مهندسی معدن
سال:1397 | دوره:13 | شماره:39 |تعداد مقالات:11

این تحقیق برای پیش بینی میزان گازخیزی لایه زغال و ارزیابی ریسک سوانح ناشی از آن در معدن مکانیزه زغال سنگ طبس به کمک تخمینگر زمین آماری کریجینگ شاخص چندگانه و بر اساس داده های برداشت شده در خصوص گازخیزی لایه زغال C1 از 48 حلقه گمانه انجام شد. نتایج حاصل از نقشه پیش بینی گازخیزی نشان داد که تقریبا 12 درصد از کل مساحت محدوده مورد مطالعه، گازخیزی کمتر از (m3/t) 5 (ریسک کم)، 11 درصد از آن گازخیزی (m3/t) 10-5 (ریسک متوسط) و 15 درصد از آن دارای گازخیزی (m3/t) 15-10 (ریسک بالا) دارد. در حالی که حدود 62 درصد از کل مساحت مورد مطالعه، گازخیزی بالای (m3/t) 15 دارد که دارای ریسک گازخیزی بسیار بالایی است، بنابراین بر اساس تجارب حاصل از پانل های استخراج شده، در مناطق با ریسک گازخیزی پایین تا متوسط می توان با مدیریت استخراج و اصلاح سیستم تهویه عملیات استخراج را ادامه داد، اما در مناطق با ریسک گازخیزی بالا و خیلی بالا مدیران معدن مجبور به پیاده سازی سیستم متان زدایی اند.

دستیابی به توزیع ابعادی و خردایش بهینه قطعات سنگ خرد شده حاصل از انفجار، نقش مهمی در کنترل فرآیندهای استخراج و فرآوری و به حداقل رساندن هزینه های تولید دارد. به منظور بهینه سازی فرآیند تولید و ارزیابی سریع و قابل اعتماد نتایج حاصل از انفجار، یکی از روش های نوین و متداول در تعیین دانه بندی و توزیع خردشدگی سنگ، روش پردازش تصویری است. علی رغم مزایای فراوان، این روش با محدودیت های ذاتی و خطاهایی نیز همراه است که دقت، صحت و تکرارپذیری نتایج را تحت تاثیر قرار می دهند. شناخت این خطاها و کاهش آنها موجب بهبود نتایج حاصل از پردازش تصاویر می شود. بر همین اساس، در این تحقیق ضمن معرفی انواع خطاهای روش پردازش تصویری، خطای زاویه تصویربرداری نامناسب (اعوجاج) مورد تحلیل قرار گرفته و روش هایی برای کاهش آن پیشنهاد شده است. نتایج حاصل از بررسی های انجام شده برروی تعداد 240 تصویر قطعات سنگ خرد شده حاصل از انفجار، بیان گر میانگین دقت 97% و انحراف معیار 4. 5% در رفع خطای اعوجاج تصاویر است. همچنین هرگاه فاکتور فاصله بین 0. 8 تا 1. 5 باشد، نتایج به دست آمده قابلیت اطمینان بیش تری داشته و با کوچک تر شدن ابعاد ذرات، هنگامی می توان به نتایج بهینه دست یافت که فاکتور فاصله کاهش یابد (حدود 0. 2 الی 0. 4). همچنین فراوانی فاکتور فاصله در حالت توزیع لاگ نرمال داده ها، در بازه 0. 5 تا 1. 5 با میانگین 1. 48 دارای فراوانی خطای با میانگین 3% است. مقایسه منحنی دانه بندی سرندی توده سنگ خرد شده، با منحنی دانه بندی حاصل از تصاویر گرفته شده از آن، قبل از رفع خطای اعوجاج و پس از آن، با نرم افزار Split Desktop در حالت خودکار نیز نشان داد که میانگین خطای تخمین توزیع دانه بندی، پس از رفع خطای اعوجاج، بسته به مقدار خطای اعوجاج، از 5 درصد الی 25 درصد کاهش یافته است.

زمان بندی در برنامه ریزی و مدیریت ساخت پروژه ها بسیار مهم است. وابستگی پیچیده بین فعالیت های ساخت در تونل ها، زمان و هزینه های ساخت را تا حدودی تحت تاثیر قرار می دهد. شرایط زمین و زمان و هزینه های ساخت از موارد اساسی در تصمیم گیری ها برای مرحله برنامه ریزی و طراحی یک پروژه به حساب می آیند. در این مقاله، روش DAT برای ارزیابی احتمالاتی شرایط زمین و زمان و هزینه های ساخت به کار گرفته شده است. در طول ساخت، داده های زمین شناسی واقعی برای بخش های حفاری شده تونل در دسترس قرار می گیرد و عدم قطعیت های زمین شناسی برای این بخش ها به طور کامل از بین می رود. این داده های جدید در به روزرسانی شرایط زمین شناسی مورد انتظار مسیر تونل برای دست یابی به پیش بینی های دقیق تر برای بخش حفاری نشده، مورد استفاده قرار می گیرند. برای نشان دادن چگونگی پیش بینی شرایط زمین شناسی مورد انتظار در مسیر تونل، زمان و هزینه های مورد نیاز ساخت و همچنین به روزرسانی این موارد در طول فرآیند ساخت، از تونل جاده گاران به عنوان مطالعه موردی استفاده شده است. برای نشان دادن تاثیر به روزرسانی ها بر روی نتایج اولیه، میزان زمان و هزینه های به دست آمده از مدل اولیه با زمان و هزینه های به دست آمده از مدل به روزرسانی شده، مقایسه شده است. در نهایت، کاهش عدم قطعیت در مورد زمان و هزینه های ساخت تونل نتیجه شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، به روزرسانی داده ها در طول ساخت کمک بسیار خوبی در آگاه ساختن پیمان کارها و کارفرماهای پروژه در پذیرفتن میزان ریسک و ارایه پیشنهادها برای ساخت بخش های حفاری نشده تونل محسوب می شود.

معدن کاری از جمله خطرناک ترین فعالیت ها در سراسر جهان است که همیشه با حوادث مختلف، آسیب ها، از دست دادن جان و خسارت به اموال همراه است. خطرات ایمنی، بهداشت و زیست محیطی فراوانی در محیط کار وجود دارند که غفلت از آن ها و عدم برنامه ریزی جهت کنترل آن ها می تواند عواقب جبران ناپذیری به دنبال داشته باشد. بنابراین، ارزیابی ریسک اهمیت به سزایی در این معادن دارد. هدف از این پژوهش ارزیابی ریسک ایمنی خطرات مربوط به دستگاه سیم برش به روش درخت خطای فازی و همچنین به کارگیری برخی از روش های تعدیل برای کاهش این خطرات در معادن سنگ ساختمانی است. در پژوهش حاضر پس از انجام مطالعات و جمع آوری اطلاعات درباره علل خطرات مربوط به دستگاه سیم برش، قضاوت از طریق پرسشنامه توسط متخصصان مربوطه انجام و خطرات مربوط به دستگاه سیم برش شناسایی، سپس اقدام به تحلیل و ریشه یابی علل خطرات با روش تحلیل درخت خطا شده است. با توجه به مدل درختی که با این روش ایجاد شده، برای وزن دادن به علل ریشه ای که به عنوان رویدادهای اساسی تعیین شده اند از تئوری فازی بهره گرفته شده تا در نهایت احتمال وقوع هر رویداد اساسی به دست آید. نتایج نشان داده که بیشترین احتمال وقوع در بین رویدادهای میانی به ترتیب برای خطرات ناشی از تعمیر و نگهداری، خطرات ناشی از مسائل زمین شناسی و خطرات ناشی از طراحی نادرست و بیشترین احتمال وقوع در بین رویدادهای اساسی به ترتیب برای خطرات ناشی از حرکت و ضربه شلاقی سیم ناشی از گسیختگی، خطرات ناشی از انحراف داشتن سیم برش و خطرات ناشی از وجود لاکارتی (گل و لای) در داخل بلوک سنگ می باشد. در نهایت با توجه به روش های کنترلی پاسخ مناسبی برای کنترل این ریسک ها ارائه شده است.

معدن آهن اجت آباد در 73 کیلومتری شرق سمنان در کمربند کانی زایی آهن استان سمنان واقع شده است. بخش اعظم کانی زایی آهن، هماتیت است که در داخل سنگ میزبان آهکی و ماسه سنگی در مجاورت توده های آندزیتی و بازالت-آندزیتی قرار گرفته است. بر اساس مطالعات کانی شناسی، سنگ معدن آهن به فرم های هماتیت سخت و متراکم همراه مگنتیت، هماتیت نرم، هماتیت گرهکی و اخری در محدوده معدنی وجود دارد که گرهک های هماتیت در داخل زون هماتیت های نرم و پودری قرار می گیرد. مهم ترین کانی های باطله شامل کربنات های کلسیم و منیزیم، کوارتز و فلدسپار است. کربنات ها به صورت سیمان کربناته در گرهک های هماتیتی، رگه و رگچه های کربناته و نیز سنگ میزبان آهکی و آهکی-دولومیتی است. کوارتز و فلدسپار در همراهی هماتیت اخرایی بوده و هم چنین از کانی های اصلی سنگ ساز در ماسه سنگ های سنگ میزبان است. نتایج حاصل از آنالیز شیمیایی بر روی هماتیت ها نشان می دهد که هماتیت سخت دارای بالاترین میزان Fe2O3 است و هماتیت اخرایی بیشترین میزان SiO2 را در بردارد. مجموع میزان MnO، P2O5، و SO3 در ماده معدنی کمتر از یک درصد است. با بررسی آنالیز نقطه ای مایکروپروپ الکترونی بر روی کانی هماتیت، میزان آرسنیک تا 1200 گرم بر تن آشکار شد.

انحلال سطحی روشی است که برای اصلاح سطح کانی ها به کار می رود. در این تحقیق، تاثیر انحلال سطحی بر روی ایزوترم و سینتیک جذب کلکتور سدیم اولئات بر سطح کانی های ایلمنیت، الیوین پیروکسن و کوارتز با استفاده از پارامترهای زمان، pH، دما و انرژی پیوند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج برازش مدل های ایزوترم جذب لانگمویر، فروندلیچ و تمکین و مدل های سینتیکی الوویچ، لاگرگرین و شبه مرتبه دو بر روی داده های آزمایشگاهی نشان داد که جذب کلکتور بر روی کانی ها از مدل ایزوترم لانگمور و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم پیروی می کند. فرآیند جذب کلکتور بر روی کانی های مورد نظر بر اساس ظرفیت جذب از محلول و عمدتا به صورت تک لایه ای اتفاق می افتد. نتایج به دست آمده نشان داد که انحلال سطحی باعث افزایش مقدار جذب کلکتور بر روی ایلمنیت و کاهش آن بر روی کانی های گانگ شده است. همچنین بعد از انحلال سطحی انرژی پیوند ایلمنیت از 57255/4 ژول بر مول به 42437/9 ژول بر مول کاهش یافت که نشان دهنده مساعدتر شدن جذب کلکتور است؛ همچنین در مورد کوارتز و الیوین-پیروکسن باعث کاهش آن به ترتیب از 5746/5 به 5816/5 ژول بر مول و از 8326/6 به 12523/3 ژول بر مول شد. نتایج اندازه گیری زاویه تماس نشان داد که بعد از انحلال سطحی مقدار زاویه تماس ایلمنیت افزایش و مقدار آن برای کانی های گانگ کاهش یافته است که با نتایج آنالیزهای طیف سنجی ماورابنفش، پتانسیل زتا، جذب کلکتور و آنالیز ICP مطابقت بسیار خوبی داشت.

پیش بینی توان در انتخاب، کنترل و بهینه سازی عملکرد آسیاها نقش مهمی ایفا می کند. اغلب روابط ارایه شده برای محاسبه ی توان کشی، با در نظر گرفتن گشتاور ایجاد شده توسط بار داخل آسیا بدست آمده است. در این تحقیق، تاثیر میزان پرشدگی، سرعت آسیا و شکل آستر بر توان کشی با در نظر گرفتن میزان مواد در پرواز و تغییر طول بازوی گشتاور در آسیایی به قطر یک متر مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، میزان بار و درصد مواد در پرواز، با آنالیز تصویری تعیین شدند و با استفاده از نرم افزار Solidworks© مرکز جرم بار و طول بازوی گشتاور نیز اندازه گیری گردیدند. نتایج بررسی ها نشان داد با افزایش میزان پرشدگی، با توجه به افزایش ضخامت بار، طول بازوی گشتاور کمتر از پرشدگی های پایین است و بیشینه ی بازوی گشتاور و در نتیجه میزان گشتاور، در سرعت های بالاتری اتفاق می افتد. مقایسه اعداد بی بعد شده تاثیر جرم و طول بازو نشان داد، سهم بازوی گشتاور برای پرشدگی 15 درصد زمانی که سرعت 55 درصد است و برای پرشدگی 30 درصد زمانی که سرعت 70 درصد است، بالاتر است و در این سرعت ها بیشینه ی گشتاور مشاهده شد. بررسی روند نوسان توان کشی و گشتاور نشان داد در محدوده ای از سرعت، به دلیل عدم تغییر زیاد شکل بار، میزان توان کشی تغییر محسوسی نمی کند. تغییرات توان کشی برای آستر نو و آستر ساییده شده ی سرچشمه با 5184 ساعت کارکرد تعیین شد و مشخص گردید که آستر ساییده شده در تمامی سرعت های آسیا نسبت به آستر نو توان کشی بیشتری دارد. به عنوان مثال، برای 25 درصد پرشدگی و سرعت 70 درصد سرعت بحرانی، توان کشی آستر ساییده شده 10 درصد بیشتر از آستر نو بود.