مهندسی منابع معدنی
سال:1396 | دوره:2 | شماره:4 |تعداد مقالات:6

یکی از روش های اکتشاف منابع معدنی، استفاده از نقشه های پتانسیل کانی زایی است، این نقشه ها عمدتا با استفاده از تلفیق نقشه های نشانگر حاصل از داده های سنجش از دور، ژئوشیمی و ژئوفیزیک تهیه می شوند. نقشه های نشانگر حاصل از داده های سنجش از دور عمدتا با توجه به پراکندگی دگرسانی های موجود در منطقه تهیه می شوند، به همین دلیل مشخص کردن نوع و پراکندگی دگرسانی های موجود در منطقه نقش مهمی را در تهیه نقشه های پتانسیل کانی زایی ایفا می کند و با توجه به استفاده روز افزون ذخایر مس پورفیری در صنعت و همچنین اهمیت مناطق دگرسانی مرتبط با کانسارهای پورفیری در اکتشاف این تیپ از کانسارها، در این مطالعه به بررسی روش های نقشه برداری و تفکیک مناطق دگرسانی با استفاده از الگوریتم های ماشین برداری پشتیبان و نقشه بردار زاویه طیفی در ذخایر مس پورفیری پرداخته شد. تفکیک مناطق دگرسانی در ذخیره های معدنی با توجه به مقایسه بین نمودار طیفی آزمایشگاهی کانی های مشخصه مناطق دگرسانی، با نمودار طیفی آن ها که از تصاویر سنجنده ها به دست آمده است، انجام می شود. در این مطالعه از اطلاعات سنجنده استر برای کلاسه بندی و جداسازی مناطق دگرسانی استفاده شده است که پس از انجام پیش پردازش ها بر روی اطلاعات و تصاویر سنجنده، از روش های نسبت باندی و آنالیز مولفه های اصلی برای نمایش و مشخص کردن مناطق دگرسانی استفاده و بعد از مشخص کردن مناطق دگرسانی، از الگوریتم های ماشین برداری پشتیبان و نقشه بردار زاویه طیفی برای جداسازی و طبقه بندی مناطق دگرسانی استفاده شد. از نتایج مربوط به روش نسبت باندی برای آموزش و طبقه بندی الگوریتم های ماشین برداری پشتیبان با تابع هسته پایه شعاعی و الگوریتم نقشه بردار زاویه طیفی استفاده شد، سپس برای مقایسه دو مدل و طبقه بندهای انجام شده با الگوریتم ها، از نتایج روش آنالیز مولفه های اصلی استفاده شد. مقایسه انجام شده بین مدل های ماشین برداری پشتیبان و نقشه بردار زاویه طیفی نشان داد که مدل تهیه شده با الگوریتم نقشه بردار زاویه طیفی دارای میزان مشابهت 89 درصد و الگوریتم ماشین برداری پشتیبان دارای میزان شباهت 81 درصد است. در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده، برای تهیه نقشه های نشانگر حاصل از دگرسانی های پروپلیتیک و آرژیلیک از مناطق مشخص شده به وسیله الگوریتم ماشین برداری پشتیبان و برای تهیه نقشه نشانگر حاصل از دگرسانی فیلیک از مناطق مشخص شده با الگوریتم نقشه بردار زاویه طیفی استفاده شد.

سنگ های پرکامبرین تا کواترنر را دارد و در زون ایران مرکزی واقع شده است. با توجه به وجود نشانه هایی از کانی سازی طلا در این منطقه، شناسایی مناطق با اهمیت معدنی در این منطقه لازم است. بنا به همین امر، یافتن اطلاعاتی در مورد ارتباط و رفتارسنجی عناصر طلا، آرسنیک و آنتیموان نسبت به یکدیگر در این منطقه، برای پیدایش و تعیین وسعت هاله های ژئوشیمیایی، تعیین امیدبخش بودن ناحیه و تخمین عیار ضرورت می یابد. بنا براین در پژوهش حاضر برای رفتارسنجی عناصر نام برده، از روش مشهور و مفید کا-میانگین استفاده می شود که روش خوشه بندی است که بر کمینه کردن مجموع فواصل اقلیدسی هر یک از نمونه ها از مرکز دسته هایی که به آن تخصیص می یابد، استوار است. در این تحقیق از تابع کیفیت خوشه بندی و میزان مطلوبیت نمونه در خوشه مورد نظر ((i)S) برای تشخیص تعداد خوشه بهینه استفاده و در انتها با در نظرگرفتن مراکز خوشه ها و نتایج حاصل، معادلاتی برای پیش بینی مقدار عنصر طلا بر حسب چهار پارامتر عیار آرسنیک، عیار آنتیموان، طول و عرض نقاط نمونه برداری ارایه شد که ضریب همبستگی اعتبارسنجی آن برابر با 72 درصد گزارش شده است. نتایج حاصل نشان دهنده برتری رفتارسنجی عناصر با روش یاد شده نسبت به ضرایب همبستگی از سایر روش های مرسوم است.

افزایش سالیانه عمق کاواک معدن روباز انگوران به همراه محدودیت های فنی، توپوگرافی و ژئومکانیکی گسترش کاواک، موجب کاهش بهره وری و افزایش هزینه ترابری می شود. با توجه به وجود حفریات زیرزمینی در بخش گوگردی ذخیره معدنی، در این تحقیق تلاش شد تا راهکارهای فنی قابل اجرا برای کاهش هزینه های ترابری باطله معدن روباز با استفاده از فضاهای موجود زیرزمینی معدن شناسایی و تحلیل شود. بدین منظور ابتدا شبکه حفریات زیرزمینی موجود معدن با کمک نرم افزار میکروماین مدلسازی شد، سپس تعیین محدوده نهایی معدن روباز برای مشخص شدن عمق نهایی و محدوده گسترش کاواک روباز انجام گرفت و با بررسی انطباق این مدل با شبکه زیرزمینی، طرح کلی حفریات زیرزمینی واسطه ای قابل اجرا برای تعیین مسیرهای مختلف خروج مواد استخراج شده کاواک نهایی در قالب هفت سناریوی مختلف انجام شد. در ادامه، احجام کاری حفریات واسطه ای برای هر سناریو تعیین شد و با مقایسه سناریوها بر اساس مدت زمان اجرا، تناژ باطله برداری مورد نیاز و هزینه عملیاتی احداث حفریات، سناریوی ششم به عنوان سناریوی برتر انتقال مواد باطله بخش روباز معدن پیشنهاد شد. بر مبنای این سناریو، تخلیه باطله روباز از طریق سه تراز مختلف بسته به تراز کاری عملیات انجام می گیرد. بازکننده اصلی کانه ریز مایلی است که از انتهای تونل بالایی انشعاب می یابد تا باطله های استخراجی حمل شده از طریق سازه یاد شده تخلیه و به تونل باربری اصلی منتقل شوند. میانبری از این کانه ریز منشعب می شود و در تراز 2804 به کاواک نهایی می رسد و با احداث رمپ زیگزاگی منشعب از رمپ اصلی موجود بخش زیرزمینی معدن، اتصال به کاواک نهایی در تراز 2768 متری، فراهم می شود. پیاده سازی این سناریو همچنین موجب تامین مصالح مورد نیاز برای عملیات پرکردن بخش زیرزمینی می شود.

بررسی و شناخت رفتار تغییر شکل نمونه های سنگ ترد در طول بارگذاری و تاثیر آن در مکانیزم آسیب و توسعه آن حایز اهمیت است. روش های مختلفی برای رفتارنگاری آسیب و شکست مصالح ارایه و بسط داده شده است. از بین آن ها، روش انتشار آوایی به علت داشتن ویژگی های منحصربه فرد و توانایی رفتارنگاری جامع در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این تحقیق، مکانیزم شکست نمونه های شبه سنگی حفره دار با استفاده از آزمون برزیلی توصیف شده است. هدف این مقاله، بررسی مکانیزم شکست و تاثیر آن روی مقاومت کششی با استفاده از دو روش عددی المان مجزا (DEM) با نرم افزار UDEC و اجزای محدود (FEM) با نرم افزار RFPA است. در این تحقیق، تاثیر اندازه و موقعیت قرارگیری حفره ها بر الگوی شکست و مقاومت کششی نمونه بررسی شده است. بدین منظور، تعدادی مدلسازی عددی با تخلخل های مختلف برای شبیه سازی آزمون برزیلی انجام شد. شکست کششی معمولا از بالا یا پایین حفره شروع می شود و ترک ها تا سطح تماس نمونه و فک، گسترش می یابند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مدل های ساخته شده با نرم افزار UDEC و RFPA از لحاظ الگوی شکست و رشد ترک با آزمون های آزمایشگاهی، مطابقت قابل قبولی دارند. همچنین با افزایش تخلخل، مقاومت کششی، رخداد آوایی و انرژی تولید شده به صورت نمایی کاهش می یابند. مدلسازی عددی، مقدار مقاومت کششی نمونه های شبه سنگی را به دلیل حل کرنش مسطحه، کمتر از آزمون های آزمایشگاهی تخمین می زند.

تحلیل رخساره های لرزه ای یک تکنیک قوی برای استخراج اطلاعات چینه شناسی و خواص مخزنی از داده های لرزه ای است. این تکنیک به عنوان ابزار مفیدی در مراحل مختلف اکتشاف، تولید و توسعه میادین هیدروکربنی مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحلیل، با استفاده از چندین نشانگر لرزه ای ایجاد شده در بازه مورد نظر، نمونه های زمانی مربوط به بازتاب های لرزه ای در گروه های مشابهی دسته بندی می شود. در این تحقیق از دو رویکرد بدون ناظر و باناظر در دسته بندی رخساره های لرزه ای استفاده شده است. رویکرد بدون ناظر فقط مبتنی بر ساختار داخلی داده ها است و از هیچ گونه داده های چاه و اطلاعات زمین شناسی استفاده نمی کند. برای نرمال سازی داده های ورودی به این شبکه و نیز کاهش هر چه بیشتر تاثیر نوفه در پیوند بین بردارهای متعلق به گروه های جداگانه داده ها، از تحلیل مولفه اصلی بر روی مجموعه بردارهای ورودی استفاده می شود. در رویکرد باناظر، با استفاده از داده های نگاره های تخلخل و اشباع آب موثر چاه، عمل نظارت بر دسته بندی انجام می شود. نتایج حاصل از دو روش دسته بندی، همخوانی بالا و با داده های پتروفیزیکی چاه ها نیز سازگاری خوبی دارند. استفاده از چاه های شاخص برای نظارت بر روی دسته بندی ها، علاوه بر تخمین خواص پتروفیزیکی مورد نظر در فضای بین چاه ها، دسته بندی بدون ناظر را در بازه مخزن به خوبی تایید می کند که این امر باعث اطمینان بالایی برای استفاده از دسته بندی بدون ناظر می شود. در نتیجه، تولید نقشه های رخساره ای بدون ناظر در افق های مختلف زمانی، امکان تفسیر تغییرات خواص مرتبط با هر رخساره را فراهم می سازد. تغییرات خواص مخزنی مرتبط با هر رخساره در نقشه رخساره ای با سه کلاس، از بالا به کف ناحیه مخزنی مورد مطالعه، با تغییرات خواص پتروفیزیکی مورد بررسی همخوانی بالایی دارند.

در مطالعه حاضر، نمونه کانسنگ منیتیتی معدن سورک با هدف کاهش عیار گوگرد به کمتر از 0/1 درصد مورد فرآوری قرار گرفت. با توجه به شناسایی و خواص سنجی نمونه، عیار آهن 50/37 و عیار گوگرد 4/12 درصد به دست آمد. طبقه بندی ابعادی نمونه در کنار آزمایش های اولیه جدایش مغناطیسی تر در جهت تعیین درجه آزادی نشان داد که در d80=106 µ m منیتیت، آزادشدگی مناسب دارد. آزمایش های جدایش مغناطیسی در d80=106 µ m با شدت میدان مغناطیسی 800 گوس، زمان خوراک دهی 3 دقیقه و دبی آب خوراک 4 لیتر در دقیقه، سرعت چرخش استوانه 54 دور در دقیقه و با خوراک دهی در جهت موافق چرخش استوانه، انجام شد و کنسانتره ای با عیار 630درصد آهن و 0/52 درصد گوگرد با بازیابی آهن 96 درصد به دست آمد. در ادامه و برای کاهش بیشتر گوگرد، کنسانتره حاصل از جدایش مغناطیسی تحت فلوتاسیون معکوس پیریت قرار گرفت. برای انجام آزمایش های فلوتاسیون، آزمایش های تعیین زمان بهینه فلوتاسیون انجام شد و در نهایت در شرایط زمان آماده سازی 5 دقیقه در pH=9 با مصرف g/ton100 کلکتور آمیل گزنتات پتاسیم، کاهش عیار گوگرد تا کمتر از 0/1 درصد حاصل شد. میزان بازیابی وزنی کنسانتره آهن و میزان بازیابی کلی آهن به ترتیب برابر با 95/96 و 94/9 درصد به دست آمد.