ارایه روشی برای افزایش بهره وری معادن سنگ ساختمانی جهت تبدیل به جایگزین های مناسب برای نفت
چکیده مقاله:
در ایران ۵۳۵۵ معدن فعال وجود دارد که ۸۰۸ از آن ها معدن سنگ هستند. ۱۱۸۵۱ شاغل در این معادن در سال ۲۰۱۵ حدود ۱۳ میلیون و ۷۰۰ هزار تن سنگ تولید کرده اند. میزان ذخیره این ماده معدنی با ارزش در کشور بیش از ۳ میلیارد تن برآورد شده است. این ماده معدنی سومین ماده با ارزش بالای کشور است که قابلیت زیادی به جهت تولید ثروت بدون نفت را داراست. میزان بهره وری این ماده معدنی در قسمت استخراج بسیار پایین و کمتر از ۵۰ درصد به طور متوسط می باشد که دلیل عمده آن استخراج غیر علمی سنگ می باشد. در این مقاله روشی برای افزایش بهره وری معادن سنگ در قالب چند مطالعه موردی ارایه شده است. توده سنگ ساختمانی ترکیبی از سنگ و شبکه ناپیوستگی ها است. تقاطع ناپیوستگی ها بلوک های سنگی با ابعاد متفاوت در این مجموعه ایجاد می کند. تعیین مشخصات هندسی بلوک های تشکیل شده در توده سنگ لازمه ارزیابی اقتصادی بودن ذخایره سنگ تزیینی است. از طرفی استخراج سنگ با صفحات برشی انجام می شود و بهینه کردن الگوی صفحات برش برای استخراج بلوک های سنگی باعث افزایش بهروری و کاهش باطله های ایجاد شده در معدن می شود. این عملیات موجب کاهش اثرات زیست محیطی و افزایش منافع اقتصادی خواهد شد. در این مقاله ابتدا یک الگوریتم یافتن بلوک های برجا با توجه به شرایط مخصوص معادن سنگ انتخاب و توسعه داده شده است. امکان مدلسازی درزه های با گسترش محدود و تعیین فاکتور شکل بلوک ها از مزایای این الگوریتم نسبت به سایر الگوریتم ها است. سپس الگوریتم بهینه سازی استخراج بلوک با توجه به عملیات استخراج و محدودیت های موجود در معادن در دو مقیاس بزرگ (تحلیل جهت پیشروی) و کوچک (تحلیل فاصله صفحات برش قایم) ارایه شده است. بر اساس الگوریتم های ذکر شده یک برنامه کامپیوتری (۳D-QuarryOptimizer) در محیط متلب کد نویسی شده است. برای بررسی عملکرد روش ارایه شده دو مطالعه موردی در معدن گرانیت سفید نطنز و معدن مرمریت کرم بنیاد دهبید مورد ارزیابی قرار گرفته است. بکارگیری برنامه در مطالعه موردی گرانیت نشان می دهد که این برنامه بلوک های برجا و شکل آن ها را به خوبی تعیین میکند؛ از طرفی با اعمال الگوی برشی درجه بندی بلوک ها و میزان بهره وری پله و معدن ارزیابی شد. در مطالعه موردی معدن مرمریت نشان داده شده است که انتخاب جهت پیشروی مناسب تا ۱۷ درصد سبب افزایش ارزش بلوک های توده سنگ می شود. بهینه سازی در مقیاس پله نیز نشان می دهد که اصلاح فواصل برش موجب افزایش بهره وری پله تا ۱۲۰ درصد می شود.
نویسندگان :
رضا یاراحمدی – دانشجوی دکتری مهندسی استخراج معدن، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان
راحب باقرپور – دانشیار دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان
سیدقهرمان طاهریان – دانشیار دانشکده ریاضی، دانشگاه صنعتی اصفهان
لویز مانول الیویراسوزا – دانشیار دانشکده زمین شناسی،دانشگاه یوتاد، کشور پرتغال
برای دسترسی به این مقاله، می توانید به لینک زیر مراجعه نمائید:
https://www.civilica.com/Paper-KPIP11-KPIP11_397.html
کد COI مقاله: KPIP11_397