial Compressive Strength (UCS), Abrasion (AT), Hardness (HT) and Modulus of Elasticity (ME) are assembled by collecting data from Haffez experiments. Results and discussion The determination of the BWI from RSM- based multivariate model is almost matched with measured Bond’s work index. As a result of analysis the best equation obtained from RSM-based model is formulized in Equation 1:                                       (1) Standard statistical evaluation criteria are used to evaluate the performances of predictive models. Conclusion The performance of the estimator models can be controlled by R2, VAF, RMSE, MAPE, VARE and MEDAE. The RSM- based model with higher VAF as well as lower RMSE, MAPE, VARE, MEDAE shows better performance in comparison to the Haffez single-variable models. AT and ME have the greatest effect on the value of BWI; and also HT has the least impact.<a href="./files/site1/files/134/6.pdf">./files/site1/files/134/6.pdf</a> انرژی مصرفی آسیا, اندیس کار باند, روش سطح پاسخ. Bond work index, milling energy, RSM 677 700 http://jeg.khu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1495-1&slc_lang=fa&sid=1 Aref Alipour عارف علی پور aref.alipour@gmail.com 10031947532846004020 10031947532846004020 Yes دانشگاه صنعتی ارومیه، دانشکدۀ معدن Mojtaba Mokhtarian مجتبی مختاریان اصل m.mokhtarian@uut.ac.ir 10031947532846004021 10031947532846004021 No دانشگاه صنعتی ارومیه، دانشکدۀ معدن