تحسين تكنولوجيا الاستصلاح البيئي والفعّال للمناجم الخضراء بناءً على طريقة هيسيتنت فازي TOPSIS

التئام المناظر الطبيعية المشوهة

تعتمد المجتمعات الحديثة على المعادن، لكن مناجم الاستخراج السطحي قد تترك خلفها منحدرات عارية وغير مستقرة تنشر الغبار، وتفقد التربة بفعل التعرية، وتواجه صعوبة في دعم نمو النبات. تُظهر هذه الدراسة كيف أن الجمع بين المسح ثلاثي الأبعاد المتقدم ونظام قرار ذكي يمكن أن يحول تلك الجدران الصخرية إلى مناظر أكثر خضرة وأماناً — بسرعة أكبر وبموثوقية أعلى وتكلفة أقل من الحلول التقليدية الجامعة.

رؤية المنجم بدقة عالية

بدلاً من اعتبار منحدر المناجم كسطح موحّد، يبدأ المؤلفون بعمل خرائط مفصّلة له. باستخدام ماسح ليزري ثلاثي الأبعاد طويل المدى، يبنون نموذج تضاريسي رقمي (DTM) لمنجم B في مقاطعة شاندونغ بالصين. يلتقط هذا النموذج الشكل والارتفاع والانحدار الدقيق لكل جزء من جدار الحفرة. وعند دمجه مع مسوح ميدانية لأنواع الصخور والشقوق وظروف المياه والمناخ، يسمح ذلك للفريق بتقسيم المنحدر إلى سبع مناطق متميزة، لكل منها جيولوجيا واستقرار خاصان به. تشكّل هذه الصورة الدقيقة الأساس لخطة استصلاح مصمّمة بشكل أدق.

استيعاب الأرض غير اليقينية

اختيار طريقة استصلاح منحدر منجم أمر معقّد لأن العديد من العوامل المهمة — مثل صلابة الصخر أو احتمال استقرار النباتات — يصعب تمثيلها برقم واحد فقط. قد يتردد الخبراء بين تقييمات مختلفة، وغالباً ما تخفي طرق التحكيم الكلاسيكية هذا الغموض. للتعامل مع ذلك، يستخدم المؤلفون نهج قرار يسمى هيسيتنت فازي TOPSIS. ببساطة، يتيح هذا للخبراء التعبير عن نطاق من القيم المحتملة لثمانية مؤشرات رئيسية، بما في ذلك قوة الصخر، تباعد الشقوق، المياه الجوفية، وأضرار التفجير. ثم تقوم خوارزمية رياضية بوزن هذه المؤشرات، ومقارنة كل منطقة منحدر بحالتين مثالية «الأفضل» و«الأسوأ»، وحساب مدى اقتراب كل منطقة من الحالة المرغوبة. تُصنّف المناطق ذات الدرجات الأعلى على أنها ذات صخر أقوى وأكثر استقراراً؛ وتُعد المناطق ذات الدرجات الأدنى أضعف وأكثر هشاشة.

مطابقة العلاج المناسب مع المكان المناسب

بمجرد تصنيف جودة الصخر في كل منطقة منحدر، تكون الخطوة التالية مطابقة ذلك بأكثر طرق الاستصلاح ملاءمة. يُطبّق على أقوى الصخور (الدرجة I) في منطقتين رشّ ركائز سميكة: غطاء متين من التربة والأسمدة والمواد الرابطة والبذور مصمم للالتحام بالصخور العارية تقريباً ودعم غطاء نباتي كثيف. تُعالج الصخور متوسطة الجودة (الدرجة II) في أربع مناطق بشبكة نباتية ثلاثية الأبعاد—مادة شبيهة بالشبك توضع فوق المنحدر لتثبيت جذور النباتات ومقاومة تآكل الأمطار. تُستعاد أضعف منطقة (الدرجة III)، حيث الصخر طري ومُتكسّر، باستخدام تقنيات رش التربة التي تضيف غطاءً ترابياً أخف وأكثر مرونة يناسب الأراضي غير المستقرة. تحل حلقة «التقسيم–التقييم–القرار» هذه محل الاختيارات القائمة على الحدس بربط واضح قائم على البيانات بين ظروف الموقع المحلية والعلاج المناسب.

هواء أنظف، منحدرات أكثر خضرة، وفواتير أقل

يختبر الفريق بعد ذلك مدى فعالية هذه الاستراتيجية المخصصة في منجم B. على مدار 12 شهراً يقيسون غطاء النبات، والغبار القريب من الأرض، وتعرية التربة، ويقارنون النتائج مع طرق سابقة مذكورة في الأدبيات. تعزز المنهجية المحسّنة استعادة الغطاء النباتي إلى نحو 25 بالمئة، بينما تظل طرق المقارنة دون 15 بالمئة. تنخفض مستويات الغبار قرب سطح الأرض بصورة ملحوظة، محسّنة جودة الهواء للعاملين والمجتمعات المجاورة، ويتناقص فقد التربة من قطع الاختبار أكثر مما هو الحال في التقنيات المنافسة، خاصة على فترات أطول. وبما أن أغلى تقنية رش تُخصص فقط للمناطق التي تحتاجها فعلاً، تنخفض تكلفة الاستصلاح الإجمالية بنحو 29 بالمئة مقارنة بتطبيق تلك التقنية في كل مكان.

من منجم واحد إلى عدة مواقع

الخلاصة للمستخدم غير المتخصص هي أن ليس كل أجزاء المنجم متماثلة، ومعالجتها على أنها كذلك يهدر المال ويضعف النتائج. من خلال رسم تضاريس دقيق، والتعامل بشفافية مع عدم اليقين في أحكام الخبراء، وتكييف أدوات الاستصلاح مع ظروف الصخر المحلية، يحول هذا الإطار جدار الحفرة المتضرر إلى منظر أكثر استقراراً وخضرة مع تحقيق وفورات في التكلفة. وعلى الرغم من أن الدراسة حتى الآن تستند إلى منجم واحد، فإن ذات المنطق يمكن أن يوجه الاستصلاح في مواقع عديدة أخرى مع تحول صناعة التعدين نحو عمليات "خضراء" حقيقية.

الاستشهاد: Wang, B., Guo, D., Sun, J. et al. Optimization of ecological and efficient restoration technology for green mines based on hesitant fuzzy TOPSIS. Sci Rep 16, 6586 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37060-6

الكلمات المفتاحية: استصلاح المناجم, التعدين الأخضر, ثبات المنحدرات, استعادة الغطاء النباتي, مكافحة الغبار والتعرية