مهندسی استخراج معدن

معدن روباز زغال سنگ
نویسنده : سعید زندی - ساعت ۱٠:۳٤ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٢٥
 

در تصویر زیر یک معدن زغال سنگ که به صورت روباز استخراج می گردد نشان داده شده

است. البته این معدن در جنوب انگلستان قرار دارد :


 
 
اخلاق مهندسی(2)
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٥:٤٩ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٢۳
 

در پست قبلی درباره موانع مسئولیت پذیری یک مهندس صحبت کردیم اما مهندسان

نوعا به صورت گروهی کار می کنند. کامیابی و موفقیت در گرو کار تیمی است- همکاری

و هدف مشترک و حمیت گروهی. گروه های منسجم و با انگیزه با موانعی از نوع دیگر

رو به رو می شوند. موانعی که مزاحم تفکر خلاقانه لازم برای مواجهه مسئولانه با مسائل

هستند. ایروینگ جنیس روان شناس اجتماعی این عامل مزاحم را گروه اندیشی خوانده

است و عوارض زیر را برای آن برشمرده است :

توهم آسیب ناپذیری : گروه تصور می کند که مرتکب هیچ گونه اشتباه جدی نمی شود.

کلیشه های مشترک : گروه دارای این احساس مشترک می شود که دیگران مخالف یا

حتی دشمن هستند.

دلیل تراشی : گروه به جای حل و فصل امور عذر و بهانه می آورد و مسئولیت را متوجه

دیگران می کند.

خود سانسوری : عضو گروه از بیم آنکه مبادا اوضاع متزلزل شود از ابراز نظرات خود اکراه

دارد.

توهم همدلی : تصور می شود که سکوت علامت رضاست.

منبع : کتاب اخلاق در مهندسی

ترجمه : رضا رضائی (شرکت انتشارات فنی ایران)


 
 
اخلاق مهندسی
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٦:٤۸ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٢۱
 

تلقی ما از مهندس مسئول هر چه باشد در بسیاری از مواقع موانعی وجود دارد. موانع

مسئولیت رایج به شرح زیر هستند :

نفع شخصی : سبب می شود که قضاوت ما تحت تاثیر امیال و خواسته های شخصی مان

قرار گیرد.

خود فریبی : در مورد واقعیات یا انگیزه های حقیقی یا مسئولیت های اخلاقی مان خودمان

را می فریبیم.

ضعف اراده : می دانیم چه کاری صحیح است اما شهامت و عزم یا تعهد انجام آن را

نداریم.

خود محوری : چشم اندازهای دیگران را که ممکن است تفاوت های مهمی با

چشم اندازهای خود ما داشته باشند به حساب نمی آوریم.

جزئی نگری : به یک جنبه از موقعیت مثل مسائل فنی توجه بیش از حد داریم تا جایی

که ملاحضات مهم دیگر را حذف می کنیم.

تبعیت کورکورانه : چشم بسته هر کاری را که از بالا ارجاع می شود انجام می دهیم.


 
 
کارگاه استخراج کند و آکند
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٧:٢٠ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٢٠
 

یکی از روشهای استخراج زیرزمینی مواد معدنی عمدتا فلزی روش کند و آکند

(Cut & Fill) می باشد. در تصویر زیر یک کارگاه استخراج کند و آکند نشان داده

شده است.


 
 
معرفی یک معدن (2)
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٦:۳٩ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٢٠
 

معادن منگنز ونارچ در 30 کیلومتری جنوب غربی قم و 2 کیلومتری روستای ونارچ قرار گرفته

است. معادن منگنز ونارچ از بزرگترین معادن منگنز شناخته شده ایران و خاورمیانه است و

با تولید حدود 100-85 هزار تن در سال عمده ترین تولید کننده سنگ منگنز ایران می باشد.

عمده خوراک کارخانه سنگ منگنز با کانی پیرولوزیت است که از معدن منگنز ونارچ واقع در

500-700 متری کارخانه تامین می شود. این کانسار از نظر خواستگاه جزو کانسارهای

رسوبی آتشفشانی محسوب می شود.

استخراج در معدن به صورت زیرزمینی و با روش کند و آکند (Cut & Fill) انجام می شود.

سنگ منگنز عمدتا برای تولید فولاد و فرومنگنز و چدن به مصرف می رسد. حدود 90

درصد منگنز مصرفی در جهان در صنایع متالورژی نظیر تولید فولاد و آلیاژهای غیر آهنی

مصرف می گردد.


 
 
معرفی یک معدن
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٦:٥۱ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/۱٩
 

معدن سرب و روی عمارت و واحد فرآوری لکان در شهرستان شازند (استان مرکزی) واقع

شده است.کانسار سرب و روی عمارت در 46 کیلومتری جنوب غربی اراک قرار داشته و از

نظر تقسیمات واحدهای ساختمانی و تکتونیکی ایران در زون سنندج-سیرجان قرار دارد.

کانی سازی در این کانسار در آهک های کاملا سیلیسی شده که متعلق به تشکیلات

کرتاسه زیرین می باشد صورت گرفته است. کانسار فوق به صورت یک لایه استراتاباند بین

لایه های شیلی(در بالا) و آهکی(در زیر) دیده می شود. یکی از ویژگی های کانسار

عمارت دگرسانی گرمابی می باشد که به صورت تبلور مجدد و پیریتی شدن و دولومیتی

شدن و سیلیسی شدن دیده می شود. اسفالریت و گالن و کالکوپیریت و پیریت

فراوان ترین سولفید ها بوده و در اثر اکسیداسیون کربنات و سولفات و سولفید های

ثانویه تشکیل شده است.

اولین اکتشافات در سال 1348 و توسط انگلیسی ها انجام گردید. بیش از 2000 متر تونل

اکتشافی در معدن حفر گردیده است.

ذخیره معدن معادل 10 میلیون تن برآورد شده است. ضخامت متوسط ماده معدنی معادل

3 متر می باشد. استخراج معدن به صورت روباز و زیرزمینی انجام می شد ولی در حال

حاضر استخراج معدن فقط به صورت زیرزمینی انجام می شود.میزان استخراج سالیانه

معدن معادل 90000 تن در سال می باشد.عیار متوسط روی معادل 6 درصد و عیار

متوسط سرب معادل 2 درصد می باشد. راندمان سولفورهای تهیه شده در واحد فرآوری

لکان معادل 90 درصد و عیار کنسانتره روی معادل 50 درصد و عیار کنسانتره سرب معادل

60 درصد می باشد.


 
 
ماشین ContinuousMiner
نویسنده : سعید زندی - ساعت ۸:۱٥ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٩/۱۱
 

متداول ترین ماشین مورد استفاده برای استخراج مواد معدنی در کارگاه استخراج اتاق و پایه

(Room & Pillar) ماشین کانتینیوس ماینر (Continuous miner) می باشد. در تصویر زیر این

ماشین نشان داده شده است :


 
 
انتخاب ماشین زغال کن
نویسنده : سعید زندی - ساعت ۸:٠۳ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٩/۱۱
 

در پست قبلی درباره ماشین شیرر که متداول ترین ماشین زغال کن در کارگاه استخراج

جبهه کار طولانی می باشد صحبت کردیم. در این جا به چند نکته در مورد انتخاب ماشین

زغال کن می پردازیم.

مهمترین معیار در انتخاب نوع ماشین زغال کن ضخامت لایه زغال سنگ است. در لایه های

با ضخامت کمتر از 1.06 متر استفاده از ماشین شیرر با مشکل مواجه است و در این شرایط

استفاده از رنده (Plough) عملی تر می باشد. از طرف دیگر برای لایه های ضخیم تر از

حدود 1.8 متر رنده ناپایدار می شود. لذا در لایه هایی با ضخامت بیش از 1.8 متر

استفاده از شیرر لودر به لحاظ فنی و تولیدی موثرتر است.


 
 
تصویر ماشین شیرر لودر
نویسنده : سعید زندی - ساعت ۸:٥۸ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٩/۱٠
 

در تصویر زیر ماشین شیرر لودر در حال کار در کارگاه استخراج longwall نشان داده شده

است :


 
 
ماشین شیرر لودر
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٧:٤٩ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٩/۱٠
 

جهت بالا بردن میزان تولید و ایجاد تولید پیوسته در کارگاه استخراج جبهه کار طولانی

(Longwall) در معدن کاری زغال سنگ در کنار سایر تجهیزات مورد استفاده به کار بستن

ماشین های زغال کن (Cutter-loader) بسیار ارزنده می باشد. از دهه 70 میلادی به بعد

چهار نوع از این ماشین ها که عبارت بودند از : شیرر-لودر (Shearer-loader) و ترپنر

(Trepanner) و ترپن شیرر (Trepan shearer) و رپیدپلاو (Rapid plough) مورد استفاده

قرار می گرفت. اما از دهه 80 میلادی به بعد از این چهار نوع ماشین زغال کن تنها شیرر

و در شرایط خاصی از رنده (Plough) استفاده می شود.

شیرر لودر ها ماشین های نسبتا باریکی هستند که روی ناو زنجیری جبهه کار حرکت

می کنند و معمولا یک برش با عمق 60 تا 90 سانتی متر ایجاد می نمایند. این نوع

ماشین زغال کنی برای اولین بار در سال 1952 در انگلستان ساخته شد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد شیرر ها به کتاب روشهای استخراج زیرزمینی

(زغال سنگ) تالیف آقای دکتر کاظم اورعی مراجعه بفرمایید.


 
 
سخن بزرگان
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٥:٠۸ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٥
 

اصالت حاصل فهمیدن است و فهمیدن از به سختی کوشیدن و نه از دانش نظری صرف

به دست می آید. یک نکته که اهمیت زیادی دارد این است که داوری خوب از تجربه

کسب می گردد و تجربه اغلب از داوری بد. (ا.ک.رینا)


 
 
معرفی کتاب
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٥:٢٢ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٤
 

تونل سازی تکنولوژی پرهیجان و به سرعت در حال رشدی می باشد. در علوم مهندسی

تونل سازی یکی از مباحثی است که همواره دارای افق های جدیدی برای اکتشاف و

بازنگری می باشد.

صنعت تونل سازی در ایران صنعت نوپایی به حساب می آید. استفاده از ماشین آلات

نوین و روش های حفاری مکانیزه نشان دهنده روبه پیشرفت بودن این صنعت در ایران

می باشد.

کتاب  تونل سازی و مهندسی تونل  ترجمه آقای اکبر سالمی می باشد. این کتاب

ترجمه قسمت اول کتاب Tunneling and Tunnel Mechanics  نوشته آقای

Dimitrios Kolymbas  است. این کتاب به گونه ای طراحی شده است که در عین

اختصار بتواند به عنوان مرجعی مفید و به روز برای تمام افراد فعال در امر تونل سازی

باشد. چاپ اول این کتاب سال 1390 و ناشر این کتاب انتشارات جهاد دانشگاهی

واحد صنعتی امیرکبیر می باشد.


 
 
طراحی معادن زیرزمینی
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٦:٥۸ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٩/۳
 

در بحث طراحی معادن زیرزمینی می توان به دو دسته پارامتر اشاره کرد که بر روی

فرآیند طراحی تاثیر دارند. این دو دسته پارامتر را به دو دسته پارامتر متغیر و ثابت می توان

تقسیم نمود.

پارامترهای ثابت موثر بر طراحی معدن :

1- عمق : این پارامتر بر روی طراحی طول و عرض کارگاه استخراج و انتخاب روش استخراج

و نرخ آماده سازی تاثیر دارد.

2- ضخامت لایه استخراجی : این پارامتر بر روی انتخاب ماشین آلات استخراج و نگهداری

و انتخاب روش استخراج و عرض کارگاه استخراج و سیستم تهویه معدن تاثیر دارد.

3- زمین شناسی منطقه : شامل مواردی چون شیب لایه و وجود گسل و لایه های

بالا و پایین ماده معدنی و کمربند باطله و موارد دیگر می باشد. این پارامترها بر روی

انتخاب ماشین آلات استخراج و انتخاب عرض کارگاه استخراج و انتخاب روش استخراج و

ارتفاع استخراج تاثیر دارد.

4- پارامتر های ثابت دیگری مانند : وجود گاز و آب در منطقه و  وجود کارهای انجام شده

قدیمی و... : این پارامتر ها بر روی انتخاب روش استخراج و ابعاد کارگاه استخراج و

انتخاب ماشین آلات استخراج و روش آماده سازی تاثیر دارند.

البته این چند پارامتر مهم و اصلی ثابت  موثر در فرآیند طراحی معدن زیرزمینی هستند.

پارامتر های دیگری نیز ممکن است وجود داشته باشند.

در مورد پارامتر های متغیر موثر در طراحی معادن زیرزمینی در پست های بعدی صحبت

می کنیم.


 
 
چاه ها (Shafts)
نویسنده : سعید زندی - ساعت ٥:٥۸ ‎ق.ظ روز ۱۳٩٠/٩/٢
 

چاه ها در حقیقت تونل های قائم یا شیب دار هستند. امکان حفاری آنها به هر دو جهت

بالا و پایین وجود دارد. در مورد پیشروی به سمت پایین مواد حفاری شده و آب نفوذ کرده

به درون چاه را باید به سمت بالا یعنی در جهت عکس جاذبه زمین منتقل کرد.

در صورتی که چاه به سمت تونل از پیش حفاری شده ای (تونل دسترسی پایین) پیشروی

کند می توان مواد کنده شده و آب زیرزمینی نفوذ کرده را از طریق چال راهنما

(Pilot borehole) به طرف پایین فرستاد.

حفاری به طرف بالا (Raise boring) برای چاه هایی با قطری تا حدود 6 متر و عمق 1000

متر در سنگ با مقاومت مناسب و با وجود تونل دسترسی پایین و یک چال راهنمای

دقیق روش بسیار اقتصادی است.

چاه ها بوسیله دیواره ستونی حفر شده (Bored pile walls) و دیواره های دیافراگمی یا

با منجمد سازی خاک پوشانیده می شود. یکی از عمیق ترین چاه های دنیا در یک معدن

طلا در آفریقای جنوبی قرار دارد که 7/2 کیلومتر عمق دارد. در مورد چاه ها در پست های

بعدی بیشتر صحبت می کنیم.