Risk assessment of blasting operations in open pit mines using FAHP method

Purpose. In the mining blasting operation, fragmentation is the most important output. Fly rock, ground vibration, air blast, and environmental effects are detrimental effects of blasting operations. Identifying and ranking the risk of blasting operations is considered as the most important stage in project management. Methods. In this research, the problem of identifying and ranking the factors constituting the risk in blasting operations is considered with the methodology of the Fuzzy Analytical Hierarchy Process (FAHP). Criteria and sub-criteria have been determined based on historical research studies, field studies, and expert opinions for designing a hierarchical process. Findings. Based on FAHP scores, non-control of the sub-criterion of health and safety (C3), blast operation results (C18) and knowledge, and skill and staffing (C2) with a score of 0.377, 0.334, and 0.294 respectively are the most effective sub-criterion for the creation of blasting operations risk. According to the score, the sub-criterion C18 is the most effective sub-criterion in providing the blasting operations risk. Effects and results of blasting operations (D8), with a score of 0.334 as the most effective criterion, and natural hazards (D10), with a score of 0.015, were the last priorities in the factors causing blasting operations risk. Originality. Regarding the risk rating of blasting operations, the control of the sub-criteria C3, C18, and C2, and the D8 criterion, is of particular importance in reducing the risk of blasting operations and improving project management. Practical implications. The evaluation of human resource performance and increase in the level of knowledge and skills and occupational safety and control of all outputs of blasting operations is necessary. Therefore, selecting the most important project risks and taking actions to remove them is essential for risk management.Мета. Визначення ризиків проведення вибухових робіт та їх оцінка на основі використанням нечіткого методу аналізу ієрархій (НМАІ) для покращення управління якістю проектів. Методика. В рамках даного дослідження, проблеми визначення та оцінки ризиків вибухових робіт розглядалися із застосуванням нечіткого методу аналізу ієрархій. На базі аналізу історичних даних і польового дослідження з урахуванням експертних оцінок були визначені критерії та підкритерії для побудови ієрархій. Результати. За результатами НМАІ, неконтролюючий підкритерій здоров’я та безпеки (С3), підкритерій результатів вибухових робіт (С18), знань, умінь і кадрів (С2) зі значеннями 0.377, 0.334 і 0.294 відповідно найбільш ефективні в появі ризику проведення вибухових робіт. Підкритерій С18 чинить найбільший вплив на ризик проведення вибухових робіт. Критерій результатів і наслідків вибухових робіт (D8) з найефективнішим значенням 0.334 та критерій природних катастроф (D10) зі значенням 0.015 є останніми пріоритетами серед чинників, які визначають ризик проведення вибухових робіт. Наукова новизна. Отримав доповнення та подальший розвиток науково-методичний підхід до визначення ризиків при проведенні вибухових робіт, заснований на їх ранжуванні з використанням системи виявлених критеріїв і підкритеріїв методом НМАІ. Практична значимість. Для успішного керування проектом важливо визначати найсерйозніші ризики проекту й вжити заходів щодо їх усунення. Відносно ранжирування ризиків проведення вибухових робіт управління підкритеріями C3, C18 і C2, а також критерієм D8, особливо важливо для зниження цих ризиків та покращення якості управління проектом.Цель. Определение рисков проведения взрывных работ и их оценка на основе использования нечеткого метода анализа иерархий (НМАИ) для улучшения управления качеством проектов. Методика. В рамках данного исследования, проблемы определения и оценки рисков взрывных работ рассматривались с применением нечеткого метода анализа иерархий. На базе анализа исторических данных и полевого исследования с учетом экспертных оценок были определены, критерии и подкритерии для построения иерархий. Результаты. По результатам НМАИ, неконтролирующий подкритерий здоровья и безопасности (С3), подкритерий результатов взрывных работ (С18), знаний, умений и кадров (С2) со значениями 0.377, 0.334 и 0.294 соответственно наиболее эффективны в появлении риска проведения взрывных работ. Подкритерий С18 оказывает самое большое влияние на риск проведения взрывных работ. Критерий результатов и последствий взрывных работ (D8) с самым эффективным значением 0.334 и критерий природных катастроф (D10) со значением 0.015 являются последними приоритетами среди факторов, которые определяют риск проведения взрывных работ. Научная новизна. Получил дополнение и дальнейшее развитие научно-методический подход к определению рисков при проведении взрывных работ, основанный на их ранжировании с использованием системы выявленных критериев и подкритериев методом НМАИ. Практическая значимость. Для успешного руководства проектом важно определять самые серьезные риски проекта и предпринять действия по их устранению. В отношении ранжирования рисков проведения взрывных работ управление подкритериями C3, C18 и C2, а также критерием D8, особенно важно для снижения этих рисков и улучшения руководства проектом.The authors would like to thank Mining Engineering Department, Islamic Azad University (South Tehran Branch) for supporting this research

NAČIN PROCJENE I KLASIFIKACIJE KAMENOLOMA OBLIKOVANOGA KAMENA S NAGLASKOM NA SIGURNOSNE PARAMETRE

Building, dimensional and decorative stones from mining and industry are among the significant resources of Iran. Following China and Italy, Iran is in third place of world production, but only has a minor contribution in international trade. One main reason of this problem is negligence regarding the introduction of dependable mines to foreign customers. On the other hand, the frequency of fatal and non-fatal accidents in these mines implies the necessity of more attention to safety parameters. The first stage to attain this aim is identifying the major factors on safety of these mines and ranking the major mines considering these indices. In this paper, a comprehensive model for ranking of mines in the sense of all imposing attributes with an emphasis on safety parameters is presented. In order to validate the model, 19 active mines of the Pyrtak Company in Lorestan province have been used. In this paper, after determining all the parameters of safety in decorative stone mines and weighting these attributes, using AHP-TOPSIS and fuzzy environment, mines have been ranked. After a systematic evaluation of the decorative stone mines, the most appropriate mine is selected.Građevinski, oblikovani i ukrasni kamen te kamenolomi iz kojih se pridobivaju pripadaju važnoj gospodarskoj grani u Iranu. Danas je ta zemlja, nakon Kine i Italije, na trećemu mjestu po pridobivanju takvih sirovina u svijetu. Međutim, u svjetskoj trgovini takvim kamenjem sudjeluje sa znatno manjim udjelom. Jedan je od razloga nedostatak predstavljanja aktivnosti vezanih uz tu gospodarsku granu inozemnim kupcima. Nadalje, broj nesreća, s ozbiljnim i manjim posljedicama, pokazao je kako se njihovu sprječavanju mora posvetiti više pozornosti. Prvi korak u tome je prepoznavanje svih onih faktora koji na to mogu utjecati te rangiranje najvećih kamenoloma po sigurnosnim kriterijima. Stoga je ovdje prikazan opsežan model za rangiranje kamenoloma, u kojemu su izdvojene sve nužne varijable važne za sigurnost rada. U cilju provjere modela analizirano je 19 kamenoloma koje vodi tvrtka Pyrtak u provinciji Lorestan. Nakon određivanja uvjeta u kamenolomima ukrasnoga kamena i određivanja njihova utjecaja primijenjena je metoda AHP-TOPSIS koja se temelji na neizravnoj logici. Kamenolomi su rangirani prema rezultatima te je izdvojen onaj s najprimjerenijim načinom rudarenja

Modelo matemático práctico para el diseño de voladura de bancos.

El presente informe de investigación tuvo como finalidad desarrollar un modelo matemático práctico eficiente y confiable para el diseño de voladura de bancos. La investigación surgió del problema que la gran mayoría de los modelos matemáticos para el diseño de voladura debido a la antigüedad resultan obsoletos o poco eficientes a la hora de diseñar la voladura. Para esta investigación se trabajó con una muestra conformada por el área de perforación y voladura de unidades mineras a tajo abierto, utilizando como tipo de investigación básica y con un diseño de investigación no experimental descriptivo. Asimismo, para el procesamiento de información se utilizaron métodos analíticos y técnicas de análisis documental y el fichaje. Como instrumento la guía de análisis documental, además se utilizó el programa Excel y el software JK Simblast como herramientas para el análisis y generación de resultados. Finalmente, como resultado se desarrolló un modelo matemático práctico eficaz y confiable para el diseñó de voladura de bancos. Se realizaron simulaciones en el software JK Simblast de diseños de voladura mediante el modelo matemático tomando en cuenta distintos escenarios dando como resultado una fragmentación con un P50 de 0.059 a 0.13 metros y un P80 de 0.24 a 0.25 metros

Risk criteria classification and the evaluation of blasting operations in open pit mines by using the FDANP method

Purpose. Mineral projects are heavily influenced by risk factors. By providing evidence-based information and analysis to make informed decisions about how to choose between options, a risk assessment can be made. Methods. In this study, the relationships of 46 criteria and 10 dimensions affecting the risk of blasting operations were investigated in order to determine the significance, effectiveness, relative weight of the criteria and dimensions as well as to prioritize the risk criteria of blasting operations. For this purpose, the combination of the FDEMATEL method and FANP method are used as FDANP. Findings. The most important criterion is the lack of specialized knowledge (C1). The damage to manpower criterion (C46) will receive the greatest impact from other criteria. The criterion for implementing the explosion plan, without respecting the design principles (C12) has most interactions with other criteria and the failure to determine the amount of production capacity (low or high) criterion (C45) has the least interactions with other criteria. According to the FDANP method, the number of explosions in one stage (C14) is the first criterion of the blasting operations risk. Originality. By controlling this criterion, the effects and destructive consequences of blasting operations can be prevented. Controlling this criterion reduces the risk of blasting operations and also reduces the damage by C46 criterion. From comparison, human resources dimension (D1) is the most effective and natural hazards dimension (D10) has the greatest interactions with other dimensions and is most affected among the other dimensions. The production and extraction consideration dimension (D9) has the least interaction with other dimensions and is less important. Practical implications. By reducing the destructive effects of blasting operations, two favorable results will be achieved: the reduction of damage caused by undesirable consequences and the assignment of a greater share of blast energy to the desired outcomes.Мета. Розробка класифікації критеріїв оцінки ризиків на кар’єрах із використанням методу аналітичної мережі нечітких процесів прийняття рішень на основі фактичної інформації та її комплексного аналізу. Методика. В даному дослідженні були вивчені взаємозв’язки 46 критеріїв і 10 параметрів, що впливають на ризик вибухових робіт, з метою визначення значущості, ефективності, відносної ваги критеріїв та параметрів, а також визначення пріоритетності критеріїв ризику вибухових операцій. Для цього був використаний метод FDANP, який являє собою комбінацію методу FDEMATEL (Fuzzy Decision Making Trial and Evaluation Laboratory) і методу FANP. Результати. Встановлено, що в оцінці ризиків відсутність спеціалізованих знань (С1) є найбільш важливим критерієм. Відзначається, що критерій завданих збитків робочій силі (C46) відчуває найбільший вплив з боку інших критеріїв. Критерій виконання плану вибуху без урахування проектних принципів (C12) найбільше взаємодіє з іншими критеріями, а критерій нездатності визначення обсягу виробничої потужності (низький або високий) (C45) взаємодіє з іншими критеріями найменше. Згідно з методом FDANP, кількість вибухів на одній стадії (C14) є першим критерієм ризику вибухових робіт. При порівнянні параметрів виявлено, що людські ресурси (D1) є найбільш ефективним параметром, а стихійні лиха (D10) найсильніше взаємодіють з іншими параметрами та найбільш схильні до їх впливу. Визначено, що параметр впливу виробництва та видобутку (D9) менше всього взаємодіє з іншими параметрами і менш важливий. Наукова новизна. Науково обґрунтовані математичні взаємозв’язки між величинами ризику підривних робіт. Встановлено, що, контролюючи критерій (C14), можна запобігти руйнівним наслідкам вибухових робіт, а управління даним критерієм знижує ризики вибухових робіт, а також зменшує шкоду за критерієм C46. Практична значимість. Зменшення руйнівного впливу вибухових робіт може призвести до двох сприятливих результатів: скорочення збитку, викликаного небажаними наслідками вибуху, і спрямованому використанню більшої частки енергії вибухових робіт для отримання бажаних результатівЦель. Разработка классификации критериев оценки рисков на карьерах с использованием метода аналитической сети нечетких процессов принятия решений на основе фактической информации и ее комплексного анализа. Методика. В данном исследовании были изучены взаимосвязи 46 критериев и 10 параметров, влияющих на риск взрывных работ, с целью определения значимости, эффективности, относительного веса критериев и параметров, а также определения приоритетности критериев риска взрывных операций. Для этого был использован метод FDANP, который представляет собой комбинацию метода FDEMATEL (Fuzzy Decision Making Trial and Evaluation Laboratory) и метода FANP. Результаты. Установлено, что в оценке рисков отсутствие специализированных знаний (С1) является наиболее важным критерием. Отмечается, что критерий нанесенного ущерба рабочей силе (C46) испытывает наибольшее влияние со стороны других критериев. Критерий выполнения плана взрыва без учета проектных принципов (C12) больше всего взаимодействует с другими критериями, а критерий неспособности определения объема производственной мощности (низкий или высокий) (C45) взаимодействует с другими критериями меньше всего. Согласно методу FDANP, количество взрывов на одной стадии (C14) является первым критерием риска взрывных работ. При сравнении параметров выявлено, что человеческие ресурсы (D1) являются наиболее эффективным параметром, а стихийные бедствия (D10) сильнее всего взаимодействуют с другими параметрами и наиболее подвержены их влиянию. Определено, что параметр учета производства и добычи (D9) меньше всего взаимодействует с другими параметрами и менее важен. Научная новизна. Научно обоснованы математические взаимосвязи между величинами риска взрывных работ. Установлено, что, контролируя критерий (C14), можно предотвратить разрушительные последствия взрывных работ, а управление данным критерием снижает риски взрывных работ, а также уменьшает ущерб по критерию C46. Практическая значимость. Уменьшение разрушительного воздействия взрывных работ может привести к двум благоприятным результатам: сокращению ущерба, вызванного нежелательными последствиями взрыва, и направленному использованию большей доли энергии взрывных работ для получения желаемых результатов.The authors would like to thank Mining Engineering Department, Islamic Azad University (South Tehran Branch) for supporting this research