اطلاعيه

Collapse
No announcement yet.

اصول استخراج - Principal of exploitation

Collapse
X
 
  • فیلتر
  • زمان
  • نمایش
Clear All
new posts

    اصول استخراج - Principal of exploitation

    مراحل معدنکاری
    – پی جویی (Prospecting)
    – اکتشاف (Exploration)
    – آماده سازی (Development)
    – استخراج (Exploitation)
    – بازسازی (Reclamation)



    Principal-of-exploitation-1.jpg

    Principal-of-exploitation-2.jpg

    #2
    Principal-of-exploitation-3.jpg
    ۱- پی جویی
    اولین مرحله قبل از معدن کاری است که دنبال ماده معدنی می گردیم.
    ماده معدنی هنوز به عنوان کانسار کانی (Mineral deposit) است.
    مدت football carnival زمان این مرحله ۱ تا ۳ سال طول می کشد.
    هزینه این مرحله ۰/۱ تا ۵ میلیون دلار است.
    این مرحله شامل موارد زیر است:
    a) روش های پی جویی
    مستقیم: شامل فیزیکی و زمین شناسی
    غیر مستقیم: شامل ژئوفیزیکی، ژئوشیمیایی
    b) ابزار مناسب تعیین محل (نقشه ها، مراجع و منابع علمی، معادن قدیمی)
    c) روش های هوایی: شامل عکسبرداری هوایی، ژئوفیزیک هوابردی، ماهواره
    d) روش های سطحی: شامل ژئوفیزیک سطح زمین، زمین شناسی
    e) کشف آنومالی، آنالیز، ارزیابی

    ۲- اکتشاف
    در این bonus مرحله اندازه و ارزش کانسار کانی تا حد امکان به طور دقیق تعیین می شود.
    روش های به کار گرفته شده در این مرحله thank you. you will receive an sms soon. دقیق تر از مرحله پی جویی است.
    دراین مرحله اندازه و ارزش کانسار با استفاده از روش های زیر تعیین می شود:
    نمونه برداری(توسط حفاری) (Sample)، عیار سنجی (Assay)، انجام آزمایشات
    تخمین تناژ و عیار

    ارزیابی کانسار با استفاده از رابطه زیر:
    Present value=income-cost

    هزینه-درآمد= سود

    آخرین مرحله از اکتشاف مطالعات امکان سنجی(Feasibility study) است. یعنی گرفتن تصمیم در مورد تعطیل کردن یا آماده سازی معدن
    • زمان لازم برای انجام این مرحله ۲-۵ سال است.
    • هزینه لازم برای انجام این مرحله ۱ -۱۵ میلیون دلار است




    ۳-آماده سازی
    در این مرحله کانسار برای استخراج باز می شود.دسترسی به کانسار به روش های زیر امکان پذیر است:
    ۱- از طریق روباره برداری
    ۲- از طریق حفر فضاهایی از سطح زمین به کانسارهای واقع در نقاط عمیق تر


    موارد مورد نیاز جهت انجام این مرحله:
    ۱- اخذ مجوز معدن کاری (خرید یا اجاره (Lease)) اگر در مرحله اکتشاف انجام نگرفته باشد.
    ۲- بررسی ملاحظات زیست محیطی، بررسی فنی و اخذ مجوز
    ۳- ساختن راههای دسترسی، بررسی سیستم حمل و نقل
    ۴- جایابی تاسیسات سطحی و احداث آنها
    ۵- دسترسی به کانسار از طریق روباره برداری یا حفر تونل یا چاه
    1. هزینه این مرحله ۱۰ تا ۵۰۰ میلیون دلار
    2. مدت زمان لازم برای این مرحله ۲-۵ سال است



    ۴-استخراج
    در این مرحله استخراج از کانسار در مقیاس بزرگ (Large-Scale production of ore) شروع می شود.
    این مرحله شامل موارد زیر است:
    a) بررسی فاکتورهای موثر در انتخاب روش استخراج شامل: فاکتورهای زمین شناسی، جغرافیایی، اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی و ایمنی
    b) انتخاب روش استخراج شامل: معدن کاری سطحی (Surface mining) یا معدن کاری زیرزمینی (Underground mining)
    c) کنترل هزینه ها و تعیین دوره بازگشت سرمایه
    1. زمان لازم برای این مرحله ۱۰-۳۰ سال است
    2. هزینه لازم برای این مرحله ۵-۷۵ میلیون دلار بر سال است.




    ۵- بازسازی(Reclamation or real estate)
    آخرین مرحله معدنکاری است که شامل: بستن معدن (Mine colure)، حذف ساختمانها و کارخانه (Removal of plant and building)، بازسازی دمپهای باطله (Reclamation of waste and tailings dumps)مسطح کردن سطح زمین (Recontouring )، کاشتن درخت و گیاه مجدد (Revegitating) و برگرداندن وضعیت آبها و زمین به حالت اولیه(Restoring the water and land values)
    بهترین زمان شروع برای برنامه ریزی بازسازی معدن قبل از ایجاد اولین حفاری در معدن است.
    زمان لازم برای این مرحله ۱-۱۰ سال و هزینه ۱-۲۰میلیون دلار است.



    طبقه بندی روش های استخراج
    عده ای از مولفان روش های استخراج را با توجه به نوع ماده معدنی فلزی و غیرفلزی تقسیم کرده اند.
    عده ای عمق نسبی را معیار قرار داده اند.
    عده ای دیگر اندازه و شکل ذخیره مثل رگه ای و توده ای بودن را معیار قرار داده اند.
    معمولی ترین طبقه بندی توسط هارتمن (Hartman) ارائه شده است.

    Principal-of-exploitation-4.jpg

    نظر


      #3
      روش های استخراج متداول

      روش های متداول

      روش های سطحی (Surface)
      مکانیکی (mechanical)
      استخراج به کمک مایعات(Aqueous)

      روش های زیرزمینی
      خود نگهدار(Unsupported)
      با نگهداری (Supported)
      تخریبی (Caving)


      روش های مکانیکی
      استخراج روباز ( Open pit mining)
      استخراج سنگ های ساختمانی (Quarrying)
      روش نواری (Open cast)
      روش کنتوری و آگر (Auger mining)


      روش های استخراج به کمک مایعات
      شامل:
      هیدرولیکی(Hydraulicing)
      لایه روبی (Dredging)

      انحلالی (Solution) شامل:
      استخراج گمانه ای (Borehole mining)
      لیچینگ (Leaching)


      خود نگهدار
      اتاق و پایه ( Rom-and-pillar mining)
      کارگاه و پایه (Stop-and-pillar mining)
      انباره ای (Shrinkage stoping)
      استخراج از طبقات فرعی (Sublevel stoping)


      بانگهداری
      کندن و پرکردن (Cut and fill stoping)
      استخراج ستونی (Stull Stoping)
      کرسی چینی (Square-set stoping)

      تخریبی
      جبهه کار بلند (Longwall mining)
      تخریب در طبقات فرعی (Sublevel Caving)
      تخریب بلوکی (Block caving)


      روش های نوین
      حفر سریع (Rapid excavation)
      اتوماسیون با رباتها (Automation, robotics)
      روش های هیدرولیکی (Hydraulic mining)
      گاززدایی زیرزمینی (Underground gasification)
      معدن کاری اقیانوسی (Ocean mining)

      نظر


        #4
        روش استخراجی مسطحی
        این روش برای ذخائر لایه ای از جمله زغال که در منطقه کم ارتفاع و مسطح قرار گرفته باشد کاربرد دارد.
        این روش به دلیل ضخامت کم باطله و موقعیت توپوگرافی، کلیه زغالسنگ قابل استخراج خواهد بود.


        روش استخراجی کنتوری
        این روش برای لایه های زغالی که در منطقه کوهستانی و مرتفع قرار گرفته باشد کاربرد دارد.
        در این روش ضخامت باطله روی زغالسنگ به حدی خواهد رسید که امکان استخراج همه زغال سنگ وجود ندارد.

        Principal-of-exploitation-2-01.jpg

        Principal-of-exploitation-2-02.jpg

        نظر


          #5
          ماشین های مورد استفاده در روش سطح برداری

          Principal-of-exploitation-2-03.jpg

          Principal-of-exploitation-2-04.jpg

          نظر


            #6
            Principal-of-exploitation-2-05.jpg

            Principal-of-exploitation-2-06.jpg

            نظر


              #7
              Principal-of-exploitation-2-07.jpg

              Principal-of-exploitation-2-08.jpg

              نظر


                #8
                روش استخراج کواری
                این روش برای استخراج سنگ های ساختمانی از جمله مرمر، مرمریت، گرانیت و غیره کاربرد دارد.
                در این روش از مواد منفجره برای ایجاد سطح آزاد (Free face) استفاده می شود نه برای خرد کردن سنگ (Fragmentation).
                در بعضی شرایط از سیم برش برای استخراج استفاده می شود.

                Principal-of-exploitation-2-09.jpg

                درج و روش هیدرولیکی
                روش درج بیشتر برای ذخائر آبرفتی (Alluvial deposits) کاربرد دارد.
                در روش درج با استفاده از لایه روب برای استخراج برخی فلزات گرانبها مثل طلا و نقره از کف رودخانه یا دریا استفاده می شود
                در روش هیدرولیکی با استفاده فشار آب برای استخراج برخی مواد نرم مثل زغالسنگ استفاده می شود.


                مراحل استخراج در روش های سطحی
                ۱- آماده سازی سطح زمین (Preparing the surface)
                ۲- حفاری بر روی باطله یا ماده معدنی
                ۳- انفجار باطله یا ماده معدنی
                ۴- بارگیری باطله یا ماده معدنی
                ۵- حمل باطله یا ماده معدنی
                ۶- بازسازی معدن


                حفاری و انفجار بر روی باطله یا ماده معدنی
                حفر چال ها معمولاً به کمک حفاری چرخشی (Rotary drills) و بعضاً در چال های با قطر کم از حفاری ضربه ای (Percussive drills) استفاده می شود. سنگ شکن اولیه معدن یکی از عوامل مهم در انتخاب ماشین حفاری، آرایش چال ها و نحوه انفجار است.
                پس از حفر چال ها عملیات انفجار صورت می گیرد. نوع مواد منفجره و میزان مصرف، بستگی به جنس سنگ و میزان خردشدگی لازمه دارد.
                انفجار باید به گونه ای باشد که از انفجار ثانویه (Secondary blasting) استفاده نشود و دارای مینیمم پرتاب سنگ (Fly rock) باشد.
                غالباً در معادن سطحی از آنفو به دلائل ایمنی بالا، ارزانی و خردشدگی بهتر در انفجار استفاده می شود.


                بارگیری و حمل باطله یا ماده معدنی
                باطله ها و مواد معدنی در روش سطح برداری غالباً به کمک لودر، شاول، اسکریپر، دراگلین انتقال داده می شود.
                در روش روباز معمولاً از شاول یا لودر یا ترکیبی از این دو استفاده می شود.
                حمل مواد در معادن سطحی به کمک کامیون، نوار نقاله (Belt conveyor)، نقاله هوایی (Ropeway) و ریل (Rail) انجام می گیرد.

                نظر


                  #9
                  روش استخراج روباز
                  تعاریف واژهای مورد استفاده در روش روباز:
                  پله (Bench): در روش روباز استخراج به کمک ایجاد پله انجام می گیرد.
                  دامنه پله (Bench face): سطحی که لبه پله (Bench crest) را به پای پله (Bench toe) وصل می کند.
                  ارتفاع پله (Bench height): فاصله عمودی بین لبه پله تا پای پله را ارتفاع پله می نامند. این فاصله بستگی ماشین حفاری، بارگیری و قوانین ایمنی موجود در معدن دارد.
                  عرض پله (Bench width):فاصله افقی بین پای پله یک پله تا لبه پله پایینی

                  Principal-of-exploitation-2-10.jpg

                  Principal-of-exploitation-2-11.jpg

                  نظر


                    #10
                    Principal-of-exploitation-2-13.jpg
                    عرض پله بستگی به پهنای ماشین آلات حفاری، بارگیری و حمل دارد

                    شیب پله (Bench slope): زاویه ای است که بین دامنه پله و افق بر حسب درجه
                    شیب نهایی معدن (Overal pit slope angle): زاویه بین خط واصل لبه بالاترین پله و پای پایین ترین پله با خط افق
                    پله ایمنی (Berm): به منظور افزایش پایدار شیب و ایمنی در معدن پله های ایمنی در دیواره معدن ایجاد می شوند شیب و عرض این پله ها به شرایط ژئوتکنیکی معدن دارد.
                    دیواره بالایی (Hanging wall) و دیواره پایینی (Foot wall): در معادن روباز سنگ های بالای ماده معدنی دیواره بالایی یا کمربالا و سنگ های زیرین را دیواره پایینی یا کمرپایین می نامند
                    پوشان سنگ (Over burden): به باطله های روی ماده معدنی که بایستی برداشته شوند تا به ماده معدنی دسترسی حاصل شود پوشان سنگ می نامند.
                    عیار (grad): مقدار فلز موجود در ماده معدنی
                    ماده معدنی (Ore body): به توده سنگ حاوی کانی که از نظر عیار و تناژ در وضعیتی باشد که استخراج آن مقرون به صرفه باشد.


                    رمپ (Ramp)
                    پله ها در معادن روباز به صورت حلزونی (Spiral system) یا زیگزاگی (Zig-Zag) به هم مرتبط می شوند.
                    انتخاب هر یک از این دو روش بستگی به عوامل زیر دارد:
                    a) عمق معدن: با عمیق تر شدن معدن، در روش حلزونی فاصله افزایش می یابد لذا روش زیگ زاگی مناسب تر است.
                    b) از آن جا که کمر پایین ماده معدنی سخت تر است نسبت به کمربالا، لذا جاده بایستی در کمرپایین ایجاد شود در نتیجه جاده زیگزاگی مناسب تر است
                    c) در معادن با شیب زیاد عرض پله های و عرض جاده بایستی کم باشد از آن جا که جاده های زیگزاگی در سر پیچ نیاز به عرض زیاد هستند لذا مناسب نیستند.


                    Principal-of-exploitation-2-14.jpg
                    رمپ زیگزاگی (Zig-Zag)

                    نظر


                      #11
                      Principal-of-exploitation-2-15.jpg
                      رمپ حلزونی (Spiral system)

                      شیب جاده معدن بین ۸ تا ۱۲ درصد می باشد.
                      عرض جاده ها بستگی به عرض کامیون های مورد استفاده در معدن دارد. عرض بهینه جاده ها ۳/۵ برابر عرض کامیون است. این مقدار در سر پیچ قدری زیادتر است.
                      در صورتی که جاده دارای آبرو (Ditch) و دیواره اطمینان (Berm) باشد این فاصله حدوداً ۴/۵ برابر عرض کامیون است.

                      Principal-of-exploitation-2-16.jpg

                      نظر


                        #12
                        نسبت باطله برداری به ماده معدنی متوسط یا سرجمع (Average or Overall stripping ratio)

                        Principal-of-exploitation-3-01.jpg
                        مثال: چنانچه فرض شود در کل عمر معدن به ازاء ۵ میلیون تن کانسنگ ۱۰ میلیون تن باطله برداشت شده است. نسبت باطله برداری متوسط عبارت است از:

                        Principal-of-exploitation-3-02.jpg

                        نظر


                          #13
                          در صورتی که ماده معدنی را به صورت استوانه ای شکل و شکل پیت را به صورت مخروط ناقص (Inverse truncated cone) فرض کنیم در این صورت نسبت باطله برداری عبارت است از:

                          Principal-of-exploitation-3-03.jpg

                          Principal-of-exploitation-3-04.jpg

                          نظر


                            #14
                            Principal-of-exploitation-3-05.jpg

                            Principal-of-exploitation-3-06.jpg

                            نظر


                              #15
                              در صورتی که ماده معدنی از شکل خاصی تبعیت نکند می توان با بلوک بندی ذخیره و اندازه گیری تناژ آنها OSR را به صورت زیر محاسبه کرد:

                              Principal-of-exploitation-3-07.jpg

                              Principal-of-exploitation-3-08.jpg

                              نظر

                              Working...
                              X