مهندسی معدن
سال:1389 | دوره:5 | شماره:9 |تعداد مقالات:11

حفاری خط 2 تونل متروی تهران با استفاده از ماشین حفار با سپر محافظ انجام گرفته و سپس به وسیله قطعات بتن آرمه پیش ساخته 9 قطعه ای (1+8)، پوشش نگهداری دایمی نصب شد. برای جلوگیری از نفوذ آب های اطراف به داخل تونل و تحکیم رسوبات آبرفتی اطراف تونل، از عملیات تزریق سیمانی به عنوان پرده آب بند محیطی استفاده شد. پس از اتمام عملیات تزریق در قطعات مختلف تونل، برای ارزیابی کیفیت عملیات تزریق، تعدادی گمانه های کنترلی حفر و مغزه گیری شد و سپس در همین گمانه ها آزمایشهای فشار آب (لوژان) صورت گرفت.در این مقاله، با تحلیل و تفسیر نمودارهای P-Q حاصل از آزمایش های لوژان در تراز مقاطع یک متری اطراف تونل در قطعه S2-X2 و همچنین شکل مغزه ها و اعداد لوژان منتسب به هر آزمایش، ضمن ارایه رابطه ای جدید، کیفیت عملیات تزریق تونل قطعه مذکور، مورد بحث و بررسی قرار گرفت.

آسیاهای خودشکن، جایگزین چندین مرحله سنگ شکنی و آسیاکنی در مدارهای خردایش شده اند. این آسیاها نسبت به تغییر پارامترهای عملیاتی، به ویژه مشخصات بار اولیه، بسیار حساس هستند. شبیه سازی یکی از ابزارهای بهبود کارآیی آسیاهای خودشکن است. بدین منظور لازم است که آزمایش های خردایش بر روی بار ورودی به آسیا انجام شود. در این تحقیق، آزمایش های خردایش شامل ضربه، سایش و خود شکست بر روی نمونه هایی از بار اولیه آسیای خودشکن چغارت انجام شد. مقادیر توابع شکست و انتخاب، پارامترهای سایش و مدل خود شکست نمونه های معرف تعیین شدند. زمان ماند متوسط آسیای خودشکن نیز اندازه گیری شد. با استفاده از نتایج آزمایش های فوق و اطلاعات موجود در کارخانه، آسیای خودشکن چغارت که در مدار بسته با سرند موزی قرار دارد، به کمک نرم افزار MODSIM (نرم افزار شبیه سازی مدارهای کانه آرایی)، شبیه سازی گردید. با استفاده از این روش، توزیع ابعادی محصول خروجی از آسیای خودشکن تعیین شد. نتایج حاصل با داده های کارخانه همخوانی خوبی داشت. با استفاده از این تکنیک می توان تاثیر تغییر پارامترهای عملیاتی بر روی دانه بندی محصول آسیای خودشکن را پیش بینی کرد.

بر اساس بررسی های صورت پذیرفته، کانی سازی طلا در منطقه کردستان ایران به عنوان تیپ طلای پهنه های برشی طبقه بندی شده است. در این تحقیق به بررسی داده های برداشت شده از محیط ثانویه (رسوبات آبراهه ای) به منظور ارزیابی اختصاصات ژئوشیمیایی این تیپ کانی سازی پرداخته شده است. با توجه به تحلیل خوشه ای داده ها، اختصاصات ژئوشیمیایی زیرگروه وابسته به کانی سازی شامل تنگستن، بیسموت، قلع و برلیوم بهمراه ارسنیک مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی نمودار احتمال عناصر این زیرگروه منجر به شناسایی و تفکیک مناطق آنومال شده و بر این اساس اختصاصات ژئوشیمیایی کانی سازی طلای پهنه برشی کردستان تفسیر شده است. پراکندگی فضایی دو بعدی مناطق آنومال عناصر قلع و تنگستن ارتباط مستقیم با طلا داشته و بیسموت بطور معکوس با طلا مرتبط است. ارسنیک وابستگی و آنومالی چندانی را در این محیط از خود نمایش نداده است.ارتباط قابل توجهی بین اختصاصات ژئوشیمیایی محیط ثانویه منطقه کانی سازی طلای پهنه برشی کردستان با اختصاصات محیط اولیه ذخایر مشابه آن در نقاط دیگر دنیا بدست آمده است. این تشابه رفتاری به لحاظ اکتشافی بر اهمیت استفاده از الگوهای به دست آمده در محیط اولیه و توان توسعه آن برای محیط ثانویه تاکید می نماید.

امروزه استفاده از سانتریفیوژ نلسون و میز جمنی در بسیاری از کارخانجات فراوری طلای پلاسری در دنیا جایگزین جداکننده های ثقلی متداول همچون جیگ، اسپیرال ومیز نرمه شده اند. دستیابی به بازیابی 90 تا 95 درصدی در کارخانجاتی که از این دستگاه ها استفاده کرده اند باعث استفاده روز افزون این دستگاه ها در کارخانجات طلای پلاسری گردیده است. هدف این مقاله بررسی افزایش بازیابی طلای پلاسری کارخانه طلای پلاسری کوه زر دامغان با استفاده از سانتریفیوژ نلسون و میز جمنی است. نمونه های مورد آزمایش با عیار0.52 ppm  از ترانشه ای که خوراک کارخانه را تامین می کرد، انتخاب شد. پارامترهای مورد بررسی در آزمایش های نلسون، میزان نرخ خوراک دهی خشک، سرعت دورانی جام دستگاه و فشار آب بودند که در نهایت بهترین بازیابی درنرخ خوراک دهی 420 گرم بر دقیقه، سرعت دورانی 80 درصد سرعت نهایی و فشار آب3 psi ، معادل 93.92 درصد با عیار کنسانتره 19.8 ppm حاصل شد. کنسانتره حاصل از آزمایش بهینه شده نلسون به عنوان خوراک میز جمنی استفاده گردید. پارامترهای مورد بررسی در آزمایش های میز جمنی عبارت از فرکانس میز، دبی آب شستشو و نرخ خوراک دهی بود که پس از انجام آزمایش های لازم مقادیر بهینه آنها به ترتیب برابر 300 دور بر دقیقه،5.2  لیتر بر دقیقه و 0.1 کیلو گرم بر دقیقه حاصل شد. بازیابی در شرایط فوق الذکر معادل 87.97 درصد و عیار کنسانتره 60 ppm بوده است.

پایه های زنجیری در روش جبهه کار بلند مکانیزه بین دو پهنه استخراجی باقی گذارده می شوند و شرایط بارگذاری آنها با شرایط بارگذاری پایه ها در روش استخراج اتاق و پایه متفاوت است زیرا این پایه ها بار حاصل از منطقه تخریب را نیز تحمل می نمایند. از این رو برآورد مقدار و چگونگی توزیع بار بر روی آنها دارای اهمیت زیادی است. محدودیت های روش های سنتی و تجربی در برآورد بار وارد بر این پایه ها مطلوبیت های زیادی را برای استفاده از روش های عددی ایجاد کرده است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزارFLAC3D  و در نظر گرفتن مدل کرنش نرمی موهرکولمب، تاثیر بار های کناری و جلویی بر روی پایه های زنجیری در معدن زغالسنگ طبس با توجه به جانمایی آنها نسبت به جبهه کار، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که حداکثر بار وارد بر پایه های زنجیری در فاصله 4 تا 5 متری لبه پایه و هنگامی که جبهه کار در حدود 20 متر جلوتر از آن باشد، اعمال می شود.

سرعت موج برشی یکی از مهم ترین پارامترهای اثرگذار در پیش بینی رفتار مخزن است. سرعت موج برشی در تعیین نوع لیتولوژی سازند، سیال درون سازند (اکتشاف مخازن گازی)، تخلخل و تعیین پارامترهای ژئومکانیکی سازند کاربرد دارد. تعیین سرعت موج برشی به وسیله نمودارگیرهای چاه پیمایی هزینه بالایی دارد و به همین دلیل در اغلب چاه ها اندازه گیری نمی شود. در چند دهه گذشته، روابط تجربی متعددی برای تخمین سرعت موج برشی بر اساس پارامترهای فیزیکی سنگ در لیتولوژی های مختلف ارایه شده است. مهم ترین و پرکاربردترین این روش ها، مدل کاستاگنا - گرینبرگ است. رابطه کاستاگنا-گرینبرگ برای تخمین سرعت موج برشی از سرعت موج فشاری در سنگ های چند کانه ای و اشباع کامل از آب، ارایه شد و در غیر این صورت باید توسط روابط گاسمن تصحیح شوند. مطالعه حاضر در یک چاه از مخزن آسماری در یک میدان نفتی در جنوب غربی ایران انجام شده است. این چاه دارای چاه نمودار زمان گذر موج برشی در زون مخزنی است. داده های مورد مطالعه لزوما تحت شرایط اشباع کامل از آب نبوده و دارای اشباع شدگی های متفاوت از نفت هستند. بنابراین، در ابتدا محاسبات مربوط به حذف اثر سیال و جایگزین نمودن آب به عنوان سیال متعارف بر روی داده ها انجام شد. به این ترتیب، سرعت موج فشاری در شرایط اشباع کامل از آب به دست آمد. از آنجایی که روابط کاستاگنا-گرینبرگ تجربی بوده و برای تمام مخازن قابل تعمیم نیستند، برای میدان مورد مطالعه تصحیح شدند. این تصحیحات در دو فاز متفاوت بر اساس لیتولوژی و درجه اشباع نفت انجام شد. در نهایت از ضرایب کاستاگنا برای آهک و شیل، از ضرایب تصحیح اول برای دولومیت و از ضرایب تصحیح دوم برای ماسه سنگ استفاده شد. ضریب همبستگی بین مقادیر تخمین زده شده و مقادیر واقعی در مدل کاستاگنا-گرینبرگ به ترتیب قبل و بعد از تصحیح 0.84 و 0.94 به دست آمد. نتایج حاکی از موفقیت مدل تصحیح شده کاستاگنا-گرینبرگ در تخمین سرعت موج برشی است.

سیکلون های واسطه سنگین کاربرد وسیعی در جدایش ثقلی کانی ها دارند. در این تحقیق امکان کاربرد این وسیله برای جدایش بخشی از باطله سیلیسی از بار اولیه مدار فلوتاسیون کارخانه سرب و روی لکان بررسی شد. نتایج مطالعات آزمایشگاهی غرق و شناورسازی، بر روی نمونه هایی به ابعاد 10-1 میلی متر نشان داد که امکان جدایش بخشی از باطله با روش ثقلی وجود دارد. به این منظور یک دستگاه سیکلون واسطه سنگین در مقیاس نیمه - صنعتی طراحی، نصب و راه اندازی گردید. بهینه سازی جدایش سیکلون با استفاده از روش طراحی آزمایش ها انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که با تنظیم فشار بار ورودی در حد3 psi ، شیب سیکلون 10 درجه و نسبت واسطه به بار 2.8، توزیع وزنی سرب و روی، به ترتیب به میزان 83.9% و 88.4% حاصل شد. در این صورت عیار سرب و روی در کنسانتره به ترتیب، 2.86% و 8.66% به دست آمد. در این شرایط حدود 44% از بار ورودی به مدار فلوتاسیون به عنوان باطله کم عیار حذف شد. با حذف این بخش از بار اولیه، امکان افزایش ظرفیت کارخانه فرآوری سرب و روی لکان تا حدود دو برابر ظرفیت فعلی از طریق جدایش نیمی از گانگ سخت سیلیسی توسط سیکلون واسطه سنگین وجود دارد.

تونل قمرود به طول کلی 35.7 کیلومتر از جمله طرح های بزرگ ملی است. برای حفاری قطعه 1 آن به طول 311+11 کیلومتر دستگاه TBM از نوع EPB انتخاب شده است. برای پیش بینی نرخ پیشروی و به تبع آن زمان تکمیل حفاری و هزینه ها، تخمین ضریب بهره وری بسیار حائز اهمیت است. ضریب بهره وری به صورت زمان خالص حفاری به کل زمان در دسترس در هر واحد زمین شناسی تعریف می شود. این ضریب تابعی از شرایط زمین، نوع ماشین، تاسیسات پشتیبانی، مدیریت پروژه و در نهایت تجربه کارکنان است. از مهمترین روش هایی که در جهان به منظور پیش بینی ضریب بهره وری استفاده می شود روش هایNTH  و CSM است. در این مقاله مدلی برای رسیدن به ضرایب بهره وری که به ضرایب بهره وری ایجاد شده در عمل نزدیک تر باشند ارایه شده است. سپس با استفاده از این 3 روش ضرایب بهره وری در واحدهای مختلف زمین شناسی مسیر تونل پیش بینی شده و با داده های واقعی در 4570 متر که حفاری آن انجام شده مورد مقایسه قرار گرفته و زمان اتمام حفاری تونل نیز پیش بینی شده است. هدف از این مقاله ارایه مدلی برای تخمین دقیق تر ضرایب بهره وری و در نتیجه تصمیم گیری صحیح تر در مورد زمانبندی پروژه و پیش بینی درآمد و هزینه در پروژه های حفاری با TBM است.