Phát triển mô hình dự báo sóng chấn động nổ mìn cho các mỏ than lộ thiên với độ chính xác cao sử dụng trí tuệ nhân tạo và các thuật toán máy học ứng dụng tại mỏ than Đèo Nai tỉnh Quảng Ninh
Tính mới và sáng tạo:
- Phát triển thành công một số mô hình dự báo sóng chấn động nổ mìn cho các mỏ than lộ thiên sử dụng trí tuệ nhân tạo và các thuật toán máy học. Áp dụng điển hình cho mỏ than Đèo Nai tỉnh Quảng Ninh.
- Làm sáng tỏ mối quan hệ giữa sóng chấn động nổ mìn và các thông số nổ mìn trên các mỏ than lộ thiên.
- Đề xuất các giải pháp quản lý và kiểm soát sóng chấn động nổ mìn cho các mỏ than lộ thiên nằm gần khu vực dân cư.
Kết quả nghiên cứu:
- Các tác động tiêu cực của chấn động nổ mìn đã được phân tích và đánh giá. Các kết quả cho thấy việc dự báo chính xác chấn động nổ mìn là rất cần thiết để giảm thiểu các tác động tiêu cực tới môi trường xung quanh;
- Dữ liệu nổ mìn và chấn động nổ mìn đã được thu thập tại mỏ than Đèo Nai, Quảng Ninh;
- Một số mô hình trí tuệ nhân tạo mới đã được phát triển để dự báo chấn động nổ mìn cho mỏ than Đèo Nai, Quảng Ninh với mức độ chính xác cao. Điển hình là các mô hình HGS-ANN (mạng nơ-ron nhân tạo được tối ưu hóa bởi giải thuật tìm kiếm dựa trên các trò chơi sinh tồn) với mức độ chính xác: MAE = 1,153; RMSE = 1,761; R2 = 0,922; MAPE = 0,156; mô hình HHO-ANN (mạng nơ-ron nhân tạo được tối ưu hóa bởi giải thuật tối ưu hóa diều hâu) với mức độ chính xác: MAE = 1,505; RMSE = 2,153; R2 = 0,893; MAPE = 0,225;
- Khối lượng thuốc nổ, số nhóm vi sai, các thông số mạng lỗ khoan, chỉ tiêu thuốc nổ và khoảng cách tác dụng là các thông số chính có ảnh hưởng lớn đến cường độ chấn động nổ mìn. Chúng nên được xem xét kỹ lưỡng, thu thập cẩn thận và sử dụng trong quá trình dự báo chấn động nổ mìn trên các mỏ lộ thiên.
Sản phẩm của đề tài
1. Sản phẩm khoa học
- 04 Bài báo đăng trên tạp chí ISI thuộc nhóm Q1
- 01 Bài báo đăng trên tạp chí khoa học chuyên ngành trong nước
- 01 Bài báo đăng trong tuyển tập hội nghị trong nước
2. Sản phẩm đào tạo
- Hướng dẫn thành công 01 Thạc sỹ
- 01 sáng chế: Phương pháp dự báo chấn động nổ mìn trên mỏ lộ thiên (chấp nhận đơn)
3. Sản phẩm ứng dụng
- 01 bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000 và bản vẽ 3D khu vực nghiên cứu (mỏ than Đèo Nai);
- 02 mô hình trí tuệ nhân tạo dự báo chấn động nổ mìn cho mỏ than Đèo Nai (phần mềm thể hiện mô hình);
- 01 bản giải pháp nâng cao hiệu quả công tác nổ mìn, giảm thiểu sóng chấn động và đáp ứng các quy định của pháp luật hiện hành cho mỏ than Đèo Nai;
- 01 bản đánh giá kết quả ứng dụng thực tế dự báo chấn động nổ mìn tại mỏ than Đèo Nai.
Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu:
1. Phương thức chuyển giao
- Chuyển giao bằng hình thức tư vấn và đào tạo
2. Địa chỉ ứng dụng
- Mỏ than Đèo Nai tỉnh Quảng Ninh;
- Công ty Công nghiệp Hóa chất mỏ Cẩm Phả;
- Sở Công thương, Sở TN & MT tỉnh Quảng Ninh;
- Trường Đại học Mỏ - Địa chất.