تخمين حفاري ويژه انفجار در تونلهاي كوچك مقطع با استفاده از ماشين بردار پشتيبان

Estimation of Specific Drilling in Small Tunnel by Using SVM

روش سنتي چالزني و انفجار با توجه به انعطاف پذيري زياد آن، مناسب ترين انتخاب به منظور حفاري تونل‌هاي كوتاه و مقاطع متغير مي باشد. يكي از پارامترهاي مهم در طراحي و اجراي الگوهاي آتشكاري تونل‌، تعيين حفاري ويژه آن است؛ حفاري ويژه، به متراژ حفاري لازم براي حفر واحد حجم سنگ اطلاق مي شود؛ ارائه ي مدل مناسب تخمين حفاري ويژه در تكميل طراحي الگوي چالزني و انفجار و در كنترل و مديريت پروژه حايز اهميت است. در تحقيق حاضر بر مبناي نتايج ثبت شده از 41 سري داده مربوط به حفر چهار رشته تونل در كشور هند، اقدام به مدل سازي تخمين حفاري ويژه صورت گرفته است؛ براي اين منظور از رگرسيون چند متغيره خطي و الگوريتم ماشين بردار پشتيبان مبتني بر تابع كرنل چندجمله اي ساده، به عنوان ابزارهاي كاربردي استفاده شده است. در مدلسازي پيشنهادي، شاخص كيفيت توده سنگ، سرعت امواج طولي در سنگ، سطح مقطع تونل، ماكزيمم طول چال‌ انفجاري و شاخص جفت شدگي چال انفجاري، به عنوان پارامترهاي مستقل (ورودي مدل) در نظر گرفته شده‌اند. نتايج مدلسازي عملكرد ماشين بردار پشتيبان، با حداقل خطا را تائيد ميكند؛ مقادير ضريب تعيين R2 براي هردو سري داده آموزش و آزمون ماشين بردار پشتيبان، برابر 0/98 بدست آمده است؛ اين ضريب براي رگرسيون خطي نيز برابر 0/91 حاصل شده است. علي رغم برتري نسبي ماشين بردار پشتيبان، نتايج روش رگرسيون نيز كارا بوده و رابطه‌ي‌ مبتني بر آن نيز به عنوان يك گزينه ي دردسترس پيشنهاد مي شود.

Drilling and Blasting method is the controlled use of explosives to break rocks for excavation. It is practiced most often in mining and civil engineering. Basically short tunnels are usually constructed by drilling and blasting method. The value of specific drilling in tunnel blasting processes considerably affects the efficiency of the blasting. Specific drilling affects costs of drilling and blasting, specific charge, fragmentation size, muck pile shape, over break profile shape. In this paper, we present an application of Support Vector Machine (SVM) to the calculation of the specific drilling for small size tunnel blasting. Certain small size tunnel blast tests in four case studies have been used to present the SVM-based model. Among available existing parameters in the literature, some of the most influencing parameters are selected. These models are based on seismic wave velocity (P-wave), Rock Quality Designation (RQD), coupling ratio of explosive charge, maximum depth of blast hole and tunnel area. Evaluation of the numerical measures of the goodness of the statistical fit clearly indicated that corresponding SVM model is more acceptable than multiple linear regression model for estimating specific drilling.