مهندسی منابع معدنی
سال:1397 | دوره:3 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

نقشه شاهد ژئوشیمی یکی از مهم ترین لایه های اطلاعاتی برای تهیه نقشه پتانسیل معدنی است. در این پژوهش برای رفع کاستی های نقشه های شاهد گسسته، از روش فازی پیوسته برای تهیه نقشه شاهد ژئوشیمی استفاده شد. ناحیه مورد مطالعه در پژوهش حاضر، ورقه 1: 100. 000 ورزقان است که در زون متالوژنی ارسباران واقع شده و میزبان کانسار مهم مس پورفیری-اسکارن سونگون است. از 1067 نمونه رسوب آبراهه ای که توسط سازمان زمین شناسی در ورقه ورزقان برداشت شده است به عنوان داده اولیه برای انجام مطالعات ژئوشیمی استفاده شد. به دلیل نوع نمونه برداری انجام شده در این ناحیه، ابتدا حوضه آبراهه ای بالادست برای هر کدام از نمونه ها ترسیم و مشخصات هر نمونه به حوضه بالادست مانند آن نسبت داده شد. با توجه به این که عناصری مانند مس، مولیبدن، نقره، سرب، روی، طلا و آرسنیک، به عنوان عناصر شاخص کانسارهای مس پورفیری مطرح اند، از عناصر یاد شده برای شناسایی مناطق مستعد کانی سازی مس پورفیری استفاده شد. برای فازی سازی نقشه هر یک از عناصر گفته شده، از تابع Large و لجستیک بهره گرفته شد. پس از فازی سازی، از روش میانگین هندسی برای تلفیق نقشه های فازی حاصل شده، استفاده شد. نقشه تلفیق یافته به کمک نمودارهای آهنگ پیش بینی-مساحت اشغال شده مورد اعتبارسنجی قرار گرفتند. بر اساس این اعتبارسنجی، مشاهده شد که تلفیق نقشه های فازی شده با تابع Large، نتایج بهتری ارایه می دهد. محل تقاطع منحنی در این نمودار نمایانگر این است که با اشغال 20 درصد از مساحت این ناحیه، 80 درصد از کانسارهای مس پورفیری شناخته شده، قابل شناسایی اند.

با توجه به نیاز روزافزون کشور به نرخ تولید بیشتر از چاه های نفتی و بازدهی بیشتر مخازن نفت، فعال سازی مجدد چاه های نفت در ایران امری ضروری به نظر می رسد. تولید نفت با گذشت زمان، به دلیل کاهش فشار مخزن و بسته شدن ترک ها و منافذ میکروسکوپی موجود در سنگ مخزن کاهش می یابد. شکست هیدرولیکی به عنوان روشی برای تحریک مخازن نفتی به عوامل مختلفی از جمله ویژگی های محیطی که شکستگی در آن رشد می کند، بستگی دارد. ویژگی های مکانیکی لایه ها به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر روند پیشروی شکست هیدرولیکی و هندسه آن شناخته شده اند. در این تحقیق سنگ اولیه به صورت بکر و بدون ترک فرض شده و تاثیر تغییرات پارامترهای مختلف در 21 حالت بر فشار شکست هیدرولیکی با استفاده از نرم افزار آباکوس مدلسازی و تحلیل حساسیت شده است. پارامترهای ورودی که تاثیر آن ها بر فشار شکست هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفته شامل مدول الاستیسیته، تنش افقی حداقل و حداکثر، تنش قائم، مقاومت کششی، نسبت پواسون و فشار منفذی است. اطلاعات مورد نیاز از چاه های حفرشده در سنگ های کربناته ایران گرفته شده است. در نهایت با استفاده از نرم افزار SPSS و تحلیل آماری رگرسیون چند متغیره، تخمین فشار شکست هیدرولیکی به عنوان تابعی از تنش افقی حداقل، اختلاف تنش های افقی حداقل و حداکثر، فشار منفذی و مقاومت کششی ارایه شده است. نتایج تحلیل های آماری نشان دهنده دقت بسیار بالای خط رگرسیونی برازش شده و در واقع رابطه ارایه شده است. در این رابطه به ترتیب پارامترهای تنش افقی حداقل، اختلاف تنش های افقی حداقل و حداکثر، فشار منفذی و مقاومت کششی بیشترین تاثیر را بر فشار شکست هیدرولیکی نشان دادند. به کمک رابطه ارایه شده در این تحقیق، می توان فشار شروع شکست هیدرولیکی در سنگ های کربناته با ویژگی های متفاوت را به دست آورد. به دست آوردن این فشار به تعیین پمپ مناسب کمک می کند و باعث پایین آمدن هزینه های عملیاتی می شود.

کارخانجات سنگبری و سپس انتقال سنگ فرآوری شده به صورت پلاک و اسلب به بازار مصرف، تاثیر عمده ای بر قیمت تمام شده محصول نهایی دارد. در این تحقیق با هدف حداقل سازی تناژ انتقال در کل زنجیره، هریک از اجزای زنجیره شامل معادن، کارخانجات فرآوری و بازار مصرف به ده قطب اصلی تقسیم شد و مدل برنامه ریزی خطی بر اساس تابع هدف مینیمم سازی توام تناژ حمل مواد اولیه از قطب های معدنی به قطب های فرآوری و انتقال سنگ فرآوری شده از کارخانجات به قطب های بازار برای تامین مصرف مورد نیاز طراحی شد. محدودیت های مدل بر اساس تناسب دو به دو ظرفیت های تولید در طول زنجیره تولید تعریف شد. پس از حل مدل با نرم افزار Games، تناژ ارسالی بهینه دو به دو بین قطب ها در قالب سناریوی پایه 1 محاسبه شد. همچنین دو سناریوی مجزا در زمینه افزایش 20 درصدی ظرفیت تولید هر قطب معدنی و افزایش 20 درصدی ظرفیت قطب های مصرف و فرآوری تعریف شد. سناریوی دوم موجب کاهش متوسط حمل به ازای هرتن محصول به میزان 3/9 درصد می شود، اما تاثیر مثبتی بر افزایش نسبت های بهره برداری از ظرفیت تولید قطب های معدنی و فرآوری ندارد. سناریوی سوم موجب افزایش نسبت بهره برداری از ظرفیت قطب های معدنی می شود، اما با افزایش 28 درصدی مسافت کلی حمل سنگ خام از معدن به بازار و افزایش 8/2 درصدی مسافت حمل هر تن محصول در طول زنجیره، موجب افزایش هزینه تمام شده و کاهش رقابت پذیری محصول نهایی می شود.

برای بازیابی حداکثری ذخایر معدنی زیرزمینی اورانیوم و کاهش میزان اشعه جذبی کارگران معدن، باید تمهیدات ویژه ای اندیشیده شود. یکی از این تمهیدات پرکردن کارگاه های استخراج شده به ویژه در روش استخراج کندن و پرکردن تونلی با پرکننده های بتنی هیدرولیکی است. پرکننده ماده یا موادی است که برای پرکردن فضاهای خالی حاصل از کارگاه های معادن زیرزمینی به منظور تامین ایمنی یا انجام عملیات استخراج مورد استفاده قرار می گیرد. برای انجام این تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی طرح های اختلاط پرکننده بتنی هیدرولیکی با چهار نوع مصالح سنگی باطله معدن زیرزمینی، باطله معدن روباز، ماسه رودخانه ای و ماسه باریتی ساخته شد و نمونه های شاخص از هر طرح اختلاط برای آزمایش مقاومت فشاری تک محوری گرفته شد. همچنین نمونه های بزرگ مقیاس از پرکننده های بتنی هیدرولیکی ساخته شده، در ضخامت های مختلف و در مجاورت کانسنگ اورانیوم برای اندازه گیری میزان تشعشع ساخته شد. آزمایش ها و برداشت ها نشان دهنده کاهش شدید میزان تشعشع و اشعه جذبی با افزایش ضخامت و وزن مخصوص پرکننده بتنی هیدرولیکی است. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده نشان می دهد که امکان استفاده از پرکننده های مختلف در تامین پایداری کارگاه های استخراج وجود دارد.

سطح کف فلوتاسیون، حاوی اطلاعات مهمی از فرآیند است که به خوبی شرایط عملیاتی فرآیند را بازتاب می دهد. در این تحقیق تاثیر متغیرهای عملیاتی فلوتاسیون ستونی (نرخ جریان گاز، ارتفاع کف، درصد جامد پالپ، نرخ مواد شیمیایی و pH) بر ویژگی های استخراج شده از تصاویر کف (اندازه حباب، رنگ کف، سرعت و پایداری کف) در عملیات گوگردزدایی از کانه های آهن بررسی شد. برای انجام آزمایش ها از کنسانتره جداکننده های مغناطیسی خط فرآوری باطله های خشک مجتمع سنگ آهن گل گهر با عیار متوسط گوگرد و آهن 0/48 و 63 درصد نمونه برداری شد و به منظور جمع آوری ویژگی های تصاویر کف و متغیرهای فرآیند، 45 آزمایش ها بر اساس طراحی آزمایش مرکب مرکزی(CCD) انجام شد. مجموعه داده های تصویری کف با استخراج فریم های متوالی از دوربین عکاسی و فیلم برداری به دست آمد و میانگین ویژگی های استخراج شده از تصاویر کف انتخابی محاسبه شد. نتایج تحلیل واریانس داده ها نشان داد که متغیرهای عملیاتی فلوتاسیون ستونی تاثیر معناداری بر ویژگی های استخراج شده از تصاویر کف دارند. تاثیر pH و تاثیر متقابل pH-نرخ کلکتور بر همه ویژگی های کف اثر معناداری دارد. نتایج نشان داد که وضعیت فرآیند فلوتاسیون می تواند با دقت بالایی از ظاهر سطح کف تفسیر شود که رویکرد مناسبی را برای تعیین و بهینه سازی متغیرهای عملیاتی به عنوان تابعی از فرآیند کنترل، فراهم می کند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.