مهندسی معدن
سال:1398 | دوره:14 | شماره:43 |تعداد مقالات:10

پژوهش در مورد تحلیل تنش در اطراف تونل، به ویژه دیواره و سقف آن سابقه زیادی دارد. اما در مورد کف تونل تحلیل زیادی صورت نگرفته است. در این مقاله با کمک روش تعادل حدی و اصول مکانیک خاک سعی شده تا روشی تحلیلی ارائه شود که بتوان نسبت به برآورد فشار آماس کف تونل در محیط های خاکی و توده سنگ های به شدت درزه دار که دارای رفتاری چون خاک هستند، اقدام نمود. فشار رو به بالا در کف تونل می تواند ناشی از پدیده تورم در سنگ ها و خاک های رسی به خاطر تغییر رطوبت، شدت میدان تنش و بروز پدیده لهیدگی، بزرگی قطر تونل و زون پلاستیک، زلزله و فشار آب منفذی و یا خزش و زمین لغزش رخ دهد. اما در این پژوهش صرفا به بررسی این پدیده ناشی از میدان تنش و شرایط ژئومکانیکی محیط و فشار آب منفذی پرداخته شده است. علاوه بر این مشخص شد که برای چسبندگی های بیش از 300 کیلو پاسکال و زاویه اصطکاک داخلی بیش از 33 درجه در تونل های با عمق کمتر از 100 متر و دهانه 6 متر، می توان از فشار رو به بالا در کف تونل و احتمال ایجاد شدن گوه ناپایدار در آنجا صرفه نظر نمود. به منظور ساده سازی در استفاده از مدل (مجموعه روابط) و یا برنامه نویسی، یک فلوچارت نیز پیشنهاد شده است.

رفتار فلوتاسیون کانی آپاتیت از نمونه های سطحی و عمقی کانسنگ چندفلزی قره آغاج ارومیه مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش های فلوتاسیون درقالب طرح آزمایشی و بادر نظر گرفتن متغیرهای pH، درصد جامد و میزان مصرف کلکتور برای دو نمونه سطحی و عمقی کانسنگ مذکور انجام گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که امکان تهیه کنسانتره از هر دو نمونه وجود دارد ولی کیفیت کنسانتره ها کاملا با یکدیگر متفاوت می باشد و خاصیت شناورسازی آپاتیت نمونه عمقی ضعیف تر از نمونه سطحی می باشد. تحلیل تاثیر متغیرها بر پاسخ های عیار و بازیابی مشخص کرد که متغیر pH، درصد جامد و میزان کلکتور دارای تاثیر منفی بر عیار نمونه سطحی بوده ولی در نمونه عمقی pH و درصد جامد تاثیر معنی داری بر عیار ندارند و تاثیر میزان کلکتور بر عیار نمونه عمقی مثبت می باشد. پس از بهینه سازی شرایط فلوتاسیون هر دو نمونه، در شرایط بهینه پس از یک مرحله رافر و 5 مرحله شستشو برای نمونه ی سطحی کنسانتره ای با عیار %33/23P2O5 و بازیابی %74/80و برای نمونه ی عمقی پس از 6 مرحله شستشو کنسانتره ای با عیار %28/81P2O5 و بازیابی %55/01حاصل شد. مطالعات شناسایی نشان داد که کنسانتره عمقی دارای کلسیت و هورنبلند منیزیم دار می باشد که همراه با آپاتیت شناور شده و مانع از افزایش عیار کنسانتره نهایی می گردند. از طرفی نتایج آنالیز EDX نشان داد که میزان عنصر فلوئور در نمونه عمقی کمتر از نمونه سطحی می باشد که از دلایل قابلیت شناورسازی کم آپاتیت نمونه عمقی می باشد. نهایتا مشخص شد که در کانسار قره آغاج ارومیه با افزایش عمق کارآیی فلوتاسیون آپاتیت کاهش می یابد.

اشتغالزایی یکی از تاثیرات مهم اجتماعی معدنکاری است که از جنبه های مختلفی مورد توجه است. تعداد شغل جدید ایجاد شده، مدت اشتغال، کسب مهارت جهت اشتغال در معادن دیگر و مدت کار در شرایط نامناسب (بعضا معادن زیرزمینی) می تواند از ویژگی های اشتغالزایی ایجاد شده به واسطه معدنکاری در منطقه باشد. علاوه بر موارد گفته شده معدنکاری تاثیرات اجتماعی مثبتی نظیر ایجاد تسهیلات رفاهی و بهبود وضعیت معیشت مردم منطقه و تاثیرات منفی از قبیل ایجاد ناهنجاری های اجتماعی و بر هم خوردن توازن جنسیتی را دارد. تاکنون تحقیقات زیادی در مورد تاثیرات اقتصادی و زیست محیطی معدنکاری انجام شده و معیار سوم توسعه پایدار که اجتماع است، مغفول مانده است. در مقاله حاضر از روش "آزمون انتخاب" که روشی جدید از رویکرد "ترجیحات بیان شده" می باشد، برای برآورد ارزش تاثیرات اجتماعی معدنکاری استفاده شده است. در این پژوهش تاثیرات اجتماعی معدنکاری در دو بخش اشتغالزایی و سایر تاثیرات اجتماعی معدنکاری بررسی شده است. برای این کار پرسشنامه ای تهیه و نتایج 780 پاسخ برای هر بخش پس از کد بندی وارد نرم افزار STATA شده و الگوی متناسب با آن و ترجیحات پاسخ دهندگان با توجه به ضرایب و نتایج الگو به دست آمده است. بر اساس نتایج حاصل از برآورد الگوی لاجیت شرطی در هر دو بخش اشتغالزایی و سایر تاثیرات اجتماعی معدنکاری، آماره نسبت لاگرانژ برای معنی داری کل رگرسیون با توزیع مربع کای در سطح یک درصد کاملا معنی دار است که نشان دهنده معنی داری کل رگرسیون برای مدل می باشد. همچنین با توجه به نتایج این تحقیق می توان گفت برای افراد پاسخگو تعداد شغل و مطلوبیت وضعیت معیشت بیشترین ارزش را دارد و برای کسب مهارت حاضرند مدت بیشتری در شرایط نامناسب کار کنند به شرطی که این شرایط منجر به ایجاد ناهنجاری اجتماعی در محل زندگی آنها نشود.

ایران چهارمین تولید کننده سنگ خام در دنیا است که نزدیک به 9 درصد تولید جهانی را در اختیار دارد. به طور میانگین سالانه نزدیک به 14 میلیون تن سنگ تزئینی خام از معادن استخراج می شود. در حال حاضر این صنعت با مشکلات زیادی در بخشهای تکنولوژی و روشهای استخراج، مدیریت، تامین سرمایه و بازاریابی مواجه است. تدوین استراتژی و سیاست گذاری های صحیح می تواند نقش مهمی در حل مشکلات و توسعه صنعت سنگ داشته باشد. در این تحقیق با استفاده از روش SWOT نقاط قوت، نقاط ضعف، فرصت ها و تهدیدها صنعت سنگ استان لرستان مورد بررسی قرار گرفته و استراتژیهای مناسب تدوین شده است. بدین منظور ابتدا 50 عامل اثرگذار شامل قوتها، ضعفها، فرصتها و تهدیدها شناسایی و 24 استراتژی مهم و کلیدی بر اساس نظرات 11 گروه از خبرگان مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داد موقعیت استراتژیک صنعت سنگ لرستان در حالت WT از حالت های چهارگانه SWOT قرار دارد. این وضعیت بیان گر مناسب بودن استراتژی های تدافعی برای صنعت سنگ لرستان است.

اندازه گام تخریب اول در روش استخراج جبهه کار طولانی به طور مستقیم با بیشینه تنش وارد شده به تجهیزات نگهداری در ارتباط بوده و در نتیجه بر روی شرایط پایداری، ایمنی و تداوم عملیات مؤثر است. این مقاله برای تخمین گام تخریب اول رویکردی مبتنی بر قابلیت تخریب لایه-های سقف ارائه می کند. برای این منظور قابلیت تخریب سقف بلاواسطه از طریق تعریف شاخص قابلیت تخریب لایه های سقف (RSCi) با هدف تجمیع پارامترهای مؤثر در فرآیند تخریب لایه های سقف تعریف شده است. این شاخص به عنوان خروجی یک سیستم طبقه بندی جدید با استفاده از یک روش ترکیبی تصمیم گیری چند معیاره فازی توسعه یافت است. سپس ارتباط بین حجم فضای استخراج شده تا زمان وقوع تأثیر وزنی اول (یعنی حاصل ضرب طول سینه کار در ارتفاع کارگاه در گام تخریب اول) با RSCi به صورت مدل های خطی و غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور توسعه و اعتبار سنجی مدل ها از پایگاه داده ای جمع آوری شده شامل اطلاعات دوازده پهنه از شش کشور استفاده شده است. نتایج اعتبار سنجی مدل ها نشان می دهد مدل غیرخطی چندجمله ای درجه 2 دارای بهترین عملکرد در تخمین گام تخریب اول در سه پهنه هدف اعتبارسنجی بوده است. نتایج کلی حاصل از مقاله نشان می دهد رویکرد ارائه شده دارای انعطاف پذیری و دقت قابل قبولی برای تخمین گام تخریب اول پروژه های استخراج جبهه کار طولانی زغال سنگ است.

اکسایش کانی های سولفیدی به خصوص پیریت مهمترین منبع تولید کننده اسید در باطله های معدنی به شمار می رود. علاوه بر پیریت، اکسایش سایر کانی های سولفیدی مانند کوولیت، کالکوپیریت و گالن نیز منجر به تولید اسید می شود. انباشته های باطله معادن با مقادیر بالای کانی های سولفیدی ممکن است در نتیجه فرآیندهای اکسایش و در ادامه هیدرولیز، زهاب اسیدی تولید نمایند. بنابراین میزان تولید و خنثی سازی باطله-های انباشته شماره 7 معدن میدوک با استفاده از آزمون های استاتیک متداول از جمله اسید-باز محاسباتی (ABA) و تولید اسید خالص (NAG) تعیین شد. همچنین، جهت اعتبارسنجی آزمون های استاتیک، مطالعات کانی شناسی بر روی سولفیدهای اولیه و کانی های ثانویه با استفاده از روش های میکروسکوپ نوری، پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز میکروسکوپ کاوشگر الکترونی (EPMA) صورت گرفت. استخراج انتخابی جهت شناسایی کمّی فازهای گوگرد همراه با سولفیدهای اولیه و کانی های ثانویه نیز به کار گرفته شد. قابلیت تشکیل زهاب اسیدی معدن با محتوای فلزی خیلی زیاد در انباشته شماره 7 وجود دارد. بر مبنای مقایسه مقادیر NAG pH با NAPP، همه نمونه-های باطله قابلیت تولید اسید (PAF) را دارند. کمترین و بیشترین میزان NAPP در نمونه های HB1 و HC1S به ترتیب با مقادیر 08/200 و 1/654 kg H2SO4/ ton تعیین شد. بر اساس مقادیر NAG pH و pH گل اشباع، همه نمونه های باطله در محدوده تولید کننده اسید تا فوق العاده تولید کننده اسید قرار گرفتند. به علت شدت اکسایش پیریت، میزان گوگرد فاز سولفاتی در محدوده 2/1 تا 2/7 درصد وزنی برآورد شد. بر اساس تحلیل سلسله مراتبی خوشه ای و تحلیل مولفه های اصلی، پارامتر pH مهمترین نقش در انحلال مواد باطله را دارد. همچنین، عناصر Fe، Pb و As همبستگی مثبت و قوی نشان دادند که بیانگر منشاء یکسان آنها در فاز محلول در آب است. نتایج تحقیق حاضر در پیش بینی تولید زهاب اسیدی معدن و مدیریت باطله های معدنی کاربرد دارد.

تعیین محدوده بهینه کارگاه و زمان بندی تولید بهینه، دو بخش مهم در طراحی معادن زیرزمینی می باشند که ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند و نتایج بهینه سازی هر بخش بر بخش دیگر تأثیر بسزایی دارد، لذا بهینه سازی این دو بخش به صورت مجزا نمی تواند بهینگی را تضمین کند؛ چراکه در روش مجزا، اثرات و تعاملات بین بخش های مختلف طراحی نادیده گرفته می شود و این روش قادر به مدیریت مسائل و مشکلات بین بخش هایی نیست. در سالهای اخیرگرایش به روش بهینه سازی همزمان و یکپارچه بخش های مختلف معدنکاری زیرزمینی توجه ویژه ای را به خود اختصاص داده است که در آن بخش های مختلف در فرایند طراحی معدنی به صورت همزمان بهینه سازی می شود و منجر به تولید طرح های معدنی سودآورتر می شود. در مطالعه حاضر، یک مدل ریاضی عدد صحیح برای بهینه سازی همزمان محدوده کارگاه و زمان بندی تولید در روش استخراج از طبقات فرعی توسعه داده شد؛ سپس مدل ارائه شده بر روی یک کانسار آهن اجرا و نتایج حاصل از بهینه سازی همزمان با روش مجزا مقایسه شد. نتایج نشانگر آن بود که روش بهینه سازی همزمان قادر است نتایج بهینه صحیح را برای تعیین محدوده کارگاه و زمان بندی تولید با برآورده سازی تمام محدودیت-های مرتبط با این دو بخش از طراحی معدنکاری زیرزمینی تولید کند. کاربرد این روش روی یک کانسار آهن، منجر به افزایش16درصدی در ارزش خالص فعلی (NPV) نهایی در مقایسه با روش بهینه سازی مجزا شد.