مهندسی معدن
سال:1395 | دوره:11 | شماره:30 |تعداد مقالات:10

سازند ماسه سنگی شوریجه به سن کرتاسه آغازی با مقادیر متغیر میان لایه های رسی، سنگ مخزن میادین شرق کپه داغ است. چون نوع و الگوی توزیع کانی های رسی بر قرائت لاگ های مختلف و محاسبه تخلخل و تراوایی اثر به سزایی دارند، شناخت این دو پارامتر برای تحلیل و ارزیابی مخازن ماسه سنگی ضروری است. در این تحقیق، پس از تعیین کانی شناسی و الگوی توزیع کانی های رسی این سازند با استفاده از مطالعات طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس (XRF) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM/EDX) در نمونه های مغزه زیربخش مخزنی (D1) سازند شوریجه در دو چاه تولیدی و خشک یکی از میادین شرق کپه داغ، نتایج آنالیزهای مغزه با انواع کانی های رسی تعیین شده و سپس با استفاده از پنج نمودار متقاطع پتروفیزیکی مقایسه شده است. بررسی ها نشان می دهد که شناسایی پتروفیزیکی نوع کانی های رسی به تنهایی جواب های متفاوت و متناقضی دارد که حتما باید با نتایج آزمایشگاهی شناسایی نوع رس تکمیل شود. بر اساس نتایج آزمایشگاهی، کانی های رسی زیربخش مخزنی سازند شوریجه به ترتیب فراوانی از نوع ایلیت، کلریت غنی از منیزیم، کائولینیت و در موارد معدودی گلوکونیت هستند. این کانی ها در چاه تولیدی با الگوی ساختاری و پراکنده (از انواع پرکننده و پوشش دهنده بین منافذ) و در چاه خشک با الگوهای ساختاری، پراکنده (از انواع پرکننده، پوشش دهنده و پل زننده بین منافذ) و نواری توزیع شده اند. مقدار متوسط هر یک از انواع کانی های رسی اتوژن در چاه خشک بیشتر از چاه تولیدی است و در مواردی به حدی است که سازند کیفیت مخرنی خود را از دست داده است.

در این تحقیق شبیه سازی مدار آسیای گلوله ای سه چاهون، با استفاده از نتایج آزمایش های خردایش روی نمونه خوراک و مدل های نرم افزار MODSIM، انجام شده و نتایج حاصل با داده های صنعتی مقایسه گردیده است. ابتدا، مدار با مدل های مختلف موجود در نرم افزار شبیه سازی شد و نتایج آن با داده های حاصل از نمونه برداری از مدار مقایسه گردید و نشان داده شد که مدل های GMSU برای آسیای گلوله ای و Cyca برای هیدروسیکلون دارای کمترین خطا در پیش بینی توزیع ابعادی محصول است. با استفاده از از این دو مدل، تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل ابعاد گلوله، درجه انباشتگی، درصد جامد و دبی خوراک ورودی، بر عملکرد مدار آسیا بررسی گردید. مشاهده شد که با کاهش قطر گلوله ها تا 25 میلی متر و افزایش میزان خوراک تازه تا 300 تن بر ساعت، امکان دستیابی به محصولی با دانه بندی مناسب (92 میکرون) وجود دارد. پارامترهای درصد جامد و دبی خوراک ورودی به آسیا، در مقیاس صنعتی نیز تغییر داده شدند و تاثیر آنها بر ابعاد محصول مدار فعلی، ارزیابی شد. در این حالت، خطای شبیه ساز در تخمین توزیع ابعادی سرریز هیدروسیکلون، برای تغییر درصد جامد و دبی خوراک، به ترتیب، 2.5 و 2.2 درصد محاسبه شد. نتایج شبیه سازی همچنین نشان داد که با تغییر محل هیدروسیکلون در مدار آسیای گلوله ای سه چاهون، نسبت خردایش آسیا از 1.8 به 3.3 قابل افزایش است. با این تغییر، میزان بار ورودی به آسیا نیز از 342 به 159 تن بر ساعت کاهش خواهد یافت، که موجب افزایش ظرفیت آسیا می شود. در این حالت ابعاد محصول نهائی مدار به 85 میکرون خواهد رسید. تاثیر پارامترهای عملیاتی بر مدار آسیای پیشنهادی نیز به کمک این نرم افزار بررسی گردید. در این حالت نیز با انتخاب گلوله های با ابعاد 25 میلیمتر، و با میزان خوراک تازه حدود 300 تن در ساعت، ابعاد محصول نهائی مدار به 96 میکرون خواهد رسید.

پس از آب گیری سدها، تونل انحراف آن به طور کامل تحت تاثیر تراز آب مخزن سد قرار می گیرد بنابراین پیش بینی مقدار آب ورودی به تونل بسیار مهم است. در این مقاله، با استفاده از مدل های تحلیلی و روش محاسباتی المان محدود، مقدار نشت آب به درون تونل، در دو حالت قبل از ایجاد رینگ تزریق و سپس تخمین زده شده است. به منظور بررسی میزان دقت مدل های تحلیلی و عددی، از نتایج میزان نشت آب ثبت شده در تونل انحراف آب سد آزاد استفاده شد. روند تغییرات مقادیر تحلیلی و عددی نشت در طول تونل درحد قابل قبولی یکسان بوده، اما مقدار آن ها در برخی از نواحی اختلاف قابل توجهی دارد که بیشتر ناشی از هندسه مدل و شرایط مرزی است. میزان متوسط نشت آب به درون تونل با استفاده از روابط تحلیلی قبل و پس از تزریق در گستره تونل (طول 496 متری)، محاسبه شد و مشاهده شد که میزان نشت میانگین قبل از تزریق 161.70 لیتر برثانیه بوده که با ایجاد رینگ تزریق به طول 4 متر پیرامون این تونل، این میزان به 11.2 لیتر بر ثانیه کاهش یافت. همچنین با استفاده از مدل سازی عددی میزان نشت برآورد شد. این بررسی ها نیز نشان داد که مقدار آب ورودی به تونل بدون درنظر گرفتن المان آب بند در حدود 37.8 لیتر بر ثانیه است که با مدل کردن رینگ تزریق پیرامون آن، مقدار نشت به 22 لیتر بر ثانیه کاهش یافت. بررسی و مقایسه نتایج، با مقدار واقعی آب اندازه گیری شده درون تونل سد آزاد پس از تزریق (18 لیتر بر ثانیه)، نشان داد که در میان مدل ها، مدل سازی عددی با 22.22 درصد خطا، بهترین روش برای تخمین نشت آب است. بعد از آن مدل های تحلیلی روسنگرین با 28.66 درصد خطا و واگورکت با 36.21 درصد، خطای کمتری در برآورد نشت آب دارد. مدل NFF با 94.44 درصد خطا، ضعیف ترین روش در پیش بینی میزان نشت است.

در این تحقیق، لیچینگ کمکی کالکوپیریت با استفاده از افزودنی ها بررسی شد. تاثیر افزایش پراکسید دی سولفات بر انحلال مس از کنسانتره مس مجتمع مس سرچشمه در فرایند لیچینگ با اسید سولفوریک مطالعه شد. نتایج نشان داد که در pH=2، بدون حضور یون فریک، افزودن پراکسید دی سولفات تا 5 g/l بازیابی مس را تا 14 درصد افزایش می دهد ولی افزودن مقادیر بیشتر (7.5 g/l) انحلال مس را کاهش می دهد. هنگامی که از یون فریک به تنهایی به عنوان اکسیدکننده استفاده می شود، مقدار بهینه ای برای آن وجود دارد زیرا افزودن بیش از حد یون فریک به محلول سبب افزایش پتانسیل و درنتیجه کم شدن سرعت انحلال مس از کالکوپیریت می شود. در حضور 10 g/l یون فریک، افزودن یون پراکسید دی سولفات تا 10 g/l سبب افزایش انحلال می شود. بالاترین بازیابی در شرایط کنسانتره10 g/l ، غلظت پراکسید دی سولفات10 g/l ، غلظت یون فریک10 g/l ، pH= 1 و زمان 24 ساعت به دست آمد و برابر 40% بود. مطالعات SEM نشان داد که در حضور پراکسید دی سولفات، ساختار لایه محصول تشکیل شده بر سطح کالکوپیریت متفاوت بوده و متخلخل است.

امروزه در کارخانه های فرآوری اغلب از آسیاهای نیمه خودشکن ظرفیت بالا استفاده می شود و چون توقف این آسیاها باعث قطع تولید می شود، زمان در دسترس بودن این تجهیزات بسیار مهم است. درنتیجه، دسترسی به مدل هایی با توانایی پیش بینی عمر آسترها برای تعیین زمان دقیق تعویض آن ها می تواند در افزایش کارآیی عملیات نقش بسزایی داشته باشد. تاکنون مدل های مختلفی برای پیش بینی سایش آسترها پیشنهاد شده که معمولا قابل کاربرد برای یک شرایط خاص می باشند و عمدتا بر اساس برازش داده های حاصل از اندازه گیری سایش بدست آمده اند. در این پژوهش، یک مدل پدیده شناختی که امکان پیش بینی سایش آسترها بر پایه پارامترهای اساسی مانند شرایط عملیاتی، سختی آستر، فشار وارد بر بالابرها، سرعت نسبی ذرات و جداره آسیا را دارد، بر اساس شکل واقعی بار در آسیا ارایه شد. با استفاده از داده های اندازه گیری صنعتی روند سایش آسترهای جداره آسیاهای نیمه خودشکن مس سرچشمه و شرکت گل گهر، مدل، کالیبره و اعتبارسنجی گردید. نتایج اعتبارسنجی، نشان داد که مدل تطابق خوبی با اندازه گیری های صنعتی سایش آسترهای آسیاهای نیمه خودشکن سرچشمه (R2= 0.94) و گل گهر (R2= 0.97) داشت.

ریزش سقف معادن زیرزمینی یکی از مشکلاتی است که معدن کاران اغلب با آن روبرو می شوند. مواردی مثل شکستگی ها و گسل ها باعث کاهش مقاومت طبقات بالایی لایه زغال سنگ می شود. به همین دلیل، آگاهی از وضعیت سقف در معادن زغال سنگ قبل از استخراج آن بسیار مهم است. این تحقیق به منظور پیش بینی وضعیت سقف کارگاه در معدن مکانیزه زغال سنگ طبس و به کمک تخمین گر زمین آماری انجام شد. در این راستا، ابتدا اطلاعات آماری موجود در رابطه با وضعیت لایه های بالای سقف (شامل 33 گمانه)، جمع آوری و بانک اطلاعاتی تهیه شد. پس از بررسی نرمال بودن داده ها، وجود یا عدم وجود روند و همسانگردی، از میان روش های زمین آماری، روش کریجینگ معمولی به عنوان بهترین روش تخمین انتخاب شد. با ارزیابی چهار معیار خطای تخمین، بهترین مدل واریوگرام از میان مدل های کروی، توانی و گوسین انتخاب شد. بررسی ها نشان داد که واریوگرام مدل کروی به عنوان بهترین مدل برازش شده به ساختار فضایی داده ها می باشد. اعتبارسنجی متقابل، دقت بالای پیش بینی با درونیابی زمین آماری را نشان داد. برای رده بندی سقف از طبقه بندی ارائه شده توسط مارک و مولیندا استفاده شد. سپس نقشه رده بندی سقف معدن مورد مطالعه در محیط نرم افزار Arc GIS ترسیم شد. نتایج نقشه پیش بینی وضعیت سقف نشان داد که به طور تقریبی 22% از کل مساحت سقف محدوده مورد مطالعه، در رده سقف های ضعیف و 78% در رده سقف های متوسط قرار دارد. به منظور اعتبارسنجی نتایج، تجربیات پانل های استخراج شده  E1وE2  و مشاهدات میدانی با نقشه نهایی پیش بینی وضعیت سقف معدن مقایسه شد، به طوری که داده های واقعی ثبت شده از تاخیرهای مربوط به شرایط زمین، نقشه نهایی به دست آمده برای وضعیت سقف کارگاه استخراج را تایید می کند.

اساسی ترین رابطه محاسبه اشباع از آب در مخازن هیدروکربوری رابطه آرچی است. این رابطه سه پارامتر سیمان شدگی (m)، توان اشباع (n) و پیچاپیچی (a) دارد که پارامترهای آرچی نامیده می شوند. تغییر اندک در هر یک از این ضرایب باعث تغییرات قابل توجه در محاسبه اشباع از آب و در نتیجه حجم هیدروکربور مخزن می شود. در این مقاله روش الگوریتم ژنتیک برای محاسبه پارامترهای رابطه آرچی در یک چاه اکتشافی در یکی از مخازن هیدروکربوری کربناته جنوب غرب ایران به کار گرفته شده است. نتایج اجرای این روش مقادیر 2.354، 2.257 و 0.902 را به ترتیب برای سه پارامتر سیمان شدگی (m)، توان اشباع (n) و پیچاپیچی (a)، نشان می دهد. مقدار خطای الگوریتم ژنتیک در فرآیند محاسبه این مقادیر برابر 0.1641 است. مقادیر اشباع شدگی پیش بینی شده با استفاده از این روش با مقادیر اشباع شدگی واقعی، ضریب همبستگی %62 را نشان می دهند.

این مطالعه با هدف بررسی اثرات محیطزیستی صنایع چدن با استفاده از روش TOPSIS و TOPSIS فازی انجام شد. بدین منظور صنایع چدن پارس ساوه واقع در 10 کیلومتری شمال شرقی شهرستان ساوه به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. در این پژوهش، در ارزیابی پیامدهای محیط زیستی از مدل های TOPSIS و F-TOPSIS که از مدل های تصمیم گیری چندمعیاره هستند استفاده شد. نتایج رتبه بندی آثار حاکی از آن است که در هر دو روش افت کیفیت هوا با شاخص شباهت برابر با 0.748 و میزان CLi برابر با 0.743؛ کاهش سطح آب زیرزمینی با شاخص شباهت برابر با 0.737 و میزان CLi برابر با 0.548؛ و افزایش تراز صوت و ارتعاش با شاخص شباهت برابر با 0.732 و میزان CLi برابر با 0.529 هر سه با ماهیت منفی در رتبه های اول تا سوم قرار دارند. در روش TOPSIS، ایجاد شغل و رفاه با میزان CLi برابر 0.436 با ماهیت مثبت و اختلالات تنفسی و ریوی با میزان CLi برابر با 0.429 با ماهیت منفی و در F-TOPSIS، بیماری های چشمی با شاخص شباهت برابر با 0.732 و اختلال در مهاجرت حیات وحش با شاخص شباهت برابر با 0.731 هر دو با ماهیت منفی در رتبه چهارم و پنجم قرار دارند. مزیت TOPSIS در ارزیابی آثار محیط زیستی، رتبه بندی آثار مثبت و منفی با استفاده از معیارهای متفاوت است. هنگامی که قضاوت ها و نظرات مبهم و نادرست است، F-TOPSIS، تکنیک ارجح است.

در مقاله حاضر، مدل سازی معکوس مدل چهار لایه ای گمانه زنی الکتریکی (شامل 8 نوع منحنی متفاوت)، با استفاده از یک روش ترکیبی شبکه های عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک، انجام شده است. برای این منظور، ابتدا، 2000 داده مصنوعی مقاومت ویژه برای حالت های مختلف گمانه زنی الکتریکی با استفاده از نرم افزار Resix-IP، تولید شد. سپس، دسته بندی انواع منحنی های مربوط به مدل های چهار لایه ای مقاومت ویژه با استفاده از روش شبکه های عصبی مصنوعی پیش خور با الگوریتم پس انتشار خطا، مبتنی بر سعی و خطا در آموزش داده ها، بنحو مطلوبی انجام شد. شبکه بهینه طبقه بندی کننده، از 22 نرون لایه ورودی، 33 نرون لایه میانی و 8 نرون لایه خروجی، تشکیل شده بود. در ادامه با استفاده از روش الگوریتم های ژنتیک، معکوس سازی داده های مقاومت ویژه برای مدل چهار لایه ای گمانه زنی الکتریکی انجام شد. نتایج بدست آمده مقادیر مقاومت ویژه، نشان دهنده تطابق بسیار مطلوب بین خروجی روش الگوریتم ژنتیک و داده های آزمایشی بودند. بطور نمونه، ضرایب همبستگی بسیار بالا (0.99، 0.82، 0.83 و 0.97) و (0.99، 0.92، 0.93 و 0.97)، مقادیر مقاومت ویژه در لایه های اول تا چهارم، بترتیب در مدل های منحنی مربوط به انواع AA و AK، بخوبی بیانگر این تطابق مطلوب است. از طرفی، مقادیر ضخامت لایه ها در لایه های اول همه منحنی ها با استفاده از روش الگوریتم های ژنتیک، بصورت مناسبی تخمین زده شده اند، در حالیکه، مقادیر ضرایب همبستگی آنها در لایه های دوم (با 0.81 و 0.88) و سوم (0.79 و 0.71) این نوع از منحنی ها، نشان دهنده کارآیی نسبی این روش است.

روش گازکردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG) یکی از روش هایی است که امروزه برای استخراج لایه های زغال سنگ مورد توجه جدی قرار گرفته است. در روش UCG، لایه های زغال سنگ با ضخامت های مختلف و در اعماق متفاوت بدون نیاز به عملیات معدن کاری سنتی به صورت برجا در زیرزمین به گاز سنتزی تبدیل می شود. فرآیند گاز کردن زغال سنگ در پهنه های استخراجی سبب ایجاد دمایی بیشتر از 1000 درجه سانتی گراد می شود که به شدت بر روی خصوصیات سنگ های مجاور پهنه های استخراجی اثر می گذارد. با برآورد میدان های دمایی در اطراف پهنه های می توان رفتار لایه های اطراف کارگاه استخراج که دارای گرادیان دمایی مختلف هستند، را با دقت بیشتری بررسی کرد و میزان نفوذ حرارت در جهت های مختلف در اطراف کارگاه استخراج را پیش بینی کرد. در این تحقیق نتایج مدل سازی عددی سه بعدی کارگاه استخراج UCG با استفاده از نرم افزار المان محدود COMSOL ارایه شده است. نتایج حاصل نشان می دهد، در مدت گاز کردن زغال سنگ پهنه استخراجی، دما در سنگ های طبقات سقف، کف و پایه بین دو پهنه به ترتیب 1.7، 1.4 و 1.2 متر نفوذ می کند.