مقدمه:
ایران با داشتن پیشینه تاریخی و آثار بشری به لحاظ موقعیت جغرافیایی و زمین شناسی یکی از نادرترین کشورهای جهان می باشد . ذخایر ارزشمند و گوناگون مواد معدنی از جمله مواهب الهی است که به این سرزمین ارزانی کرده است .
گذر ایران از دوران مختلف زمین شناسی با کوه زایی ، آتشفشانی ها ، پیشروی و پسروی دریاها حکایت از وفور انواع متفاوت مواد معدنی در جای جای این خاک پر گوهر دارد .
همزمان با گسترش روز افزون صنایع و در نتیجه نیاز صنعت به مواد خام لزوم توسعه فعالیت های زمین شناسی و اکتشافات معدنی و تجهیز و بهره برداری از معادن بیش از پیش احساس می گردد. توسعه صنایع مادر چون فولاد ، آلومینیوم ، سرب و روی مصالح ساختمانی و صنایع شیمیایی و در نتیجه ایجاد اشتغال مولد و پایدار در گرو اهتمام ویژه به شناسایی مواد معدنی در توسعه معدنکاری است . متأسفانه علی رغم کلیه تلاشهای انجام گرفته هنوز سهم واقعی بخش معدن در اقتصاد ایران بسیار ناچیز است و کل اکتشافات انجام شده تاکنون کمتر از نیمی از پتانسیل های بالقوه معدنی در این کشور می باشد و بر اساس آخرین آمار ایران با داشتن 52 میلیارد تن ذخایر قطعی و احتمالی دارای قابلیت های فراوانی برای توسعه بخش معدن است . میزان استخراج مواد معدنی در کشور در سال 81 برابر با 130 میلیون تن بوده در حالیکه تولید جهانی در سال 2001 میلادی حدود 21 میلیارد تن به ارزش بیش از 400 میلیارد دلار بوده است.
خوشبختانه دولت در برنامه سوم و هم در برنامه چهارم توسعه به امر اکتشاف مواد معدنی توجه نموده و برنامه های خوبی پیش بینی کرده و توجه جدی مجریان برنامه را جهت شکوفایی بخش معدن و ایفای نقش اساسی در تولید ناخالص داخلی می طلبد .
در حال حاضر در بیشتر کشورهای دنیا اکتشاف و پی جویی مواد معدنی به عهده بخش دولتی است و بخش خصوصی فقط در امور بهره برداری و استخراج سرمایه گذاری می کند . که البته این مهم نیز مدنظر مسئولان محترم وزارت صنایع و معادن واقع شده است و در دستور کار قرار گرفته و بخش اعظم آن نیز به سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی واگذار شده است که امید داریم با اجرای صحیح قوانین موجود و هماهنگی بیشتر وزارت صنایع و معادن ، سازمان حفاظت محیط زیست، منابع طبیعی ، وزارت کشور و کلیه سازمانهای مربوطه و حسن تدبیر مسئولان و متولیان امر معدن روز به روز شاهد شکوفایی بیشتر این بخش از اقتصاد ملی باشیم .
دراثر مسائل صنعتی کلیه اندازه گیری ها دقیق و قطعی می باشد در حالیکه در طبیعت قطعیات در زمانی بسیار کوتاه ظاهر می شوند. از آنجایی که همواره سعی بر آن است ، مدل ها و مسائل صنعتی به واقعیت نزدیکتر شوند، لذا قطعی در نظر گرفتن داده ها و اطلاعات یک مسئله ممکن است که برخی از جنبه های مسائل را از دید پنهان نماید .
معدنکاری ، استخراج و جمع آوری مواد اولیه معدنی به طور اقتصادی و تحویل این مواد به مصرف کننده یا بخش صنعت است .

پیشبینی خرج ویژه در عملیات انفجاری معادن سطحی بر اساس خواص فیزیکـی و ژئومکانیکی توده سنگ

پیشبینی خرج ویژه در عملیات انفجاری معادن سطحی بر اساس خواص فیزیکـی و
ژئومکانیکی توده سنگ

فهرست مطالب

چکیده ………………………………………………………………………………………………………………………..1

مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………. 2

فصل اول ………………………………………………………………………………………….4

1-1- تاریخچه و سابقه استفاده از مس و معدنکاری آن …………………………………………………………………. 5
1-2- سوابق معدنکاری باستانی در معدن مس میدوک …………………………………………………………………. 6
1-3- آب و هوا و موقعیت جغرافیایی کانسار مس میدوک ……………………………………………………………….. 6
1-4-زمین شناسی ………………………………………………………………………………………………………….. 7
1-4-1- انواع کانسارهای مس ……………………………………………………………………………………………… 7
1-4-2- کانیهای مس …………………………………………………………………………………………………………. 8
1-4-3- کانسارهای گرمابی …………………………………………………………………………………………………. 9
1- 4- 4- زمین شناسی کانسار مس میدوک …………………………………………………………………………….. 10
1-4-5- کانی شناسی داده معدنی ……………………………………………………………………………………….. 12
1-4-6- ژنز و مراحل تشکیل کانسار مس میدوک …………………………………………………………………………. 13
1-5- ژئوتکنیک کانسار میدوک ……………………………………………………………………………………………….. 14
1-5-1 تکتونیک کانسار ………………………………………………………………………………………………………. 14
1-5-2 انواع درزه ها در محدوده معدن مس میدوک ………………………………………………………………………..14
1-6- وضعیت مکانیک سنگ کانسار ………………………………………………………………………………………… 19
1-6-1 تخمین پارامترهای مقامت توده سنگ و ناپیوستگی ها …………………………………………………………. 20
1-7- آبهای زیرزمینی در معدن مس میدوک ……………………………………………………………………………….. 21
1-8- عیار حد و میزان ذخیره به تفکیک زونها ………………………………………………………………………………. 22

فصل دوم ……………………………………………………………………………………………. 26

2-1- استفاده از حفاری و آتشباری در معادن ……………………………………………………………………………… 29
2-2- تاریخچه حفاری …………………………………………………………………………………………………………. 30
2-3- حفاری در معادن روباز ………………………………………………………………………………………………….. 30
2-4- آتشباری در معادن روباز………………………………………………………………………………………………… 32
2-4-1 تاریخچه استفاده از مواد منفجره در معادن ………………………………………………………………………… 33
2-4-2- انواع مواد منفجره مورد استفاده در معادن روباز …………………………………………………………………. 33
2-4-3- خواص فنی مواد منفجره مورد استفاده در معادن روباز …………………………………………………………. 34
2-5- ارائه الگوی حفاری و آتشباری ……………………………………………………………………………………….. 34
2-6- پارامترهای طراحی الگوی حفاری و آتشباری معادن روباز …………………………………………………………. 36
2-6-1- اجزاء طراحی الگوی حفاری و آتشباری …………………………………………………………………………… 37
2-6-1-1- قطر چال ……………………………………………………………………………………………………………. 39
2-6-1-2- ضخامت بار سنگ یا فواصل بین چالها در عرض پله …………………………………………………………….40
2-6-1-3- فواصل بین چالها در طول پله ……………………………………………………………………………………… 42
2-6-1-4- ارتفاع پله …………………………………………………………………………………………………………… 44
2-6-1-5- اضافه حفاری ………………………………………………………………………………………………………. 45
2-6-1-6- شیب چال ………………………………………………………………………………………………………….. 47
2-6-1-7- طول چال ……………………………………………………………………………………………………………. 48
2-6-1-8- ضخامت گل گذاری ……………………………………………………………………………………………….. 50
2-6-1-9- پرایمر ……………………………………………………………………………………………………………….. 51
2-6-1-10- خرج ته چال ………………………………………………………………………………………………………. 52
2-6-1-11- خرج میان چال ……………………………………………………………………………………………………. 55
2-6-1- 12- وزن کل خرج مصرفی در یک چال ………………………………………………………………………………. 56
2-6-1-13- طول کل خرج مصرفی در یک چال ……………………………………………………………………………….. 57
2-6-1-1-14- حجم سنگ مربوط به هر چال …………………………………………………………………………………. 57

فصل سوم …………………………………………………………………………………………..59

3-1-1- ضخامت بارسنگ …………………………………………………………………………………………………….. 61
3-1-1-1- روشهای محاسبه ضخامت بارسنگ ……………………………………………………………………………..62
3-1-1-2- فرمولها و روشهای محاسبه ضخامت بارسنگ مرتبط با خواص توده سنگ……………………………………63
3-1-2- محاسبه ضخامت بارسنگ برای عملیات انفجار …………………………………………………………………… 65
3-1-2-1- مقایسه نتایج بدست آمده ……………………………………………………………………………………….. 70
3-2- بهینه سازی ضخامت بارسنگ در عملیات حفاری و انفجار معادن روباز بـا توجـه بـهخواص فیزیکی و ژئومکانیکی توده سنگ …………………………………………………………………………………………………………………………………… 74

3-2-1- خرج ویژه ……………………………………………………………………………………………………………….. 75
3-2-1-1- سیستم طبقه بندی ژئومکانیکی توده سنگ برای پیش بینی خرج ویژه ……………………………………. 75
3-2-2- روش دیگری برای پیشبینی خرج ویژه ……………………………………………………………………………… 78
3-2-3- پیش بینی خرج ویژه برای معدن مس میدوک ……………………………………………………………………… 81
3-2-4- مقایسه مقادیر خرج ویژه پیش بینی شده با مقادیر واقعی خرج ویژه ………………………………………….. 84
3-3- بررسی تأثیر پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ بر طراحی انفجار معادن روباز ………………………………….. 86
3-3-1- مقاومت فشاری تک محوری سنگ ………………………………………………………………………………….. 86
3-3-2- خصوصیات درزه ها …………………………………………………………………………………………………….. 87
3-4- تعیین اندیس قابلیت انفجار بر اساس پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ ……و…………………………………. 90
3-5- سیستم طبقه بندی ژئومکانیکی توده سنگ برای پیش بینی خـرج ویـژه در عملیـات
انفجار سطحی ………………………………………………………………………………………………………………… 92
3-6- تعیین خرج ویژه بر اساس پارامترها ژئو مکانیکی توده سنگ ………………………………………………………..96
3-7- تعیین خرج ویژه برای توده سنگ ………………………………………………………………………………………. 97
3-7-1- امتیازدهی بر اساس توصیف توده سنگ ……………………………………………………………………………. 98
3-7-2- امتیازدهی بر اساس فاصله بین صفحات درزه ها …………………………………………………………………. 98
3-7-3- امتیاز دهی براساس جهت صفحه درزه ها ………………………………………………………………………. ..98
3-7-4- امتیازدهی براساس تاثیر وزن مخصوص سنگ ……………………………………………………………………. 98
3-7-5-امتیازدهی براساس سختی سنگ ………………………………………………………………………………… 99
3-7-6-تعیین اندیس قابلیت انفجار ………………………………………………………………………………………….. 99
3-7-7-تعیین خرج ویژه ……………………………………………………………………………………………………….. 99
فصل چهارم ……………………………………………………………………………………………………………………. 101
4-1-نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………. 103

فهرست جداول

جدول2-1- اجزاء طراحی الگوی حفاری و آتشباری در معادن روباز ………………………………………………………… 46 جدول2-2- ارتباط بین قطر چال و ارتفاع پله در معادن روباز ………………………………………………………………….. 48 جدول2-3-تعیین اضافه حفاری بر اساس شیب چال ………………………………………………………………………… 54 جدول2-4-محاسبه طول چال شیبدار برای شیبهای مختلف ………………………………………………………………. 57 جدول3-1- تعیین ضخامت بارسنگ براساس مقاومت فشاری نامحصور سنگ …………………………………………… 73 جدول3-2- خلاصه اطلاعات فیزیکی و ژئومکانیکی جمع آوری شده برای محاسبه ضـخامت
بارسنگ در معدن مس میدوک …………………………………………………………………………………………………. 74 جدول3-3- نتایج محاسبات تعیین ضخامت بار سنگ برای معدن مس میدوک با اسـتفادهاز روش های مبتنی بر خواص فیزیکی و ژئومکانیکی توده سنگ (Br )………………….ا………………………………………………………………………………….75

جدول3-4- نتایج محاسبات ضخامت بار سنگ برای معدن مس میدک با اسـتفاده از سـایرروش ها ( oB) ………………………………………………………………………………………………………………ا……………………….77

جدول3-5- مقایسه نتایج بدست آمده تعیین ضخامت بارسنگ برای معدن میدوک ……………………………………….. 79 جدول3-6- پیش بینی خرج ویژه بر اساس خواص فیزیکـی و ژئومکـانیکی تـوده سـنگ در
عملیات انفجار سطحی ………………………………………………………………………………………………………….. 84 جدول3-7- پارامتر، محدوده مقادیر و امتیازهای مربوط برای پیشبینی خرج ویژه …………………………………………… 86 جدول3-8- تصحیح و تعدیل امتیاز بدست آمده برای تعیین اندیس قابلیت انفجار …………………………………………. 87 جدول3-9- پیش بینی خرج ویژه برای عملیات انفجار معـادن سـطحی بـر اسـاس انـدیس
قابلیت انفجار ……………………………………………………………………………………………………………………… 88
جدول3-10- امتیازهای مربوطه به پارامترهای فیزیکـی و ژئومکـانیکی تـوده سـنگ بـرای
تعیین اندیس قابلیت انفجار ……………………………………………………………………………………………………….. 90

.جدول3-11- نتایج اطلاعات جمع آوری شده برای پیش بینی خرج ویژه ………………………………………………………..92

جدول3-12- پیش بینی خرج ویژه برای عملیات انفجار معادن سـنگ آهـن سـه چـاهون مس میدوک …………………………………………………………………………………………………………………………………………93
جدول3-13-مقایسه خرج ویژه واقعی و خرج ویژه پیش بینی شده معادن مورد نظر ……………………………………… 95

جدول3-15-تعیین طول خرج ته چال بـر اسـاس مقاومـت فشـاری تـک محـوری سـنگ
(mm< ϕh < 165 mm 65) …………………………..ا………………………………………………………………………….97

جدول3-16- تعیین ارتفاع پله و ضخامت گلگذاری براساس مقاومت فشاری تک محـوری
سنگ (mm<ϕh< 450mm180) ……………ا………………………………………………………………………………….98

جدول3-17-تعیین ضخامت بارسنگ و فاصله چال ها در طول پله براساس مقاومت فشـاری
تک محوری سنگ (mm<ϕh< 450mm180) …………ا……………………………………………………………………….. 98 جدول3-18-توصیف توده سنگ براساس تعداد درزه ها در یک متر مکعب (Jv ) …………………………………………ا…. 99 جدول3-19- امتیازهای مربوط به هر یـک از پارامترهـای ژئومکـانیکی تـوده سـنگ بـرای
تعیین اندیس قابلیت انفجار ………………………………………………………………………………………………………. 101
جدول3-20- پارامترها، مقادیر و امتیازهای مربوط برای پیش بینی خرج ویژه……………………………………………….. 103 جدول3-21- تعدیل امتیاز بدست آمده برای تعیین اندیس قابلیت انفجار …………………………………………………… 104 جدول3-23- پیش بینی خرج ویژه برای عملیات انفجـار معـادن سـطحی براسـاس انـدیس
قابلیت انفجار ……………………………………………………………………………………………………………………… 105

فهرست اشکال :

1- 1 درزه های شعاعی و کانسار میدوک [2] …………………………………………………………………………………….15
.1- 2 درزه های مخلوطی در کانسار مس میدوک [2] ………………………………………………………………………….16
.1- 3 شبکه قطبی برای درزه های اندازه گیری شده [2] ……………………………………………………………………17
.1- 4 نمایش سیستم شکستگی و چهار نوع درزه به صورت نقشه عمومی درزه ها ……………………………………18
.1- 5 هیستوگرام توزیع مقادیر RQD (تعداد کل مقادیر 2449) [3] …………………………………………………………..19
.2- 1 اجزای اصلی یک دستگاه حفاری مورد استفاده در معادن روباز [4] …………………………………………………….31
.2- 2 اجزای اصلی طراحی الگوی حفاری و آتشباری در معادن روباز …………………………………………………………36
.2- 3 نمایش سطح آزاد پاره سنگ و فاصله ردیفی چال ها به صورت پله (S) به صورت پلان ……………………………….41
2- 4 اضافه حفاری چال در چال های قائم و شیبدار …………………………………………………………………………….45
.2- 5 نمایش طول چال حفاری در معادن روباز …………………………………………………………………………………….49
.2- 6 نمایش خرج ته چاه و خرج میان چاه و گل گذاری ……………………………………………………………………….53
.3- 1 نمایش سطح آزاد ، ضخامت پاره سنگ (B) و فاصله ردیفی چال ها در طول پله به صورت پلان …………………..62
.3- 2 مقایسه نتایج محاسبات ضخامت پاره سنگ برای معدن مس میدوک ………………………………………………..73
.3- 3 نمودار مقایسه ………………………………………………………………………………………………………………73
.4- 3 محاسبه خرج ویژه به صورت تابعی از پارامترهای مختلف ژئومکانیک توده سنگ ……………………………………98
.5- 3 رابطه بین وزن مخصوص سنگ و خرج ویژه پیش بینی شده …………………………………………………………..105

فهرست نقشه ها:

نقشه 1- 1 استان کرمان ………………………………………………………………………………………………………24
نقشه 1- 2 استان کرمان……………………………………………………………………………………………………….25

 

1– 1 –تاریخچه و سابقه استفاده از مس و معدنکاری آن
در مورد زمان و مکان پیدایش مس اتفاق نظر چندانی وجود ندارد. در پاره ای مدارک، سابقه مصرف فلز مس بوسیله بشر حدود 8000 سال و در مدارکی دیگر حدود 4000 سال قبل از میلاد مسیح ذکر شده است.
برخی شواهد بدست آمده توسط باستان شناسان نشان دهنده این است که فلز مس برای اولینبار در ایران شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است و سرزمین ما ایران یکی از کهن ترین خاستگاه های فلزکاری در جهان است. همچنین اولین کوره های ذوب این فلز نیز توسط ایرانیان ایجاد شده است که وجود سربارههای قدیمی حاصل از ذوب سنگ های حاوی مس و تعیین سن آنها که در کنار اکثر معادن مس ایران دیده می شود و امروز به فعالیت های شدادی معروف است، شاهد بر این مدعاست.
مطالعات باستان شناسی انجام شده در مورد تل ابلیس در کرمان نشان می دهد که نمونه های سنگ مس این مکان در حدود 6000 سال قدمت دارد. کهن ترین منطقهای که تا کنون آثار ذوب مس در آن جا بدست آمده در سیلک کاشان است که حتی قدیمی تر از تل ابلیس می باشد.
در کشور ما تا قبل از راه اندازی مجتمع مس سرچشمه، واحد غنیآباد در حوالی تهران با ظرفیت سالانه 2000تن تولید مس الکترولیز، تنها واحد تأمینکننده مس ایران بوده و بقیه نیاز کشور از طریق واردات تأمین میشد. مجتمع سرچشمه در زمینه ذوب از سال 1361 و در مورد تصفیه مس از اواخر سال 1362 شروع به کار نموده است که پس از سال 1362 میزان واردات مس کاهش یافته و بخشی از محصولات تولیدی نیز به بازار جهانی عرضه شده است.
با شروع به کار مجتمع مس سرچشمه، سال 1364 اولین سال ذکر برای صادرات مس ایران است. در طی این سال جمعاً 23045 تن انواع مواد اولیه قطعات و محصولات از مس و آلیاژهای آن صادر شده که این عدد نشان دهنده قابلیت صدور محصولات مس ایران به بازارهای جهانی است.
1- 2-سوابق معدنکاری باستانی در معدن مس میدوک
براساس شواهد موجود از گذشته های دور پیرامون این معدن فعالیت های به منظور استخراج فیروزه و همچنین استخراج مس از بخش پر عیار زون اکسید صورت گرفته است که وجود توده های عظیم سرباره مس در نزدیکی دهکده »لاطلا« (یک کیلومتری شمال غرب) نمایشگر این فعالیت هاست.
شواهد نشان می دهند که بهعلت پائین بودن تکنولوژی آن زمان س ربارهها تنها حاصل از ذوب و استخراج مس از منطقه اکسیده و شستشو شده این معدن بوده است.
1- 3-آب و هوا و موقعیت جغرافیایی کانسار مس میدوک
کانسار مس میدوک در 42 کیلومتری شمال شرق شهر بابک و 132 کیلومتری شمال غرب معدن مس سرچشمه در استان کرمان قرار گرفته و فاصله مستقیم کانسار تا شهر بابک 27 کیلومتر است. نام قدیمی این توده معدنی»لاچاه« بوده که اخیراً به مناسبت نزدیکی به دهکده میدوک بدین نام مشهور شده است. بلندترین نقطه آن 2842 متر از سطح دریا ارتفاع دارد، طول و عرض جغرافیایی آن به ترتیب َ 15، ْ 55 و َ 25 ، ْ30 می باشد.
منطقه میدوک دارای آب و هوای خاص نواحی کوهستانی و کمرطوبت بوده به طوریکه زمستان های نسبتاً سرد و طولانی و تابستان های ملایم دارد. حداکثر دمای این منطقه 35 درجه سانتی گراد و حداقل آن به 15- درجه سانتی گراد میرسد. ریزش برف به ویژه در زمستان قابل ملاحظه است وهمچنین فصول بارندگی از نیمه آبان تا پایان فروردین می باشد.
سیمای ظاهری منطقه میدوک در اغلب نقاط آن شامل تپه ماهورهای نسبتاً مدوری است که با شیب ملایم به درههای کم عمق منتهی می گردند. عمل فرسایش در کانسار مس میدوک سبب به وجود آمدن یک فرورفتگی نسبتاً عمیق با کناره های پرشیب در بخش مرکزی کانسار گردیده است.
سطح منطقه را گیاهان ریز برگ و خار مانند ویژه مناطق کوهستانی و کمرطوبت پوشانده است. در این منطقه درختان و درختچههایی از نوع ارجن، گز و زرشک یافت می شود.
1- 4- زمین شناسی
1- 4- 1- انواع کانسارهای مس
براساس نظریه تکتون یک صفحهای، راندگی و برخورد صفحات لیتوسفر زمین علاوه بر پدیده های مختلفی که در پی داشته است موجب تشکیل کانسارهای مس در امتداد این مناطق فعال زمین گردیده است که امروزه به کمربندهای مس معروفند. تکتونیک صفحهای کمکهای ارزشمندی به امر اکتشافات ذخایر معدنی نموده است و با مشخص شدن ارتباط ذخایر معدنی با پدیده تکتونیک صفحهای و از جمله ذخایر مس پورفیری، میزان ذخایر مس زیادی کشف گردیده اند. کانسارهای مهم مس را در یک تقسیم بندی کلی می توان به پنج گروه تفکیک نمود.
الف- ذخایر مس پورفیری ب- اسکارن های مس دار ج- ماسیو سولفیدها
د- ذخایر رسوبی استراتی باند هـ- ذخایر رگه ای مس
مهمترین ذخایر شناخته شده در ایران تاکنون، در ردیف ذخایر پورفیری قرار گرفته اند. کانسارهای مس پورفیری به دلیل ذخایر زیاد و ناچیزبودن هزینههای بهرهبرداری و بیشترین سهم در تولید مس از اهمیت بالائی برخوردارند. کانسارهای پورفیری را بر اساس موقعیت تکتونیکی و سنگ های همراه به دو گروه تقسیم می شوند که عبارتند از:
– کانسارهای مس پورفیری نوع مونزونیتی
– کانسارهای مس پورفیری نوع دیوریتی کانسار مس سرچشمه از نوع مونزونیتی می باشد.
1- 4- 2- کانی های مس
بر طبق نظریه هارگیوز و فرومسون مس در بیش از 250 کانی یافت می شود که 6 کانی بیشترین فراوانی را دارند. این کانی ها عبارتند از:
کالکوپیریت، کالکوسیت، کریزوکولا، مالاکیت، آزوریت و بورینت.
مس بدلیل تغییر شکل غیر معمول شبکه و اثر ناپایداری انرژی، در کانیهای سیلیکاته وارد نمی شود.
در نتیجه فقط می تواند از کانی هایش در شکلهای عناصر طبیعی، اکسید، سولفات و کربنات استحصال شود.
مس به صورت طبیعی به شکل توده، دانه رشته و شاخهای یافت می شود. بلورهای آن به شکل مکعب کامل بوده و سطح شکست آن ناصاف میباشد و رنگ مس طبیعی معمولاً قرمز و سطح آن غالباً تیره است و بر اثر تجزیه تبدیل به کوپریت یا مالاکیت می شود. مس طبیعی دارای جلای فلزی، چکش خوارو کدر است و غالباً مقداری نقره با آن همراه می باشد.
1- 4- 3- کانسارهای گرمابی
کانسارهای گرمابی حاصل کانه سازی محلول های کانه دار گرم است که در زیرزمین جریان دارند. این محلول ها ممکن است منشأ ماگمایی داشته و یا آب های سطحی گرم شده در اثر توده های فعال درونی باشند. عناصر فلزی موجود در این آب ها نیز ممکن است دارای منشأ ماگمایی بوده و یا این که در مسیر حرکت آب قرار گیرند و ضمن همراه شدن تدریجی با آن، محلول کانه ای را به وجود آورند. کانسارهای گرمابی به پنج گروه تقسیم می شوند که در شرایط حرارتی و فشار سیال خاص خود تعریف شده اند:
1- کانسارهای هیپوترمال درجه حرارت زیاد 500- 300 درجه سانتی گراد
2- کانسارهای مزوترمال فشار و حرارت متوسط 300-200 درجه سانتی گراد (کانسارهای پورفیری در این گروه جای می گیرند.)
3- کانسارهای اپی ترمال فشار و حرارت کم 200-50 درجه سانتی گراد
4- کانسارهای تله ترمال فشار ودمای کم
5- کانسارهای زینوترمال فشار کم و دمای زیاد
کانسارهای پورفیری که در گروه مزوترمال جای می گیرند از لحاظ نوع سنگ های دربرگیرنده، دگرسانی گرمابی، منشاء و طرز تشکیل و تقسیمبندی به زون های سوپرژن، هیپوژن و اکسیده، خواص منحصر به فرد خود را در ذخایر گرمابی دارا هستند و غالب معادن روباز بزرگ دنیا از قبیل چوکی کامانا در شیلی و بینگهام در ایالت یوتا در آمریکا و ذخیره مس پورفیری سرچشمه در این گروهجای می گیرند.
1- 4- 4- زمین شناسی کانسار مس میدوک
منطقه میدوک قسمتی از بخش مس خیز استان کرمان است که از نظر زمین شناسی می توان آن را قسمتی از سیستم کوهزایی آلپ- هیمالیا دانست که سیستم کوهزایی مزبور در برگیرنده عمده ترین کمربند مس دار میباشد. سیمای کلی ناحیه مسخیز کرمان دارای توپوگرافی کوهستانی است و در برگیرنده رشته کوه های متعددی است که بیشتر در راستای شمال غربی- جنوب غربی کشیده شده است.
تشکیلات به وجود آورنده کمربند مس دار فوق الذکر را مخلوطی از سنگ های رسوبی متنوع(سنگ آهک، چرت و ماسه سنگ) همچنین توده های نفوذی آذرین بازیک(اسپلیت ها، دیابازها و گابروها) که بعضاً به گرانیت و دیوریت تغییر یافته اند به وجود آورده است.
کمربند فلززایی آلپ- هیمالیا شامل سه خط عمده و اصلی بوده که در برگیرنده مهمترین تودههای مس است و کمربند فلززایی ایران مرکزی نیز یکی از مهمترین خطوط کمربندی سیستم مزبور به شمار میرود. در ناحیه مس خیز کرمان سنگ های گوناگون آذر آواری(با ترکیبات ریولیتی تا آندزیت بازالتی)، گدازه های جریانی، سنگ های آهکی و ماسه سنگ عمده ترین رخساره سنگ شناسی بوده و عموماً متعلق به ائوسن می باشند.
مطالعات انجام شده نشان می دهد که کشور ما ایران از نظر معادن مس از پتانسیل معدنی بسیار خوبیبرخوردار است که بزرگترین کمربند شناخته شده آن همراه با زون ولکانیکی، پلوتونیکی، قلعه دختر ارومیه می باشد. کانسار مس میدوک و سرچشمه در این کمربند واقع هستند.

پیشبینی خرج ویژه در عملیات انفجاری معادن سطحی بر اساس خواص فیزیکـی و ژئومکانیکی توده سنگ

پیشبینی خرج ویژه در عملیات انفجاری معادن سطحی بر اساس خواص فیزیکـی و
ژئومکانیکی توده سنگ

فصل دوم
حفاری و آتشباری در معادن روباز
عملیات حفاری و انفجار در سیکل عملیات معدنکاری دارای اهمیت فوقالعاده ای میباشد. زیرا از طرفی عمده ترین هزینه های معدنکاری را به خود اختصاص میدهد. به طوریکه در معادن دارای سنگ های سخت ومقاوم این مقدار تا 50% کل هزینه ها نیز می رسد. همچنین با اصلاح الگوی حفاری و رسیدن به دانهبندی مورد نظر میتوان تا حد بسیار زیادی از سایر هزینههای معدنکاری از جمله بارگیری، باربری و سنگ شکنی اولیه را کاهش داد، که این کاهش هزینه ها بسیار قابل توجه خواهد بود.
روش های کلاسیک طراحی الگوی حفاری و انفجار با استفاده از معادلات ساده ریاضی و در نظر گرفتن پارامترهای مختلف ژئومکان یکی و خواص مواد منفجره الگوی انفجار را بیان می دارند ولی این روش ها نمی توانند برای هر ناحیه ای جوابگو باشند به عنوان مثال از میان روش های مختلف طبق تحقیق انجام شده روش های اش، لانچ فورس و آلسمان برای محیط ایران مناسب می باشد و طراحی با روش های دیگر چندان برای معادن کشور مناسب نیست. از طرف دیگر این روش ها نمیتوانند دید مناسب نسبت به دانهبندی انفجار ارائه دهند، و در واقع نمیتوانند وجود اندازه های بزرگ در انفجار را پیش بینی کنند.
حفاری و انفجار متداول ترین روش حفر سنگ ها در معادن روباز و زیرزمینی میباشد. هدف از حفاری و انفجار خردکردن ماده معدنی به ابعاد قابل قبول و انتقال آن ها به بیرون از معدن است. همچنین باید هزینه های انفجار و لطمات و صدمات پس از آن در حداقل مقدار خود قرار داشته باشد.
حفاری و آتشباری در مهمترین مراحل عملیاتی در معادن روباز به شمار میآید. با پیشرفت تکنولوژی و علوم، این عملیات نیز به طریق علمیتر و با اصول پایدارتر اجرا می شود به طور کلی هدف از حفاری ایجاد حفره در سنگ به وسیله دستگاه های حفاری برای عملیات آتشباری میباشد.
در حفاری پارامترهای گوناگونی دخالت دارند که شناخت صحیح هر کدام و تعییم مقدار آنها نیاز به دقت بالا و فهم مهندسی قوی در این زمینه دارد در صورت عدم رعایت این پارامترها علاوه بر بالارفتن هزینه حفاری باعث هدر رفتن زمان می شود.
عملیات حفاری در معادن از اهمیت ویژهای برخوردار است. امروز با توجه به بالابودن هزینه های حفاری از قبیل تعمیر، سرویس دستگاهها و قطعات یدکی آنها سعی شده است که با انتخاب بهترین نوع سیستم حفاری، دستگاههای حفاری را به گونهای انتخاب نمود که ضمن داشتن حداکثر پتانسیل کاری و همچنین برخوردار بودن از توان بالای مورد نیاز در موارد خاص، از نظر هزینه های جاری نیز در کمترین حد ممکن باشد.
به طور کلی جهت استخراج اکثر معادن روباز یا زیرزمینی نیاز مبرم به عملیات حفاری و انفجار است.
مبحث حفاری در معادن روباز و ارائه یک متد و روش قابل قبول ومفید که پارامترهای موثر زیادی در آن نقش دارند میتواند علاوه بر ایجاد تولید بالا در معدن هزینهها را نیز به نحو چشم گیری کاهش دهد.
روش های حفاری با توجه به مکانیزم کار به سه دسته ضربه ای، ضربه ای چرخشی و چرخشی تقسیم می شوند که در معادن روباز بیشتر از دو طریق ضربه ای چرخشی و چرخشی استفاده می شود.
در روش ضربه ای چرخشی، حفر چال در میان سنگ ها با اعمال ضربه هایی پی درپی که از طریق مته به سنگ منتقل میگردد، صورت می گیرد و مته به ازاء هر ضربه، اندکی بهطور اتوماتیک می چرخد تا فرآیند خردشدن سنگ را سرعت ببخشد.
ماشینهای حفاری ضربهای به دو گروه تقسیم می شوند.
الف- ماشین هایی که ضربه زدن آنها در روی زمین قرار دارد.
ب- ماشین هایی که ضربه زن آنها پشت مته و در داخل چال قرار می گیرد.
2- 1- استفاده از حفاری و آتشباری درمعادن
مواد نرم و بعضی از کانیهای صنعتی را میتوان به راحتی و به کمک ماشینهای مخصوص استخراج کرد، اما در مواقعی که سنگ ها سخت باشند، ابتدا باید آن ها را توسط آتشکاری خرد نمود تا بتوان این مواد را استخراج کرد.
از طرف دیگر کانههای فلزی و صنعتی سخت و سنگ هایی که استحکام زیادی دارند را تنها به کمک مواد منفجره می توان به صورت اقتصادی شکست و به قطعات کوچکتر تبدیل کرد، که این فرآیند شکست سنگ مستلزم حفر چال های برای قرار دادن مواد منفجره داخل آن ها می باشد.
بنابراین برای خرد کردن سنگ و استخراج مواد معدنی باید ابتدا در سنگ جهت احداث چال ها عملیات حفاری انجام شود و سپس با قرار دادن مواد منفجره در چال های انفجاری، سنگ ها را منفجر ساخته و آن ها را خرد نمود.
2- 2- تاریخچه حفاری
تاریخچه حفاری تقریباً مبهم و نامشخص میباشد. از میان اقوام باستانی دارای سوابق فرهنگی و تاریخی ایرانیان، چینی ها و مصریان از حفاری برای دستیابی به خواستههای خود استفاده می کردند.
برای مثال در ایران و چین، هنوز آثاری از تونل، قنات و چاه های عمیق که به منظور دسترسی به آب در سنگ حفر گردیدند، مشاهده می شوند. همچنین مصریان باستان نیز چالهای در میان سنگ های پورفیری بوسیله کروندوم حفر کرده بودند.
تا چند دهه قبل از سیستم حفاری دستی جهت حفر چال استفاده میشد و البته هنوز هم از این سیستم در بعضی از مناطق استفاده می گردد، اما به تدریج سیستم حفاری دستی تکامل پیدا کرده و سیستم های حفاری چکشی، کابلی، چرخشی و ضربه ای- چرخشی ب هوجود آمدند.


مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25 هزار تومان

خرید فایل pdf به همراه فایلword

قیمت:35هزار تومان