جستجو در تالارهای گفتگو

پيشينه تاريخي استخراج معدن گل گهر با توجه به مداركي كه بدست آمده است به حداقل 900 سال پيش مي رسد.اين ناحيه در سال 1348 توسط شركت ايران باريت مورد شناسايي قرارگرفت و در سال 1353 به شركت ملي فولاد ايران واگذار گرديد. ناحيه معدني گل گهر شامل شش ذخيره سنگ آهن است كه ذخيره شماره يك آن پس از آماده سازي و احداث كارخانه تغليظ در سال 1373 رسماً به بهره برداري رسيد. در سال 1353 پس از واگذاري معدن گل گهر به شركت ملي فولاد ايران ، اين شركت با همكاري شركت سوئدي گرانگز مراحل مختلف اكتشاف و عمليات مهندسي را پيگيري نمود. برداشت هاي ژئو فيزيك هوائي (مگنتومتري ) در محدوده اي به وسعت 45000 كيلو متر مربع حد فاصل آباده فارس تا جازموريان صورت پذيرفت كه نتيجه آن شناسائي پتانسيل هاي بالائي از سنگ آهن با عيار مناسب و ذخيره قابل توجه بوده است. عمليات ژئو فيزيك زميني در منطقه اي به وسعت 74 كيلو متر مربع در ناحيه گل گهر صورت گرفته كه شامل مغناطيس سنجي و ثقل سنجي بوده است. مجموع ذخائر شش گانه گل گهر با توجه به مطالعات ژئوفيزيکي اولِيه بيش از 1135 ميليون تن برآورد شده است که با توجه به مطالعات اکتشافي انجام شده اخير ذخاِير موجود بيش از اين مقدار مي باشدِ. بزرگترين اين ذخاير معدن شماره 3 بوده كه در حال آماده سازي معدن مي با شد. ذخائر شماره 1 و2 به علت نزديكي به سطح زمين, مورد اكتشاف تفصيلي قرار گرفته و معدن شماره يك در حال بهره برداري ومعادن 2 و 3 در حال خاکبرداري مي باشد. پيت نهايي معدن شماره 1 گل گهر ذخيره شماره 1 گل گهر داراي 250 ميليون تن ذخيره زمين شناسي است كه 184 ميليون تن آن با توجه به فاكتورهاي اقتصادي قابل استخراج ميباشد. طراحي معدن در گل گهر با استفاده از نرم افزار اختصاصي Gemcom و بر اساس اطلاعات نقشه هاي زمين شناسي و نتايج آناليز چاههاي اكتشافي انجام مي گيرد. پس از تهيه بلوك مدل سه بعدي، عيار و جنس سنگ بلوكها با استفاده از اطلاعات نقشه هاي زمين شناسي و بانكهاي اطلاعاتي تكميل مي گردد و مبناي انجام كارهاي طراحي معدن قرار مي گيرد.اين مدل عياري همزمان با پيشروي سينه كارهاي معدن و دستيابي به اطلاعات جديدترحاصل از چالهاي آتشباري به روز در آوري مي شود. پيت نهايي معدن شماره 1 گل گهر بصورت يك بيضي با ابعاد تقريبي 700×1650 متر مي باشد كه شامل 15 پله با ارتفاع 15 متر و شيب كلي ديواره هاي معدن بين 38 تا 45 درجه است. رمپهاي دسترسي به معدن با شيب 8% و عرض 25 متر طراحي شده اند. عرض پله هاي ايمني (Safety Bench) 10 متر بوده و به ازاي هر دو پله (30متر) يك پله ايمني در ديواره نهايي باقي خواهد ماند. ارتفاع بالاترين نقطه معدن 1755 متر و پائين ترين آن (در طرح نهايي) 1530 متر مي باشد. منبع

اهميت بازنگري معادن: بهره‌برداری از منابع طبیعی، استفاده بهینه و تولید ثروت از آنها بعنوان یک اصل می‌تواند نقش مهمی در پیشرفت و توسعه مسائل مختلف یک جامعه از جمله اقتصاد، صنعت و حتي سیاست داشته باشد و براي حصول اين هدف، بازنگري معادن كشور از جمله مواردي است كه اهميت بسزايي دارد، چون لازم است براي افزايش بهره‌وري و استفاده صحيح از معادن، روند بهره‌برداري از اين منابع خدادادي مورد ارزيابي مجدد قرار گيرند. اين اقدام، بستري مناسب براي جذب سرمايه‌گذاران خارجي و داخلي ايجاد خواهد كرد و به اين ترتيب، گامي مثبت در جهت توسعه پايدار اقتصادي برداشته مي‌شود. از اين رو، از اين شماره به بعد، به بازنگري آخرين وضعيت معادن كشور، براي هر ماده معدني خواهيم پرداخت. بعنوان اولين معدن،‌ نگاهي مي‌اندازيم به وضعيت معادن سرب و روي كه از جمله مهم‌ترين معادن كشور به‌شمار مي‌روند. معادن سرب و روي ايران: براساس آخرين آمار وزارت صنايع و معادن، هم‌اكنون 43 معدن سرب و روي در سراسر ايران پراکنده است که فقط 26 فقره از اين معادن با حدود 223 ميليون تن ذخيره قطعي فعال است. سالانه فقط 2/1 ميليون تن از اين ماده معدني به استخراج مي‌رسد كه اين ميزان، فقط 5/0 درصد از ذخاير سرب و روي کشور است. حدود ۳ درصد ذخایر جهانی سرب و روی در مهم‌ترین معادن ايران قرار دارد و كشورمان هم‌اكنون با توليد 57/0 درصد سرب جهان، مقام بيست و سوم توليد دنيا و با توليد 12/2 درصد روي جهان، رتبه پانزدهم توليد روي جهان را در اختيار دارد. معادن سرب و روي انگوران زنجان، نخلک اصفهان و مهدي‌آباد يزد، کوشک بافق و آهنگران ملاير، از مهم‌ترين معادن سرب و روي کشور هستند. به جز 2 معدن از معادن فعال كشور،‌ بقيه معادن توسط بخش خصوصي و تعاوني مورد بهره‌برداري قرار دارد. صنعت سرب و روی ايران، با همه موانع و مشكلاتي كه دارد،‌ تاكنون توانسته است در خاورمیانه جايگاه ممتازي داشته باشد. البته برای رفع مشکلات و مسائل این صنعت، ستادي با عنوان «ستاد سیاست‌گذاری، جهت اخذ تصمیم و اجرای مصوبات»، متشکل از تشکل‌های موجود در این بخش، در معاونت معدنی وزارت صنايع و معادن تشکیل شده و همه اعضا ملزم به اجرای مصوبات این ستاد هستند. كاهش قیمت جهانی روی، افزایش 400 درصدی قیمت اسید، افزایش هزینه‌های مواد شیمیایی، سوخت، برق و درمجموع، افزایش سالانه هزینه‌های تولید ماشین‌آلات معدنی و اخذ عوارض گمرکی بالا براي ورود ماشين‌آلات معدني مورد نياز، از مهم‌ترين مشكلات واحدهای تولیدی فعال در اين حوزه است. کانسارهای سرب و روی ايران: كاني‌هاي سرب و روي اغلب بصورت مخلوط و كانسارها ديده مي‌شوند. کانسارهای سرب و روی ایران داخل چند کمربند مهم واقع شده‌اند كه کمربند یزد ـ گلپایگان، طبس ـ نای‌بند، انارک ـ یزد و آذربایجان از آن جمله هستند. مهم‌ترین کانسارهای سرب ایران عبارتند از معدن سرب و روی انگوران، ایرانکوه و کوشک. ذخیره قطعی معدن سرب و روی انگوران 9 میلیون تن و ذخیره احتمالی آن 13 میلیون تن گزارش شده است و عیار روی آن 25 تا 30 درصد و عيار سرب اين معدن 3 تا 6 درصد است. معدن«انگوران» از نظر عيار بالاي فلز محتوي، از معادن نادر در جهان است. اين معدن كه يکي از اين دو معدن دولتي كشور است، از بزرگترين معادن سرب و روي دنيا محسوب شده و بيشترين حجم سرب و روي استخراجي کشور از اين معدن صورت مي‌گيرد. مشخصات ماده معدني روی: روی عنصر فلزی براق به رنگ سفید مایل به آبی است كه در حالت استاندارد بصورت جامد بوده و در دمای معمولی به حالت شکننده و کریستالی است. این عنصر خاصیت نیمه رسانا دارد و خاصیت قالب‌پذیری آن بالا است. روی با کیفیت بالا برای تولید قالب مورد استفاده قرار مي‌گيرد که از این قالب‌گیری، در صنايع خودروسازي، صنایع الکتریکی و سخت‌افزارها استفاده مي‌شود. این فلز دارای آلیاژهای زیادی است که برنج، نقره نیکلی، برنز تجارتی، لحیم قلع و آلومینیوم لحیم شده از آن جمله است. معدن سولفید، زینکبلند یا اسفالریت زینکیت(اکسید روی)، کالامین(سیلیکات روی) و اسمیت سونیت(کربنات روی)، از منابع اصلی روي هستند. فلز روی، با سوختن و اکسید شدن سنگ معدن روی و واکنش اکسید روی با زغال یا کربن توسط تقطیر حاصل می‌شود. پرزتال نيز يكي از آلياژهاي روي است كه شامل 78 درصد روی و 22 درصد آلومینیوم است و بیشتر در صتایع فولاد و پلاستیک‌های قالب‌گیری كاربرد دارد. از این آلیاژ همچنین برای قالب‌گیری سرامیک و سیمان استفاده مي‌شود. اکسید روی برای صنایع و ساخت رنگ‌ها، تولیدات لاستیک، وسایل آرایشی و صنایع داروسازی، پوشش کف، پلاستیک، چاپ پارچه، صابون‌سازی، ذخیره باتری‌ها، منسوجات، تجهیزات الکتریکی و دیگر تولیدات کاربرد دارد. سولفید روی نيز در ساختن صفحات روشن و تابناک، صفحات اشعه ایکس و تلویزیون و نورهای فلورسانس مورد استفاده قرار می‌گیرد. تاريخچه روي: قديمي‌ترين قطعه ساخته شده از روي، بتي است كه در كاوش‌هاي باستان شناسي در منطقه ترانسيلونيا به‌دست آمده و در تركيب آن 52 / 87 درصد روي، 41/11 درصد سرب و 07/1 درصد آهن وجود داشته است. از قرن 12 ميلادي، فلز و همچنين اكسيد روي در هندوستان توليد شد و بعدها، در قرن 17 ميلادي در چين توليد و مورد استفاده قرار گرفته است. حدود سال 1730، دانش ذوب روي از چين به انگلستان رسيد و در آمريكا نيز اين فلز، اولين‌بار در سال 1835 توليد شد. در قاره اروپا هم، تا حدود سال‌هاي1880، بيشتر كالامين براي توليد روي مورد استفاده قرار مي‌گرفت، اما در سال 1881، سنگ‌هاي سولفوره در مدار توليد روي قرار گرفتند. و اما درخصوص سابقه تاريخی فلز روی در ايران بايد گفت: در ايران و تا قبل از جنگ جهاني دوم، عمليات معدنكاري در معادن سرب و روي بصورت ابتدايي و سنتي انجام مي‌پذيرفت. در دهه ۱۹۳۰ ميلادي روش‌هاي معدنكاري جديد با بهره‌گيري از روش‌هاي علمي در معادن فلزي و ساير معادن ايران، توسط آلماني‌ها آموزش و رواج داده شد. اولين كارخانه تغليظ سرب و روي به روش مدرن در سال 1340 در لكان استان مركزي مورد بهره‌برداري قرار گرفت. از سال 1342 تا 1372 محصول معادن روي ايران بعد از فرآوري بصورت كنسانتره به خارج از كشور صادر مي‌شد. بعد از جنگ تحميلي، با توجه به وجود معدن انگوران ديدگان متخصصان داخلي به كسب تكنولوژي فلز روي معطوف شد و منجر به توليد اولين شمش روي در مقياس پايلوت در سال 1371 شد. از سال 1372 نيز توليد شمش روي در شركت فرآوري مواد معدني ايران (واحد ذوب زنجان) شروع و از آن تاريخ به بعد با احداث و راه‌اندازي واحدهاي جديد، توليد شمش روي در كشور سير صعودي را طي كرد. ذخاير معدني شناخته شده روي درجهان حدود ۴۸۷ ميليون تن (محتوي فلزي) برآورد شده و ذخاير قابل استحصال روي، حدود ۱۴۰ ميليون تن(محتوي فلزي) است. ذخاير معدني قابل استحصال روي در ايران اعم از اكسيده و سولفوره حدود 23/11 ميليون تن(محتوي فلزي) است. در اين حال گفته مي‌شود، كل ذخاير شناخته شده معدني روي در ايران حدود ۷ درصد كل ذخاير شناخته شده در جهان است. مصارف فلز روی: فلز روي پس از مس و آلومينيوم از مهم‌ترين و پرمصرف‌ترين فلزات غيرآهني است و به دليل خواص مطلوب آن، در صنايع متعدد مورد استفاده قرار مي‌گيرد. كاربرد روي، بيشتر در گالوانيزه و آلياژهاي مختلف است. به‌طوري كه مي‌توان گفت ۴۸ درصد روي توليدي در جهان در صنعت گالوانيزاسيون مصرف مي‌شود. در ساخت آهن گالوانيزه، آهن را با اکسید روی، اندود می‌کنند. آهن گالوانيزه براي ساخت هزاران قطعه در صنعت خودروسازي سبك و سنگين، لوازم خانگي و تجهيزات مهندسي استفاده مي‌شود. اين فلز در ساخت قالب‌هاي صنعتي، پمپ‌هاي آب، ماشين لباسشويي، دستگاه‌هاي خوراك‌پزي و كاربراتور اتومبيل، پوشش ساختمان‌ها، زهكشي آبراه‌ها و ساخت صفحات مقاوم در برابر شرايط مختلف جوي نيز استفاده مي‌شود. مشخصات ماده معدني سرب: سرب فلز نرم و سنگيني است كه مقاومت خوردگي خوبي داشته و از قديمي‌ترين فلزاتي است كه توسط بشر مورد استفاده قرار مي‌گرفته است. سرب همچنين داراي خاصيت انعطاف‌پذيري ضعيفي است. سرب تصفيه شده خالص، سرب نرم ‌ناميده مي‌شود. از آنجا كه عمده فعاليت‌هاي شهري و نظامي به انرژي ذخيره شده در باتري‌هاي اسيدي ـ سربي متكي است، سرب فلزي استراتژيك محسوب مي‌شود. تاكنون 130 نوع كانه سرب شناخته شده كه مهم‌ترين و اقتصادي‌ترين آنها سولفور سرب است و 90 درصد توليدات سرب ايران از اين كانه به‌دست مي‌آيد. حدود 70 درصد توليد ناخالص سرب جهان نيز از كانسنگ آميخته سرب و روي حاصل مي‌شود. حدود 20 درصد از توليد سرب مربوط به كانه‌هاي مخلوطي است كه مقدار سرب در آنها از روي بيشتر است و 10 درصد بقيه توليد سرب در رابطه با كاني‌هاي مس‌دار است. اين ماده معدني،‌ ازنظر فراواني در پوسته زمين كمتر از مس و روي و بعنوان سي و يکمين عنصر فراوان در پوسته زمين با فراواني 002/0 درصد است. تاريخچه سرب: سرب يکي از شش فلزي است که از هزاره چهارم قبل از ميلاد مسيح شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است. براساس نظر باستان‌شناسان، مصري‌ها قديمي‌ترين قومي بودند که سرب را مورد استفاده قرار دادند. مصري‌ها اين فلز را براي لعاب ظروف استفاده مي‌كردند و از کاني‌هاي نقره‌دار آن نيز، نقره استخراج مي‌کردند. پس از مصريان، روميان و پس از آنها، ايراني‌ها، چيني‌ها، هندوها، روس‌ها و اعراب ازجمله اقوامي بودند که از گذشته بسيار دور سرب را مي‌شناخته و به كار مي‌بردند. در ايران، سرب از اواخر هزاره سوم قبل از ميلاد مسيح شناخته شده است. پيش از اسلام، سرب بعنوان ملات در ساختمان‌سازي، سدسازي و پل‌سازي و نيز براي ساختن رنگ، نقاشي و مواد دارويي به‌کار مي‌رفت، اما بعد از اسلام، بهره‌برداري از معادن سرب براي به‌دست آوردن نقره صورت مي‌گرفت، به‌طوري که حتي در برخي کتاب‌ها، اين معادن، معادن نقره ناميده مي‌شد. پس از جنگ جهاني دوم نيز، معادني مانند سرب اهميت ويژه‌اي يافته و از اين فلز، بعنوان محصولي صادراتي و ارزآور استفاده مي‌شد. توليد سرب به دو روش سنتي يا كوره بلند و جديد يا مستقيم صورت مي‌گيرد. در حال حاضر، بيش از 75 درصد سرب جهان به روش سنتي يا كوره بلند توليد مي‌شود. در روش جديد يا مستقيم هم،‌ استخراج سرب از كانه در يك مرحله صورت مي‌گيرد و نياز به تسويه جداگانه كنسانتره نيست. كاربردهاي سرب و تركيبات آن: مورد اصلي مصرف سرب در باتري‌ها و از همه مهم‌تر در باتري خودرو است. از اين فلز در باتري‌هاي مراكز تلفن‌هاي سيار، خودروهاي برقي و انتهاي برقي و نيز تامين برق اضطراري براي كامپيوترها و بيمارستان‌ها استفاده مي‌شود. سرب همچنين بصورت تركيب تترا اتيل سرب براي به‌سوزي، به بنزين اضافه مي‌شود. اين فلز همچنين در مهمات‌سازي و صنايع نظامي،‌ در ديواره رآكتورهاي اتمي و اتاق اشعه ايكس و راديوگرافي بعنوان جذب‌كننده اشعه‌هاي مضر، در بستر حمام‌هاي گالوانيزاسيون، در صنعت لحيم‌كاري، در صنعت چاپ، در تهيه آندهاي مورد استفاده در واحد الكتروليز و بالاخره در صنايع رنگ و كبريت‌سازي كاربرد دارد. نويسنده: زهرا اولادي نشریه معدن و توسعه 374

با سلام دوستان طی بازدیدی مه در ایام جوانی داشتم گزارشی تهیه کردم امیدوارم بدردتون بخوره: بازدید کارخانه سیمان ارومیه پنجشنبه 90/02/15 از جمله مواردی که در این کارخانه مورد استفاده قرار می گیرد می توان به: آهک (آهک lo 60% - 70% اشباع شده) ، رس ( دارای ترکیب سلیسی) ، آهن ، پوزلان (سبز رنگ) اشاره کرد. معدن های آهک و رس در خود منطقه موجود است ولی رس مورد نیاز را از خاک های موجود در معدن آهک تامین می کنند به این علت باطله برداری مواد وجود ندارد. برای بررسی مواد موجود در منطقه 4 گمانه اکتشافی می زنند که عمق آن ها 80 – 100 متر بوده و برای آنالیز وضعیت قسمت های پایین از هر یک متر نمونه برداشت می کنند و در عمق 80 متر وضیعیت لایه ها را بررسی می کنند. برای فلاشینگ از گل حفاری استغاده می شود ماده ئ اصلی گل حفاری باریت است ولی به خاطر وزن مخصوص آن ( وزن مخصوص بالا) در این کارخانه از باریت استفاده نمی شود و از گل که مخلوط خاک رس و آب است استفاده می شود که این گل را برای جلوگیری از هدر رفتن آبی در حوضچه هایی نگه می کنند و برای جابجایی این گل از پمپ استفاده می کنند. در مغزه های بدست آمده از گمانه ها برای آنالیز از rqd که نسبت قطعه های طول های 10 سانتی متر به طول های بالاست استفاده می شود که هر چه rqd بیشتر تجمع مواد سالم تر و محکم تر ( پایدارتر) سخت تر و فاقد شکستگی است. عملیات معدنی کارخانه: 1) حفاری 2) آتشباری 3) بارگیری (توسط لودر) 4) حمل و نقل (دریل واگن) در استخراج مواد و حمل به کار خانه از هر 500 تن (یک ساعت یک بار) نمونه گرفته و آنالیز می شود برای اینکه متوجه شوند عیار ماده تغییر کرده یا نه. در این معدن 6 پله فعال (در حال استخراج) وجود دارد که اگر ترکیب پله نوسان داشته باشد باید نوسان موجود را با برداشت از پله های دیکر که ترکیب متفاوتی دارند رفع کرد زیرا در حالت کلی پله ها باید ظرفیت محدود و ترکیب متفاوت داشته باشد. این مواد توسط لودر cv988 و 6 دستگاه کامیون با ظرفیت 35 – 40 تن (هر کامیون 3 باکت ظرفیت دارد که ظرفیت هر باکت 12 تن است) به کارخانه حمل می شوند. چهار دقیقه طول می کشد تا یک کامیون پر شود که همان سیکل کاری کامیون می باشد (بهترین کاروان حمل و نقل،کاروانی است که زمان انتظارش صفر باشد) تعداد کامیون همیشه باید 1 – 2 دستگاه بیشتر از سینه کار باشد چون مسافت معدن تا کارخانه زیاد است و زمان انتظار لودر هزینه بردار است و بهتر است از کامیون های بیشتری استفاده شود. لودر مورد استفاده در این معدن روزانه 400لیتر گازوئیل مصرف می کند.لودر کار دپوی مواد معدنی را انجام می دهد و اگر کیفیت آتشباری خوب باشد نیازی به بولدزر برای تمیز کردن منطقه بعد از آتشباری نیست. در طراحی اولیه این معدن ارتفاع سینه کار و فاصله ئ آن ها و چگونگی وصل شدن جاده های مربوطه به هم مورد بررسی قرار گرفت. کار استخراج این معدن از خرداد سال 68 شروع شد و ابتدا از پله 3 حفار که هر پله 140 متر ارتفاع داشت استفاده می شد که امروزه میزان برداشت این معدن به 2 میلیون تن رسیده است. قطر چال هایی که برای آتشباری زده میشود 4 اینچ است و طول هر چال 4 متر است و چال های حفر شده معمولا" به صورت ردیفی می باشند. موادی که برای آتشباری در این کارخانه مورد استفاده قرار می گیرد آنفو می باشد که از دینامیتی (دینامیت ژله ای) که چاشنی به عنوان پرایمر در آن قرار گرفته شده است استفاده می شود (شماره چاشنی ها از یک تا ده است).چاشنی حاصل باعث افزایش قدرت انفجاری آنفوز می شود چاشنی در پرایمر باید به سمت بالا باشد تا موج انفجاری به سمت بالا بیاید و باعث انفجار شود. طریقه پر کردن چال ها: ابتدا پرایمر را با یک سیم بلند که به آن متصل شده به داخل چال فرستاده می شود پرایمر باید به دیواره چال برخورد نکند و با ته چال حدود 10 – 20 سانتی متر فاصله داشته باشد هر ماده منفجره آنفو به داخل چال ریخته می شود تا حدود 3 متر از چال چر شود (3/2 چال پر شود) پس از 3/1 باقی مانده چال برای انسداد از خاک رس یا مخلوط خاک رس با خرده های حاصل از حفر چال استفاده می شود اما این خرده ها را به تنهایی نمی توان مورد استفاده مواقع شود چون فشار کافی ایجاد نمی کند که در هنگام انسداد باید مواظب باشیم که سیم قطع نشود و از افتادن سنگ های درشت به داخل چال جلوگیری شود برای انسداد خوب با چوب بر روی خاک ضرب می زنیم تا به خوبی متراکم شوند. موارد استفاده از خرده های حفاری: 1) نمونه برداری 2) برای انسداد (خاک رس و خرده های حفاری) اگر طول چال از 4 متر بیشتر باشد بازای هر 4 متر یک پرایمر قرار داده می شود. انفجار چال ها: با استفاده از سیم هایی که به چاشنی متصل است برق از یک طرف وارد و از سمت دیگر خارج می شود.که پرایمر ها با هم موازی و چال ها با هم سری بسته می شوند. بعد از بستن مدارها برای کنترل مقاومت مدار و قطعی مدار از دستگاهی به نام اهمتر انفجاری استفاده می شود.ابتدا دو سر کل مدار را تست می کنیم اگر قطعی مشاهده شد هر ردیف را تست کرده و برای پیدا کردن جای قطع شده بازه ئ تست کردن را کوچکتر کرده تا محل قطع شدگی را پیدا کنیم. مقاومت نشان داده شده توسط اهمتر انفجاری شامل مقاومت چاشنی و مقاومت سیم هاست. همه ئ چال ها باید با هم منفجر شوند و در هنگام انفجار باید منطقه از ماشین آلات و هر نوع وسیله ئ دیگر خالی شده باشد و کارگری در آن محل نیاشد و افراد پشت پناهگاه ها که معمولا" به سمت عقب است و از پرتاب شدن سنگ و ورود گرد و غبار حاصل از انفجار در امان است قرار می گیرند. بعد از انفجار چک شود که همه ئ چال ها منفجر شده اند و در غیر این صورت باید چال های منفجر نشده که به علت دزد کردن چال ها منفجر نشده اند منفجر شوند. اگر قطعات حاصل از انفجار از 1 متر مکعب کوچکتر باشند.مناسب بوده و نیازی به آتشباری ثانویه ندارد در غیر این صورت باید با استفاده از پیکور این قطعات را ریزتر نمود چون هزینه استفاده از پیکور از هزینه آتشباری ثانویه کمتر است. از جمله عیوبی که در آتشباری کارخانه مشاهده شد می توان به موارد زیر اشاره کرد: 1) ایجاد قله ها به دلیل آتشباری نامناسب (در یک آتشباری خوب مقدار قله ها نباید از 5% تجاوز کند زیرا این قله ها در گلوگاه سنگ شکن گیر کرده و باید مجدا" آتشباری شود) 2) در قسمت شارژ چال ها مواد منفجره قسمت تحتانی و ستونی با هم یکسان بود. 3) قطر دینامیت ها به قطر چال نزدیک نبود.

فکر میکنم جای چنین تاپیکی خالی باشه هر کس که هر کتابی در زمینه معدن (ترجیحا غیر درسی) داره و خونده و به نظرش جالب اومده رو اینجا با مشخصات (نام کتاب، نویسنده یا مترجم، ناشر، موضوعات در بر گیرنده و ترجیحا خلاصه و برداشتی که خودتون داشتید) بگذاره تا علاقمندان بتونن استفاده کنند

دستگاه سیم برش الماسه شامل سیم الماسه به طول 25 تا 45 متر (حداکثر 150 متر) به وسیله یک اینچ با قرقره راهنما، در یک جهت معین به طور دایم روی سنگ بریده می­شود. برای این منظور ابتدا در سنگ دو چال عمود برهم که محدوده بلوک را تشکیل می­دهد حفر شده سیم الماس را از آن عبور داده می شود. دستگاه برش در موقع کار بر روی ریل قرار دارد و با استفاده از امکانات الکترونیکی و هیدرولیکی به طور اتوماتیک بر روی ریل جابجا می­شود و با انجام عمل برش خود را به عقب می­کشد. نیروی کشش سیم که حدود 100 تا 150 کیلوگرم است به صورت ثابت حفظ می­شود. دستگاه وینچ معمولاً در فاصله 5 الی 8 متری سینه کار قرار می­گیرد. بدین ترتیب حدود 15 متر از سیم الماسه به طور آزاد کار می کند. مکانیزم دستگاه به گونه­ای است که می­توان با جابجایی و تغییر جهت محور وینچ از حالت افقی به عمودی سنگ را به طور افقی و یا عمودی برید. به منظور خنک کردن سیم الماسه باید پیوسته آب وارد شیار سنگ شود. حداقل آب مورد نیاز 6 تا 8 لیتر در ده دقیقه است که توسط پمپ آب پیش بینی شده در معدن و از مخازن آب تأمین خواهد شد. سیم الماسه حامل سیگمنت­های الماسی به صورت حلقه­هایی به قطر 10 تا 11 میلی متر است که روی سیم کابل فولادی به قطر 5 میلی متر قرار می­گیرد و در فواصل بین سیگمنت­ها سیم فنرهای فولادی و اتصالات ایمنی قرار دارد. تعداد سیگمنت­ها در هر متر طول سیم الماسه به حدود 33 عدد است که به فواصل 25 تا 32 میلی متر از یکدیگر قرار می­گیرند. در روش برش سنگ با سیم برش الماسه پس از آمادگی ابتدایی طول در صورتی که سه سطح آزاد وجود داشته باشد، جهت استخراج بلوک کافی است یک حفاری عمودی از سطح بالای سینه کار تا کف سینه کار (نقطه b) و با عمق مورد نظر و سپس در حفاری افقی از نقاط a و c تا نقطهb (طول های da و dc قبلاً با توجه به شرایط طول انتخاب شده­اند) صورت پذیرد. سیم الماسه از داخل چال­های عمودی و افقی عبور کرده (ba و b و a)و سپس دور یک چرخ بسته شده که چرخ نیز توسط محرک دیزلی یا الکتریکی به حرکت در می­آید. در این وضعیت قسمت فوقانی تحت کشش بوده که باعث برش سنگ شده در حالی که قسمت پایین سیم تحت کشش نمی­باشد. برش افقی باید زمانی صورت گیرد که برش عمودی کوه هنوز انجام نگرفته است زیرا در غیر این صورت در انتهای برش افقی امکان دارد بلوک سنگ از کوه جدا شده و سیم برش را که در حالت افقی کار می کند له نماید. حمل و نقل بلوک­های ماده معدنیپس از مرحله برش برای جدا کردن بلوک بریده شده از سینه کار، از جک­های هیدرولیک و بالشتک­های فشرده، استفاده می­گردد. جک­های هیدرولیکی توسط یک پمپ هیدرولیکی راه­اندازی می­شود. این جک قدرت زیادی دارند به طوری که با دو عدد از آن­ها می­توان بلوک­های سنگ را تا وزن 350 تن حرکت داد. بالشتک­های هوای فشرده از الیاف مصنوعی و لاستیک مقاوم ساخته شده و ابعاد آن­ها حدود 4 * 60 * 60 سانتی­متر است. ابتدا بالشتک­ها را وارد شیار حاصل از برش نموده آنگاه شیر هوای فشرده کمپرسور را باز می­کنند. هوای فشرده با فشار 7 اتمسفر وارد بالشتک می­شود. در نهایت بالشتک با فشاری معادل 500 آتمسفر به سنگ جانبی فشار وارد می­کند که در اثر آن بلوک سنگ به حرکت در آمده و از سینه کار دور می­شود تا در کامیون بارگیری گردد. در معادن سنگ تزیینی معمولی که در استان آذربایجان غربی رواج بیشتری دارند، دستگاه سیم برش الماسه در یک معدن معمولا با دستگاههای جانبی چون یک دستگاه قواره ساز (مینی برش)، یک دستگاه پمپ آب، یک دستگاه حفاری (راسول) و یک دستگاه ژنراتور وجود دارد. یکی از مواردی که در بکارگیری سیم برش الماسه باید در نظر داشت توجه سیستم درزه ها وشیب آنها و ویژگی های لایه ها می باشد. مراحل مختلف کاری روش استخراج مکانیزه با سیم برش الماسه به شرح زیر است: الف- انتخاب محل: انتخاب محل در این روش بسیار مهم است. یکی از دلایل این اهمیت اینست که قیمت تمام شده سنگ قواره این سیستم درمقایسه با سیستمهای دیگر بالاست. از این رو محل بکارگیری سیستم برش باید از هر نظر دارای سنگ سالم، یکدست و خوشرنگ بوده و نیز باید دقت شود که سنگ محل مورد نظر تحت تاثیر عوامل تکتونیکی خورده نشده باشد. ب- مختصات پله: در این انتخاب باید عواملی چون عدم وجود احتمال پلرگی سیم، کم بودن اتلاف انرژی، راحت بودن استقرار دستگاههای برش و حفاری و بارکننده بستگی دارد. ت- جهت سینه کار: بهترین جهت سینه کار عمود بر محور اصلی شکستگی های موجود است تا بتوان بهترین راندمان ممکن را از سیستم برش گرفت. ث- حفاری: این مرحله مهمترین مرحله در کاربرد سیم برش الماسه است و لذا دقت وافری را طلب می نماید. مهمترین کار در این قسمت تعیین محل حفر، ارتباط چالها با یکدیگر، تعیین محل چال با توجه به درزه ها و شکستگی ها و سطوح موجود در سنگ و نیز با توجه به گونیا بودن سنگ صورت می پذیرد. جهت و میزان حفاری با توجه به سطوح آزاد سنگ (جبهه آزاد) مشخص می گردد. . در نخستین مرحله کار حفر ،چال قائمی به فاصله معین از سطح آزاد سنگ (جبهه آزاد) حفر می گردد. این فاصله به میزان ارتفاع پله وابعاد کوپ بستگی دارد. عمق چال بایستی کمی بیش از ارتفاع پله باشد. سپس در افق کف کارگاه دو چال که کاملا در یک افق قرار دارند و نسبت به هم عمودند، عمود بر چال قائم حفر می شوند که در نتیجه این سه چال بصورت یک کنج قائم همدیگر را قطع می کنند. همانگونه که مشخص است این کار دقت بسیار بالایی را طلب می نماید و کوچکترین لغزش در انتخاب زاویه حفر هر یک از چالها سبب می گردد که آنها در نهایت در یک کنج به هم نرسند و عملیات منتفی گردد. به همین دلیل برای اینکه بتوان در عملیات دقت بیشتری لحاظ نمود از ابزاری همچون دوربین و نیز در حالتی عملی تر از شمشه و تراز و شاقول و نقاط کمکی استفاده می شود. حفر چالها به کمک دستگاهی که راسول نامیده می شود انجام می پذیرد. ج- ارتباط چالها در سینه کار با دو جبهه آزاد: ابتدا چال قائمی به شیوه پیش گفته حفر می شود و سپس به کمک شمشه و ترازو و شاقول دو نقطه در کف کارگاه مشخص می گردد که همان نقاطی است که باید از آنها دو چال افقی عمود بر هم و عمود بر چال قائم حفر گردد. این چالها چال قائم حفر شده را در یک نقطه قطع می نمایند. اما اگر این قطع شدگی به صورت دقیق انجام نگیرد، یعنی محل تقاطع آنها در یک افق کامل قرار نگیرد، سبب می شود که عبور سیم الماسه با مشکل مواجه گردد. هم چنین به دلیل زوایایی که در محل تقاطع چالها بوجود می آید، لازم است که سیم را با دست در داخل چالها حرکت دهیم تا هنگام شروع به کار، دستگاه به راحتی راه اندازی گردد. چ- ارتباط چالها در سینه کار با یک جبهه آزاد: برای ایجاد سطح آزاد لازم برای برش ابتدا سه نقطه در روی خطی که در فاصله حدود سه متر از سطح آزاد قرار دارد انتخاب نموده و از دو نقطه اول و دوم دو چال بطور موازی و عمود بر بلوک انتخاب شده حفر می گردد. واضح است که عمق چال اول باید بیش از ارتفاع جبهه کار باشد. عمق چال دوم تقریبا معادل یا کمی بیش از ارتفاع سینه کار می باشد. سپس با استفاده از خواص مثلث، محل و شیب چال مورب را طوری محاسبه می کنیم که محل برخورد چال مورب و چال دوم در کف کارگاه قرار گیرد. حفر چال مورب را ادامه می دهیم تا چال اول را در افق کف کارگاه قطع نماید. پس از اینکه این سه چال در افق کف کارگاه به هم رسیدند دو چال افقی دیگر نیز حفر می شود به طوری که قرینه دو چال افقی پیشین باشند و این چالها را در افق کف کارگاه قطع نماید. بدیهی است بدین ترتیب چال دوم، چال مورب را نیز در افق کف کارگاه قطع خواهد نمود. با توجه به در اختیار بودن این چالهای ارتباط یافته به هم، میتوان چهار سطح بلوک مورد نظر را برش داده و از سینه کار جدا نمود و سطح آزادی برای برشهای بعدی بوجود آورد. ح-ارتباط چالها در برش قوه ای: روش دیگر برای ایجاد سطح آزاد در بلوک از برش گوه ای استفاده می شود. در این روش ابتدا یک چال عمودی با فاصله حدود سه متر از جبهه آزاد سینه کار حفر می شود و در افق کف کارگاه نیز دو چال افقی در راستای چال حفر شده قبلی حفر می شود بطوریکه سه چال یهمدیگر را در یک نقطه قطع نمایند. برش با استفاده از سیم برش الماسه: پس از انجام عملیات حفر چالها، سیم الماسه از چالهایی که بهم ارتباط یافته اند عبور داده می شود. سپس دستگاه برش برای انجام عمل برش در مکان مناسبی مستقر می گردد. نکات زیر باید برای برش در نظر گرفته شوند: الف- تعیین اولویت سطوح برش: برای تعییین اولویت سطوح در برش باید نکات زیر را مدنظر قرار داد: - در صورتی که سنگ سالم و بدون شکستگی باشد بهتر است اول سطوح جانبی و سپس کف بلوک بریده شود. - در صورتی که بلوک دارای شکستگی باشد و این احتمال وجود داشته باشد که بلوک بر روی سیم تکیه نماید، بهتر است نخست برش افقی کف را انجام داد و سپس سطوح جانبی را برش داد. - در برش برای ایجاد سطح آزاد (روش سه چال در یک سطح)، اولین سطحی که مورد برش قرار می گیرد سطح پشتی است. در این حالت برای روان حرکت کردن سیم الماسه بهتر است یک رشته سیم بگسل با قطر و مقاومت بیشتر از چالها، چند بار بوسیله افراد در داخل مسیر حرکت داده شود تا شروع حرکت سیم الماسه روانتر گردد. ب- برش افقی: ریل و پایه های دستگاه برش باید کاملا تراز و حتی الامکان نزدیک به افق کف کارگاه تنظیم گردد، در غیر اینصورت در سطوح بریده شده انحناهایی بوجود آمده و در کف کارگاه نیز دندانه هایی ایجاد خواهد شد. ج- برش عمودی: هنگام تنظیم دستگاه در برشهای عمودی باید در نظر داشت که در یک سطح نبودن پولیهای دستگاه برش با چالهای ارتباطی باعث ایجاد انحنا در سطوح برش و کارگاه خواهد گردید. د- زاویه برش: در صورتیکه زاویه سطح برش بسته باشد، باعث ایجاد اشکال در شروع حرکت سیم الماسه و یا پارگی در سیم می گردد. لذا پیش از شروع برش بایستی چند مرتبه سیم مذبور را بوسیله افراد در همان مسیر حرکت داد تا گردش ابتدایی سیم روانتر گردد. در صورتیکه زاویه سطح برش باز باشد باید به کمک نصب پولیهای کمکی در مسیر سیم الماسه، از فشار به سیم و دستگاه کاست تا سیم دچار پارگی نگردد. برای کاهش دندانه های بوجود آمده در کف کارگاه نیز می توان موارد زیر را در نظر داشت: - حتی المقدور طول چالهای افقی را افزایش داد. - چالهای افقی را کاملا در افق کف کارگاه حفر نمود. - تا جایی که ممکن است دستگاه برش را در کف کارگاه تنظیم نمود. ه- جهت گردش سیم الماسه: در مورد جهت گردش سیم الماسه درنظرداشتن موارد زیر ضروری است: - گردش باید طوری باشد که دهانه های سیگمنت الماسه همیشه با با آب تماس داشته، خنک شود. به عبارت دیگر جریان آب در مسیر سیم حرکت کند. - در صورت امکان در برش های عمودی جهت حرکت سیم از پایین به بالا یا مخاف عقربه های ساعت حرکت کند و اب در پایین چال باشد. در برشهای افقی، حتما جریان آب باید در امتداد شروع برش وموافق جهت گردش سیم قرار گیرد و در هنگام اتصال دو سر سیم الماسه باید به ازای هر متر طول سیم آنرا 3 الی 4 دور پیچ داد تا در زمان برش سیم علاوه بر حرکت دورانی در چال بدور خود نیز چرخش داشته باشد و باعث خورده شدن دهانه های سگمنت در یک سطح نشود

اشاره: مقاله‌اي كه در ادامه مي‌خوانيد پيرامون مشكلات توليد سنگ‌هاي تزييني در ايران است كه در پنجمين كنفرانس دانشجويي مهندسي معدن در دانشگاه صنعتي اصفهان ارائه شده است. چكيده براساس آخرين آماري كه از سوي منابع رسمي ايران منتشر شده است، توليد ساليانه سنگ‌هاي تزئيني در ايران به ميزان 7 ميليون تن بلوك استخراجي رسيده كه صد البته رقم چشمگيري است (پويور 1381)، اين ميزان توليد به تنهايي كافي است تا ايران را به لحاظ كميت اين ماده خام همراه با دو كشور چين و ايتاليا در شمار سه كشور بزرگ توليدكننده سنگ در جهان قرار دهد. اما متاسفانه ميزان صادرات سنگ‌نما از ايران به شكل چشمگيري پايين است. به‌علت اين كمبود صادرات، مصرف سرانه سنگ‌هاي نما در ايران بسيار بالاست (بيش از 50 كيلوگرم در سال به ازاي هر ايراني) به نحوي كه اين ميزان 4 برابر مصرف سرانه سنگ در ژاپن و 6 برابر مصرف سرانه در ايالات متحده است، در حالي كه اين 2 كشور بسيار ثروتمند هستند و از اقتصاد و صنعت شكوفايي برخوردار هستند. متاسفانه به‌رغم تنوع سنگ‌ شناختي جالب توجهي كه از لحاظ سنگ‌هاي تزئيني در ايران وجود دارد و نيز با توجه به هزينه استحصال و فرآوري پايين در مقابل رقم بالاي مصرف آن در بازارهاي جهاني، ميزان و سهم ايران از صادرات اين محصول چه به‌صورت خام و چه فرآوري شده بسيار اندك است. با توجه به ملاحظات فوق و براساس مطالعه صورت گرفته بر روي جامعه آماري اين مقاله كه شامل تعدادي از معادن مهم سنگ تزئيني در استان لرستان به‌عنوان قطب توليد سنگ‌ نما در كشور است، از اصلي‌ترين موانع در مسير شكوفايي سنگ تزئيني در مرحله استخراج، فرآوري و عرضه، مي‌توان به نبود برنامه‌ريزي علمي، عدم آموزش شاغلان اين بخش از صنعت با روش‌هاي نوين، عدم مديريت تخصصي و آگاهانه در اين بخش و... اشاره كرد. به‌طور كلي محورهاي عمده قابل بررسي اين مقاله در خصوص موانع استخراجي سنگ تزئيني ايران را مي‌توان شامل بهره‌وري استخراجي، ضايعات استخراجي و هزينه‌هاي استخراجي دانست كه در هر بخش با بررسي شيوه و روند اشتباه مديريت معادن و ارائه و مقايسه روش‌هاي روز دنيا و البته در صورت عملي شدن آنها مي‌توان به افزايش كيفي محصولات اين بخش و رقابت گسترده در داخل و راهيابي به بازارهاي تجارت جهاني اميدوار بود. در پايان با ارائه پيشنهاد انجام كنترل كيفي محصول و عمليات مانيتورينگ در سطح استانداردهاي روز دنيا توسط مديران معدني مي‌توان شكوفايي هر چه بيشتر را در اين بخش مهم از صنعت معدني كشور انتظار داشت. كلمات كليدي سنگ تزئيني، استحصال، فرآوري، هزينه‌هاي استخراجي، ضايعات استخراجي، كنترل كيفي، مانيتورينگ و بازارهاي جهاني. 1. مقدمه امروزه كه به گفته الوين تافلر در موج سوم به سر مي‌بريم پس ناگزير به جهاني شدن در تمامي عرصه‌هاي زندگي هستيم. به تعبيري كلي مي‌توان منظور از جهاني شدن را جهاني شدن اقتصاد دانست كه در تمامي جنبه‌هاي حيات ما در كره‌ خاكي تاثير مستقيم دارد. از بخش‌هاي مهم اقتصادي در بسياري از كشورهاي جهان، بخش معادن سنگ تزئيني است، در ايران هم اين موهبت خدادادي در كنار ساير انواع مواهب به‌وفور يافت مي‌شود، ولي متاسفانه علي‌رغم تمامي امكانات و زيرساخت‌هاي موجود، جايگاه جهاني ما در اين بخش تاسف‌بار است. در خصوص پتانسيل‌ها و زمينه‌هاي ممكن براي جهاني شدن آمارها بسيار گويا و شاخص هستند چرا كه تنها در جامعه آماري اين تحقيق (لرستان) بنا بر آخرين آمارها توليد سالانه سنگ‌ نما، به بيش از يك ميليون تن بالغ مي‌شود و در بعضي آمار موجود اين رقم بيش از يك ميليون و 200 هزار تن در سال ذكر شده است، كه آمار قابل‌توجهي را از حيث ذخيره و توليد به‌خود اختصاص داده است. تنها كشورهاي انگشت‌شماري در اين كره خاكي هستند كه توليد ساليانه سنگ تزئيني در آنها به بيش از يك ميليون تن برسد، با احتساب توليد تمامي استان‌هاي مستعد و فعال در اين عرصه در كشورمان كه آمار دقيقي از آن در دست نيست، ملاحظه مي‌شود كه ايران از چه جايگاه دست نيافتني در بحث ذخاير و توليد سنگ تزئيني در ميان ساير كشورهاي جهان برخوردار است. از دلايل عمده اين اتفاق مي‌توان به ضعف مديريت متخصص از معادن تا بازار مصرف اشاره كرد. علاوه بر توليد ماده خام، فرآوري و پروسسينگ (processing) سنگ‌هاي تزئيني در اين صنعت اهميت فراوان دارد. صدها واحد توليدي كوچك و بزرگ و كارگاهي در قالب خرده‌صنعتي به فرآيند توليد و فرآوري ماده خام توليد شده در ايران مشغول فعاليت هستند و عمده نيازهاي داخلي را تامين مي‌كنند. 2. توليد استخراجي رقم توليد استخراجي يك ميليون و 200 هزار تن در سال اگر بر عدد جمعيت استان لرستان به‌عنوان جامعه آماري اين تحقيق (كه بيش از 2 ميليون نفر نيست) تقسيم شود، توليد سرانه استان رقمي برابر با 600 كيلوگرم در هر سال به ازاي هر شهروند لرستاني است كه 6 برابر توليد سرانه سنگ‌هاي تزئيني كل كشور است (پورو 1381). قيمت متوسط فروش ماده خام (بلوك) در معادن مورد بازديد در سطح نازلي قرار دارد. طبق آمار موجود، قيمت فروش بلوك‌هاي سنگ گوهره (توليد شهرستان خرم‌آباد) و بلوك‌هاي كريستال (بلورهاي توليد شهرستان اليگودرز) در فاصله قيمتي 6 هزار تا 12 هزار تومان در هر تن (برابر با 5/7 تا 15 دلار آمريكا در هر تن متغير است و به‌ندرت رقمي بيش از قيمت‌هاي ياد شده گزارش شده است. قيمت‌هاي بالاتر مربوط است به مرمر دانه‌ريز (چيني) كه مابين 12 هزار تا 24 هزار تومان در هر تن (15 تا 30 دلار آمريكا در هر تن) در نوسان است كه اين قيمت مربوط است به بلوك‌هاي درجه 5 تا درجه 3، قيمت‌هاي بالاتر را در بلوك‌هاي با كيفيت بالاتر مي‌توان مشاهده كرد (پورو 1381). نكته حائز اهميت در اين بخش اينكه قيمت‌هاي فوق‌الذكر 2 تا 3 برابر زير قيمت متوسط فروش بلوك‌هاي مشابه در بازارهاي جهاني اين محصول معدني است. اما بايد خاطرنشان كرد كه كيفيت بلوك‌هاي توليدي در كشورهاي پيشرو اين صنعت، بسيار بالاتر از كيفيت انواع مورد بحث در بازارهاي داخلي است و اين امر نه به علت خصوصيات سنگ شناختي خاص آنها، بلكه گزينش بلوك‌ها به شكل نامناسب در جريان استخراج، شكل غيرطبيعي بلوك‌هاي استخراجي، اندازه معمولا محدود و كوچك آنها و وجود نقص‌هاي مشهود فيزيكي در آنها است. 3. علل كاهش قيمت بلوك‌ها متاسفانه امكانات گسترده بازارهاي محلي كه از مشتريان خواهان قيمت تمام شده پايين و نه كيفيت بالاي محصول تشكيل شده است، باعث رشد و شكوفايي نسبي اين بخش يعني استخراج شده است. بديهي و آشكار است كه به علت عدم صادرات و نيز درآمد سرانه پايين و توقع كم مصرف‌كنندگان، قيمت نازل بلوك‌هاي سنگي باعث رشد كاربري سنگ‌هاي تزئيني در شكل‌هاي پيش پا افتاده و كاملا معمولي شده است. علاوه بر اين، بلوك‌هاي ناقص تنها به ظاهر ارزان هستند و وقتي هزينه بالاي ترابري و پردازش بلوك‌هاي ناقص، هزينه‌هاي اضافي غيرمستقيم كه به دليل ضايعات در كارخانه‌ها پديد مي‌آيند، كاربري ناقص و محدود پردازش و نيز به‌كارگيري محدود اپراتورهايي كه مسئول برش و صيقل زدن مواد ناقص شده‌اند را لحاظ كنيم، شاهد بالا بودن قيمت نهايي همين بلوك‌هاي ناقص نيز خواهيم بود. 4. شيوه‌ها و ماشين‌آلات معمول استخراج عمليات استخراجي در اين معادن بيشتر براساس كميت و نه كيفيت محصول نهايي انجام مي‌شود. نحوه پيشروي عمليات بهره‌برداري به صورت عمودي و پايين رو كه شكل معدن را به‌صورت باز و قيفي شكل درمي‌آورد و به‌تدريج، بي‌آنكه خيلي گسترده و عريض شود به شكل طولي تا مسافت‌هاي زيادي امتداد مي‌يابد، بدين‌ معنا كه احداث سيستم‌هاي مكمل در كنار سيستم موجود (كه بر بولدوزرهاي سنگين و لودرهاي فوق سنگين براي حمل و بارگيري مبتني است و نيز سرعت عملكردشان بسيار آهسته، پرهزينه و ناامن است و با عمليات حفاري عميق‌تر، كندتر، پرهزينه‌تر و ناامن‌تر همراه مي‌شود) يك ضرورت بنيادين چنين معادني به‌شمار مي‌آيد. وجود يك ماشين ايستاي سيم برش الماسه در هر جايگاه حفاري، شكل‌دهي كامل و گزينش بهترين بخش از بلوك‌هاي استخراج شده را ممكن مي‌سازد و بدين وسيله كيفيت نهايي بلوك‌هاي توليد شده و مورد استفاده تا حد امكان ارتقا مي‌يابد. يك تكنيك ابداعي كه مي‌توان نقش چشمگيري در جايگاه‌هاي كم‌عرض حفاري در سطوح عميق‌تر داشته باشد استفاده از اره زنجيره‌اي مدل ويديا است كه در بسياري از معادن سنگ‌ آهك و مرمر در بسياري از كشورهاي پيشرفته جهان طرفداران پروپا قرصي پيدا كرده است. صرف‌نظر از ماشين‌آلات و ديگر تكنولوژي‌هاي نو در اين عرصه كه بسيار ضروري مي‌نمايد، داشتن توجه ويژه به شكل‌دهي، پرداخت نهايي و آماده‌سازي بلوك‌ها (براي بازديد مشتري) كاملا ضروري به نظر مي‌رسد، يعني محوطه‌اي كه سرانجام بلوك‌ها در آنجا به فروش مي‌رسند و بار كاميون‌ها مي‌شوند. اين منطقه بسيار پراهميت در حال حاضر در بسياري از معدن‌هاي مورد بازديد به‌عنوان يك جايگاه موقت در نظر گرفته مي‌شوند، يعني جايگاهي كه بلوك‌ها در آنجا منتظر مي‌مانند تا توسط اولين كاميوني كه از راه مي‌رسد راهي بازار شوند در حالي‌كه اگر اين محوطه را بتوان به شكل مناسبي سروسامان داد، نه تنها امكان بررسي، گزينش و پرداخت نهايي بلوك‌هاي استخراجي را مي‌دهد بلكه به‌عنوان محلي براي كنترل كيفيت توليد و براي بازديد از سوي مشتري به كار خواهد آمد و اين نكته‌اي است كه در مورد صادرات يا فروش عمده بلوك‌هاي استخراجي حائز اهميت فراوان است. 5. بهره‌وري استخراجي بازيافت بلوك‌هاي تجاري در معادن مورد مطالعه از 30 درصد تا 70 درصد كل حجم استخراج شده در نوسان است، كه متوسط آن حدود 50 درصد مي‌شود. اين ميزان به تقريب دو برابر ميزان بازيافت در معادن ايتاليا با گونه‌هاي سنگ شناختي مشابه يا در معادن مرمر و سنگ‌ آهك در كشورهاي پيشرفته است كه در جريان توليد بلوك‌هاي استخراج شده گزينش سختگيرانه‌تري اعمال مي‌كنند. البته اين ميزان بازيافت به موقعيت خاص هر معدن يا هر جبهه معدن نيز بستگي دارد. اما ميزان متوسط بازيافت 50 درصد حتي در بهترين معادن جهان رقم بالايي است، در حالي‌كه معادن و منابع استان لرستان فقط و فقط «خوب» به‌شمار مي‌آيند، ولي بهترين در نوع خود نيستند. به‌واقع، سطح بازيافت بالا به دليل استراتژي تجاري توليدكنندگان است كه بازار سختگيري ندارد و بيشتر و عمدتا متمايل هستند به توليد محصول ارزان ولي با كيفيت مشكوك تا توليد محصول گران ولي با كيفيت عالي ولي اين‌گونه به‌نظر مي‌رسد كه مي‌توان حتي با وجود افزايش قيمت آنها همه اولويت را به بهبود كيفيت بلوك‌ها متوجه ساخت. 6. ضايعات استخراجي عمليات استخراجي كنوني در معادن مورد مطالعه، به‌طور متوسط 50 درصد كل حجم استخراج شده را به‌صورت بلوك توليد مي‌كنند. برون‌ده سالانه كنوني در معادن ياد شده تقريبا بيش از 700 هزار تن در سال كه حجم مشابهي نيز هر ساله به‌صورت ضايعات استخراجي توليد و در گوشه‌اي به اصطلاح دپو مي‌شوند كه معمولا در نزديكي معادن ياد شده قرار دارد. مشكل ضايعات استخراجي اين معادن تاثير مخربي بر محيط‌زيست داشته است. بايد در نظر گرفت كه گذشته از ضايعاتي كه به‌تدريج در جبهه استخراج جمع مي‌شوند، حجم عظيمي از سنگ‌هاي بي‌فايده از محل استقرار اصلي‌شان بركنده و در جايي انباشت مي‌شود. براي به حداقل رساندن تخريب محيط‌زيست لازم است از انباشته ساختن اين حجم از ضايعات در اين جا و آنجا به شكل دلخواهي يا صرفا با انتخاب آسان‌ترين مكان به شكلي كه در برخي معادن مورد مطالعه ديده مي‌شود به‌شدت احتراز كرد. مكان مناسب براي ذخيره كردن ضايعات لازم است كه حتما در نزديكي معدن استخراج شده قرار داشته باشد، ولي بايد نحوه ذخيره‌سازي در آنها به نحوي باشد كه مانع عملكرد آينده در عمليات استخراجي نشود. علاوه بر توضيحات مذكور، توصيه مي‌شود كه محل انباشت ضايعات به‌دست آمده در خط مقدم استخراج از بقيه منطقه مرتبط با سنگ‌هاي معمولي كه تركيب‌هاي مختلفي از لايه‌هاي رويي دارد اما با تنوع فراوان به‌دست مي‌آيد، مجزا كرد. سنگ‌هاي معمولي با تركيبات مختلف را كه از لايه‌هاي رويي رگه‌هاي معدني به‌دست مي‌آيند نمي‌توان در همان محل‌هاي انتخاب شده انباشته ساخت و بايد محل‌هاي جداگانه‌اي براي آنها در نظر گرفت و به قصد احتراز از حركت‌هاي ناشي از گرانش آنها را با شيب بسيار كم بر روي يكديگر توده ساخت. ناحيه در نظر گرفته شده نبايد تداخلي با فعاليت‌هاي انساني شامل كشاورزي و دامپروري و دامداري ساكنان محل داشته باشد و نيز نبايد باعث آلودگي ذخاير زيرزميني آب شود. براي به حداقل رساندن آلودگي محيط‌زيست، مواد انباشت شده بايد به تدريج با خاك سست پوشانده و با پوشش گياهي خودرو و تكثير يابنده دوباره بازپروري شوند. فايده ديگر اين توده گياهي اين است كه باعث تثبيت ماده انباشته شده مي‌شود. بازاريابي و پردازش اين مواد در صورت امكان مي‌تواند از جهات مختلفي به مجموعه معدن كمك شاياني كند. نخست اينكه ساده‌ترين مقصد ضايعات استخراجي در قالب سنگ‌هاي خرد شده و دست‌چين شده در راه‌سازي، زه‌كشي و مانند اينها است و در صورتي كه آزمايش‌هاي شيميايي ممكن باشد استفاده در ساخت بتن و ديگر موارد كاربري ساختمان است. به‌عنوان بررسي كميت، هزينه تقريبي خرد كردن و دست‌چين كردن سنگ‌ها به صورت يك طرح كارگاهي با توليد چشمگير مثلا 300 تن در هر شيفت كاري (600 تن در شبانه‌روز در ازاي 2 شيفت كاري در هر روز) در حدود 400 هزار دلار آمريكا است. اين هزينه مشتمل است بر دستگاه خرد كن، گرانولار (گرانول ساز)، تسمه نقاله، تغذيه‌كننده ارتعاشي (Vibrating feeder)، صفحات مرتعش (Viberating screen) جمع‌آوري‌كننده، تحويل‌دهنده تسمه‌اي، انباركننده و ساختارهاي پشتيباني فلزي يا بتني، هاپر (جهنده) مي‌شود و در صورتي كه هزينه‌هاي اضافي سرمايه‌گذاري مانند يك لودر قدرتمند (و ماشين خاكبرداري يا حفاري) و يك كاميون بزرگ را اضافه كنيم هزينه تمام شده به مبلغي حدود 700 هزار دلار آمريكا مي‌رسد. كارگاهي در اين ابعاد مي‌تواند سالانه 150000ـ10000 تن سنگ را پردازش كند. اين ميزان سنگ آهك/ مرمر ضايع شده‌اي است كه به‌طور متوسط در 2 يا 3 معدن متوسط در نزديكي يكديگر، يا در يك معدن بزرگ از اين نوع در كشور توليد مي‌شود. در اين صورت استهلاك اين واحد با در نظر گرفتن حجم سرمايه‌گذاري اوليه برابر خواهد بود با 700 هزار دلار آمريكا در طول 7 سال به ازاي هر 100 هزار تن توليد يعني يك دلار به ازاي هر تن يا 67/0 دلار به ازاي هر 150 هزار تن. كاربردهاي گسترده‌ و ويژه‌‌اي كه از مرمر كريستالي ناحيه اليگودرز و درود به‌دست آمده را مي‌توان مورد مطالعه قرار داد. حجم عظيمي از كربنات كلسيم بلوري و مرمر دگرگون را مي‌توان از كشورهاي مختلف به‌دست آورد و در موارد متعددي بسته به تركيب شيميايي آنها، ساختار بلوري آنها، ميزان سفيدي يا سياهي و ميزان زبري و نرمي آنها به كار گرفت. در كل، ماده خام به دست آمده تا رسيدن به يك اندازه مشخص (بر حسب ميلي‌متر، دهم ميلي‌متر يا صدم ميلي‌متر يا حتي چند ميكرون يا هزارم ميلي‌متر) خرد و آماده مي‌شوند تا در مصارف كشاورزي يا محيط‌زيستي و يا به‌عنوان «پركننده» در صنايع چوب، كاغذ، پلاستيك، رنگ‌سازي، چسب‌سازي و.... به‌كار ‌رود.

مقاله‌اي كه در ادامه مي‌خوانيد از مجموعه مقالات ارائه شده به پنجمين كنفرانس دانشجويي مهندسي معدن است كه در دانشگاه صنعتي اصفهان برگزار شد. چكيده براي بالا بردن مواد معدني از عمق به سطح زمين روش‌هاي مختلف پيوسته و غيرپيوسته مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اين روش‌ها با توجه به سابقه كاربرد به ترتيب عبارتند از اسكيپ در چاه‌هاي قائم، نوار نقاله در تونل‌هاي مورب، كاميون‌هاي بزرگ در تونل‌هاي مارپيچ و نقاله‌هاي شيب زياد (Steep Angle Conveyors) در چاه‌هاي قائم. اين نقاله‌ها شامل نوار نقاله‌هاي ديواره‌دار (Side_Wall Belt Conveyors) نوار نقاله‌هاي صندوقه‌دار (Pocket Belt Conveyors) و نقاله‌هاي بسيار جديد كابلي صندوقه‌دار (Pocket Rope Conveyors) هستند. براي انجام مقايسه با توجه به محدوده كاربرد تجهيزات سه عمق 100 متر، 300 متر و 1000 متر در نظر گرفته شده است. در سه مرحله مطالعه، در عمق حدود 100 متري نوار نقاله معمولي ـ نوار نقاله ديواره‌دار، در عمق 300 متري نوار نقاله صندوقه‌دار ـ اسكيپ ـ كاميون و در عمق 1000 متري نقاله كابلي صندوقه‌دار ـ اسكيپ ـ كاميون با يكديگر مقايسه شده‌اند. در مطالعه دوم نيز كمترين هزينه سرمايه‌گذاري و عملياتي مربوطه به نوار نقاله صندوقه‌دار بوده است و در مطالعه سوم با احتساب هزينه‌ها در طول عمر پروژه در مجموع بهترين گزينه باز هم باربري پيوسته است و اسكيپ و كاميون در رده‌هاي بعدي قرار مي‌گيرند. با توجه به مزاياي فني و اقتصادي سيستم‌هاي پيوسته در چاه‌هاي قائم توجه به عميق شدن تدريجي معادن زيرزميني ايران توصيه مي‌شود كه براي بالا بردن در چاه‌هاي جديد استفاده از اين گزينه‌ها مدنظر قرار گيرد. مقدمه اولين روش بالابري مواد معدني در معادن زيرزميني استفاده از اسكيپ و قفس در چاه‌هاي قائم و مايل بوده است. به تدريج با توجه به مزاياي باربري پيوسته با نوار نقاله استفاده از تونل‌هاي مورب با شيب حداكثر ˚20ـ18 در اعماق كم مورد توجه قرار گرفته است و امروزه يكي از روش‌هاي مطلوب باربري به حساب مي‌آيد. در عوض باربري در چاه‌هاي مايل به‌ويژه در شيب‌هاي زياد، كمتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. احداث تونل‌هاي مارپيچ با شيب 13ـ12 درصد و باربري با كاميون‌هاي معدني نيز روش نسبتا جديدي است كه به‌ويژه در معادن فلزي با موفقيت همراه بوده است. در اعماق مختلف از روش‌هاي پيوسته ديگري نيز استفاده شده است كه به‌ترتيب مي‌توان نوار نقاله‌هاي ديواره‌دار براي اعماق كم، نوار نقاله‌هاي صندوقه‌دار براي اعماق متوسط و نقاله‌هاي بسيار جديد كابلي صندوقه‌دار را براي اعماق زياد ذكر كرد. مزاياي اصلي اين سيستم‌ها ظرفيت بالا و نياز به حفريات با سطح مقطع كوچك است. نوار نقاله‌ ديواره‌دار اين نوع نقاله‌ها اسامي تجاري زيادي دارند اما به عنوان نقاله‌هاي ديواره‌دار شناخته مي‌شوند. اين نقاله‌ها مسائل باربري مواد را در موارد متعدد مانند چاه‌هاي معدني، تخليه كشتي و بسياري موارد در شيب‌هاي افقي تا ˚90 حل كرده‌اند. اين سيستم‌هاي باربري همچنين مي‌توانند، براي بالابري مواد از افق‌هاي پايين‌تر به سيستم‌هاي موجود در معدن اضافه شوند. براي اين منظور يك ريز (raise) كوچك مي‌تواند جوابگو باشد. نوار نقاله‌هاي ديواره‌دار از سه قسمت نوار پايه (Base belt) تقويت شده، ديواره‌هاي كركره‌اي و پره‌هاي متقاطع تشكيل شده‌اند. شكل كركره‌اي ديواره‌ها انعطاف‌پذيري لازم را فراهم كرده و باعث مي‌شود كه ديواره‌ها به‌طور كامل روي طبلك‌هاي سر و دنباله، طلبك‌هاي خمش (Deflection pulleys) يا چرخ‌هاي خمش (Deflection wheels) قرار گرفته و تحت هر زاويه‌اي هدايت شوند. در چاه‌هاي قائم نوار به‌طور آزاد بين دهانه چاه و افق پاييني قرار گرفته و به ساختمان مياني، قطعات مكانيكي و يا قرقره نياز ندارد و قرقره‌هاي نگهدارنده تنها در ابتدا و انتهاي نوار نصب مي‌شوند. با توجه به اينكه قطعات مكانيكي بين ايستگاه محركه و ايستگاه انتهايي وجود ندارد افت‌هاي مكانيكي اصطكاكي بسيار پايين است. اين نوارها در اعماق بيش از 200 متر مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نوار نقاله صندوقه‌دار استفاده از سيستم نقاله صندوقه‌دار بالابري در اعماقي امكان‌پذير است كه با هيچ‌يك از سيستم‌هاي باربري پيوسته ديگر امكان‌پذير نيست. اما نياز به بالابري در اعماق باز هم بيشتر، باعث شده كه مطالعات گسترده‌اي براي توسعه بيشتر نقاله صندوقه‌دار انجام شود. طراحي‌هاي جديد براساس مقاومت كششي بالا و اعضاي كششي سبك انجام شده است. در نتيجه رشته‌هاي آراميد (Aramid) به‌عنوان اعضاي كششي انتخاب شده‌اند. آراميد نام اختصاري پلي‌ آميدهاي آروماتيك است. رشته‌هاي آراميد نوع نسبتا جديدي از مواد پليمري هستند كه بسياري معايب رشته‌هاي فولادي مانند وزن زياد، مقاومت كم در مقابل خوردگي و غيره را ندارند. مقاومت كششي تقريبا مساوي سيم‌هاي فولادي دارند اما كشيدگي (Elongation) آنها بيشتر بوده و وزن سبك‌تر دارند و در مقابل خوردگي كاملا مقاوم هستند. وزن رشته‌هاي آراميد در مقاومت يكسان يك پنجم سيم‌هاي فولادي است. بعد از آزمايشات بسيار زياد بر روي تجهيزات، تحت شرايط بارگذاري مشابه شرايط عملي نرمال، سيستم نقاله كابلي صندوقه‌دار متشكل از رشته‌هاي موازي آراميد با اتصالات پيوسته و گيره‌هايي براي نگه‌ داشتن صندوقه‌ها طراحي شده است. اين تجهيزات طوري طراحي شده‌اند كه گيره‌ها هنگام عبور از روي چرخ‌ها ايجاد لرزش و ضربه نمي‌كنند. تجربيات عملي نشان مي‌دهد سرعت حداكثر نقاله m/s4 است. اتصالات لولايي مخصوص بين ميله‌هاي صندوقه‌ها و رشته‌هاي آراميد به رشته‌ها اجازه ˚180 دوران را مي‌دهد طوري كه جهت صندوقه‌ها در رشته‌هاي بالا رونده و بازگشت حفظ شود. در نتيجه، اتصال بين رشته‌ها و شيارهاي چرخ‌ها در انحناي مقعر و محدب يكسان است. مقايسه روش‌هاي مختلف بالابري مواد براي مقايسه روش‌هاي مختلف بالابري سه عمق حدود 300، 100 و 1000 متر در نظر گرفته شده است. مقايسه دو سيستم نوار نقاله معمولي و نوار نقاله ديواره‌دار در عمق حدود 100 متر در اين مطالعه حمل مقدار t/h2000 زغال از عمق 113 متري در نظر گرفته شده است. شكل‌هاي 7 و 8 طرح كلي سيستم باربري نوار نقاله معمولي و نوار نقاله ديواره‌دار را نشان مي‌دهند. تونل مورب به شكل مربع با عرض 6/3 متر، شيب ˚17 و طول 387 متر و چاه قائم با قطر 27/4 متر است. هزينه‌هاي سرمايه‌اي به صورت هزينه واحد محاسبه شده و در جدول 1 آورده شده است. هزينه‌هاي عملياتي نيز به‌صورت مقايسه‌اي ذكر شده است. زمان نصب نوار نقاله ديواره‌دار 5/2 ماه و نوار نقاله معمولي 11 ماه است. مقايسه نقاله صندوقه‌دار، اسكيپ و كاميون‌هاي سنگين براي عمق 300 متر در اين مطالعه نقاله صندوقه‌دار در حال كار با يك سيستم بالابري با اسكيپ و همچنين باربري با كاميون‌هاي سنگين از نظر هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري و عملياتي مقايسه شده است. وزن مخصوص ماده معدني t/m32/2، ظرفيت روزانه (دو شيفت كاري در روز) t/d 28800 و جريان مواد (t/h1800) m3/h818 است. براي سيستم نقاله صندوقه‌دار چاهي با قطر 25/4 متر فضاي كافي براي سيستم را فراهم مي‌كند. هزينه حفر هر متر چاه 4000 يورو در نظر گرفته شده است. براي بالابري منقطع با اسكيپ به چاهي با قطر 15/9 متر نياز داريم. هزينه حفر هر متر چاه 6000 يورو در نظر گرفته شده است. طول مسير باربري براي كاميون‌هاي سنگين در يك جاده باربري مارپيچ با اختلاف ارتفاع 300 متر و شيب 13 درصد حدود 2300 متر و هزينه حفر آن 1500 يورو است. براي محاسبه تعداد كاميون‌ها سرعت متوسط km/h10 فرض شده است. براي ظرفيت t/h1800 تعداد 17 كاميون 55 تني محاسبه شده است. در نتيجه 33 راننده با دستمزد ماهيانه 2800 يورو لازم است. قيمت هر كاميون 450 هزار يورو است. مقايسه نقاله كابلي صندوقه‌دار، اسكيپ و كاميون‌هاي سنگين در عمق 1000 متري در اين مطالعه وزن مخصوص مواد t/m32، جريان مواد (t/h650)m3/h325 و اختلاف ارتفاع 1000 متر است. براي سيستم نقاله كابلي صندوقه‌دار چاهي با قطر 3/4 متر فضاي كافي براي سيستم را فراهم مي‌كند اما سيستم اسكيپ به چاهي با قطر 15/9 متر نياز دارد. براي كاميون طول مسير 7760 متر شده است. براي ظرفيت t/h650 تعداد 20 كاميون 55 تني محاسبه شده است. سطح مقطع تونل m220 و هزينه حفر هر متر از آن 1500 يورو در نظر گرفته شده است. قيمت كاميون نيز 450 هزار يورو است. نتايج نتايج حاصل از 3 مورد مطالعه در رابطه با بالابري در اعماق حدود 100 متر، 300 متر و 1000 متر به اين شرح است: * در عمق حدود 100 متري نوار نقاله معمولي به سرمايه‌گذاري كمتري نياز دارد. اما در عوض هزينه حفر تونل مورب سه برابر چاه قائم است و در مجموع هزينه‌ سرمايه‌گذاري براي سيستم نوار نقاله معمولي بيشتر است. ميزان برق مصرفي و هزينه‌هاي نگهداري نيز بالاتر است در نتيجه استفاده از نوار نقاله‌هاي ديواره‌دار از نظر اقتصادي مطلوب‌تر است. در شرايط نامساعد زمين‌شناسي نيز اين سيستم توصيه مي‌شود. * در عمق 300 متري هزينه سرمايه‌گذاري و هزينه عملياتي سيستم نقاله صندوقه‌دار از دو سيستم اسكيپ و كاميون پايين‌تر بوده و در نتيجه از نظر اقتصادي ارجحيت دارد. * در عمق 1000 متري هر چند سيستم كاميون كمترين هزينه سرمايه‌گذاري را به خود اختصاص مي‌دهد اما با در نظر گرفتن مدت 20 ساله براي عمر پروژه در مجموع باز هم سيستم نقاله كابلي صندوقه‌دار مطلوبيت بيشتري مي‌يابد. بحث و نتيجه‌گيري با توجه به مزاياي فني و اقتصادي سيستم‌هاي پيوسته در چاه‌هاي قائم و با توجه به عميق شدن تدريجي معادن زيرزميني ايران توصيه مي‌شود كه براي بالابري در چاه‌هاي جديد استفاده از اين‌ گزينه‌ها مدنظر قرار گيرد. همان‌گونه كه بيان شد مطالعات انجام شده براساس اطلاعات در برخي از كشورهاي ديگر صورت گرفته و نتايح حاصله براساس اين اطلاعات اوليه است و با توجه به شرايطي كه در ايران وجود دارد امكان دارد نتايج متفاوتي حاصل شود از جمله اين موارد مي‌توان امكان ساخت نوار نقاله‌هاي معمولي در داخل كشور يا تفاوت اساسي در قيمت سوخت و دستمزدها را ذكر كرد. محسن طاهري‌مقدر / عضو هيات علمي دانشگاه شهيد باهنر كرمان، دانشكده صنعت و معدن زرند

چكيده اين مقاله الگوريتم ژنتيك را براي بهينه‌سازي برنامه‌ريزي كنترل عيار در يك ذخيره بوكسيت مورد بررسي قرار مي‌دهد. هدف از تحقيق اين است كه انحراف از عيار مورد قبول ماهانه در كاراكتر خاص به نام‌هاي AL2O3% (آلومينيوم) و SiO2% (سيليس) نسبت به خصوصيات كيفي آنها روي دوره زماني 2 ساله را مينمم كند. براي همين منظور، يك ناحيه از ذخيره براي برنامه‌ريزي كنترل عيار انتخاب شد. مديريت معدن به‌ويژه مايل بود كه حد متوسط مخصوص آلومينيوم و سيليس را براي دوره زماني معين با استخراج مواد از ناحيه مورد مطالعه ذخيره به‌دست آورد. با استفاده از الگوريتم ژنتيك، يك برنامه كنترل عيار ايجاد شد كه مسائل مركب زيادي از الگوريتم‌هاي متداول مانند برنامه‌ريزي پويا را توجيه مي‌كند. بعلاوه، الگوريتم ژنتيك تعداد زيادي از برنامه‌هاي كنترل عيار نزديك بهينه را در يك دوره زماني سريع ايجاد مي‌كرد كه مورد پيش رو، از جمله مواردي است كه براي مديريت معدن در يك موقعيت كاربردي داده شده مي‌تواند مناسب باشد. با استفاده از اين روش، 5 مورد از بهترين برنامه‌هاي كنترل عيار ايجاد شد. واژه‌هاي كليدي: الگوريتم ژنتيك؛ كنترل عيار 1. مقدمه طراحي و زمان‌بندي عمليات معدن روباز يك چالش هميشگي براي صنعت معدن را مطرح مي‌كند. اجراي يك طراحي و زمان‌بندي توليد موثر معدن روباز، مهم‌ترين اهميت را در انجام عمليات معدنكاري سطحي دارد. اثر طراحي و زمان‌بندي توليد نتيجه عمده‌اي براي يك مديريت معدن در تصميمات سرمايه‌اي معدن، طراحي و برنامه‌ريزي توليد، عمليات معدني مانند يك كنترل عيار، اتوماسيون و توليد معدن دارد. زمان‌بندي توليد معدن روباز توسعه سكانس استخراجي بلوك‌هاي معدني است كه از شرايط اوليه ذخيره به محدوده پيت نهايي ختم مي‌شود. هدف اصلي برنامه‌ريزي يك سكانس استخراجي اين است كه چه بخش‌هايي از ذخيره و باطله و در چه دوره زماني معدنكاري شوند، چنان كه شرايط مختلف شامل كنترل عيار، به‌طور همزمان ارضاء شوند. سختي كار بيرون آوردن بهترين سكانس استخراجي است كه بتواند عوارض را براي تعداد خيلي بيشتري از شرايط مختلف بلوك‌هاي معدني كه ممكن است در طول يك دوره برنامه‌ريزي مشخص شوند، به‌وجود بياورد. تلاش‌هاي مختلفي براي نشان دادن مسائل زمان‌بندي به‌طور موثر ايجاد شده است. يك روش ساده كه براي ايجاد يك برنامه زمان‌بندي توليد مورد بررسي قرار گرفته بود، روش سعي و خطا با استفاده از گرافيك متقابل است (فرانكلين 1985، هلدينگ و استوكز 1990). اگر چه كه روش ساده و به‌طور كلي مقبول است، در هر صورت ممكن نيست كه همه تركيب‌ها را در يك زمان كوتاه رسيدگي و آناليز كرد، بنابراين، اغلب آنها به‌طور عملي بازنگري شدند تا با شرايط يك زمان‌بندي مطابقت كنند. در اين خصوص تكنيك تحقيق در عمليات (O.R.) براي مسائل زمان‌بندي توليد براي انتخاب سكانس استخراجي به كار برده شد. از بين تكنيك‌هاي مختلف O.R براي زمان‌بندي توليد معادن روباز، برنامه‌ريزي خطي، توجه تعداد زيادي از مهندسين معدن را به خود جلب كرده است. در اوايل سال 1967 يك مدل زمان‌بندي معدن روباز كوتاه‌مدت با استفاده از اصول روش برنامه‌ريزي خطي به وسيله كيم (1967) فرموله و حل شد. در هر صورت يك محدوديت اصلي استفاده از اين تكنيك‌ها اين است كه بايد تعداد محدوديت‌ها كم باشد. پيچيدگي استخراج معدن روباز چند پله‌اي مخصوصا شرايط اولويت‌بندي ممكن است به يك مدل برنامه‌ريزي خطي خيلي بزرگ منتهي شود كه مي‌تواند براي حل در بهترين حالت عملي پرخرج باشد. برنامه‌ريزي هدف يكي ديگر از تكنيك‌هاي تحقيق در عمليات است كه براي جمع‌آوري معيارهاي هدف چند منظوره در زمان‌بندي توليد گسترش يافته است (كاندا 1990، اسميت و توي 1994). از برنامه‌ريزي عدد صحيح نيز براي برنامه‌ريزي توليد استفاده شده است. در هر صورت به پيچيدگي الگوريتم‌هاي حل، اين تكنيك كمتر در زمان‌بندي معدن روباز استفاده مي‌شود. يك شاخه از مدل برنامه‌ريزي عدد صحيح برنامه‌ريزي عدد صحيح 1 ـ 0 است كه در آن هر متغير فقط ارزش صفر و يا يك دارد. زمان حل مدل برنامه‌ريزي عدد صحيح 1 ـ 0 با افزايش تعداد متغيرها به‌طور نمايي افزايش پيدا مي‌كند. (فاتاس و ‌همكاران 1993). در هر صورت تكنيك‌هاي تحقيق در عمليات بالا اغلب براي برنامه‌ريزي توليد كوتاه‌مدت به كار برده مي‌شوند تا مساله زمان‌بندي را در وجود محدوديت‌هاي استخراج مختلف نشان دهند. متعاقبا محققان مختلفي تلاش كرده‌اند تا الگوريتم‌هاي زمان‌بندي بهينه در زمان‌بندي توليد بلندمدت معدن را بر مبناي برنامه‌ريزي پويا، تئوري گراف و مفهوم وزن دهي موقعيت درخواست شده (گارسون 1987) گسترش دهند. هر تلاش براي ايجاد زمان‌بندي توليد با استفاده برنامه‌ريزي پويا به يك تحقيق جامع و نتايج در يك تعداد زيادي از گزينه‌هاي مركب نياز دارد. به‌عنوان مثال در يك مدل بلوكي كوچك شامل آرايه 20*20*20 (800) بلوك براي اين‌كه در دوره زماني بالاي 10 بار زمان‌بندي شود، به ميليارد تبديل نياز است. حتي بعد از يك چنان محاسبه بزرگي ممكن است به‌دست آوردن جواب به‌خاطر محدوديت‌هاي استخراجي قابل استفاده نباشد. تعداد بلوك‌ها در يك ذخيره واقعي مي‌تواند چنان زياد باشد كه ممكن است يك فضاي جست‌وجوي بزرگ ايجاد كند كه با تكنولوژي كامپيوتري فعلي مقدور به حل آن نباشيم. اين مقاله براي حل زمان‌بندي توليد در يك زمان تقريبا عملي با ارجاع ويژه به كنترل عيار، الگوريتم ژنتيك را مورد بررسي قرار مي‌دهد. هدف از استفاده الگوريتم ژنتيك اين است كه با استفاده از اين روش يك مرتب‌سازي بلوك‌ها به صورت بهينه بسرعت و فقط بعد از امتحان يك بخش كوچكي از فضاي جست‌وجو ايجاد مي‌شود، بنابراين اين روش مي‌تواند مشكل مساله تركيبي بزرگي را كه از روش برنامه‌ريزي پويا به وجود آمد بر طرف كند.

چکيده در دهه حاضر کيفيت به نحوه فزاينده‌اي اهميت يافته است پيش‌بيني مي‌شود که در آينده صنعت سنگ رل مهمي را در اين زمينه ايفا کند. نياز به توليد بيشتر و کيفيت عالي، تکنولوژي و ابزار پيشرفته‌اي را طلب می‌کند، براي رقابت موثر در بازار امروزي بايد از تکنولوژي‌هاي جديد در برش، فرم‌دهي و پرداخت محصولات سنگي وسايل برش الماسه، مثالي عالي از اين تکنولوژي پيشرفته‌اند. اين وسايل در تمام مراحل تهيه سنگ به‌کار مي‌روند. مثلا سيستم برش الماسه در استخراج سنگ، تيغه‌هاي برش در تهيه پلاک از قواره‌ها، اره‌هاي دايره‌اي در آراستن محصولات پرداخت شده و تيغه‌هاي صيقل‌دهي در پرداخت نهايي اين محصولات به‌کار مي‌روند. به‌کارگيري صحيح اين وسايل به نحو چشمگيري در بالابردن بازدهي فرآيند و کيفيت سنگ‌هاي پرداخت شده مؤثر است. به هرحال توليدکنندگان سنگ ناچارند راهي را بيابند تا استفاده از ابزار الماسه بهينه شود. 1. سيستم:[4] هر فرآيند پرداخت يابرش، بايد به‌عنوان يک سيستم تلقي شود. يک سيستم اره کاري را مي‌توان به سه مولفه اصل مطابق شکل زير به‌شرح زير تقسيم کرد: الف) ماشين: که شامل خود ماشين، متصدي ماشين، تاثيرات فيزيکي قطعي از قبيل ارتعاش، محيط‌زيست است، اجزاي برنده. ب) قطعات کاري: که شامل خواص فيزيکي قطعه از قبيل سختي، مقاومت در برابر سايش و کاني‌هاي محتواي آن است که اين عوامل در قابليت اره کاري سنگ موثرند. ج) ابزار: که شامل تمام پارامترهاي فيزيکي از قبيل نوع الماس، ابعاد و تمرکز آنهاست اين مشخصات بيانگر نحوه کار ابزار برنده‌اند. تمام اين عوامل به هم وابسته‌اند و به منظور بهينه‌سازي، همگي بايد به‌عنوان اجزاي يک سيستم در نظر گرفته شوند. 2. انواع سيم‌ها:[6][4][1] 2ـ1) سيم‌هاي الماسه الکتروليزي: اين نوع سيم الماسه از سيگمنت‌هاي الماسه الکتروليزي (شامل پايه‌هاي فلزي به شکل استوانه) تشکيل مي‌شود که در محلول الکتروليت ذرات الماس آنها را پوشانده است و روکش نيکلي در عمليات الکتروليز روي آنها را پوشانده است و روکشي نيکلي در عمليات الکتروليز روي آنها را گرفته است (شامل حلقه‌هاي الماسه). 2ـ2) سيم الماس سينتره: اين نوع سيم الماسه از سيگمنت‌هاي سينتره (شامل حلقه‌هاي الماسه) که از سينتره کردن مخلوط معين از گرد فلز و گرد الماس ساخته مي‌شود، تشکيل مي‌شود. در هر دو نوع سيم الماسه از اجزاي مشابهي استفاده مي‌شود که روي کابلي فولادي به قطر 5 ميلي‌متر و مقاومت کششي kg 170 سوار مي‌‌شوند. 3. برش با تسمه الماسه‌: [1][4] برش با تسمه الماسه قبل از اينکه جنبه علمي و معتبر بيابد، سالها تحت آزمون و آزمايشهاي مختلف بوده است‌. 3ـ1) اجزاي اصلي سيستم برش با تسمه الماسه‌: 3ـ1ـ1‌. قسمت‌هاي محرک: قسمت‌هاي محرک دستگاه از يک الکتروموتور kw50 براي چرخش قرقره اصلي و يک الکتروموتور 75 درصد کيلو وات براي حرکت باز و تعدادي موتور براي حرکت خود دستگاه تشکيل شده است‌. 3ـ1ـ2‌. بازوي برش‌: بازوي برش از تيغه فولادي ويژه‌اي تشکيل يافته که بر آن تسمه مخصوص با سرعت m/s15حرکت مي‌کند، در داخل تسمه 6 رشته کابل فولادي با تعدادي سيگمنت الماسه از نوع سينتره قرار گرفته است تسمه به کمک آب با فشار 3 اتمسفر خنک مي‌شود‌. متوسط مصرف آب براي اين منظور 100 ليتر در دقيقه است‌. 3ـ1ـ3‌. ريل‌: ريل از قطعاتي 3 متري با عرض 07/1 متر تشکيل شده است که به آساني به يکديگر متصل مي‌شوند حرکت و سرعت دستگاه توسط يک ميله دنده‌دار که در وسط دو ريل نصب شده است، کنترل مي‌شود‌. 3ـ1ـ4‌. تابلوي کنترل الکتريکي‌: تابلوي کنترل الکتريکي از وسايل اندازه‌گيري و کنترل‌هاي الکترونيکي تشکيل شده است، با اين دستگاه برش‌هاي موازي با عمق 20/1 تا 80/4 متري (بسته به نوع کار) مي‌توان انجام داد‌. برش‌هايي که ايجاد مي‌شوند 38 ميلي‌متر عرض دارند‌. سرعت برش با سنگ مرمريت حدود 4 تا 5 مترمربع در ساعت است‌. با دستگاه تسمه الماسه مي‌توان دو برش موازي به فاصله 25/1 تا 60/1 متر بدون جابه‌جايي ريل انجام داد‌. پس از انجام برش کافي است سيم برش الماسه را از محل‌هاي برش عبور داد و کار را با جدا کردن پله و برش افقي به کمک سيم برس الماسه ادامه داد‌. 4. چگونگي عمليات برش در معادن‌: [1][5][6] طرز کار سيستم برش به اين طريق است که سيم الماسه داراي 25 تا 35 متر بسته به (ميزان سطح بريده شده) به‌وسيله يک‌ وينچ با قرقره راهنما در يک جهت معين به‌طور دائم روي سنگ حرکت مي‌کند و در سنگ شياري ايجاد مي‌کند و به اين وسيله سنگ بريده مي‌شود‌. براي اين منظور ابتدا در سنگ دوچال عمود بر هم که محدوده بلوک را تشکيل مي‌دهد حفر مي‌کنند و سيم الماسه را از آن عبور مي‌دهند براي اينکه سيم الماسه از داخل چالهاي عمود بر هم عبور کند ابتدا يک کلاف از طناب به سر سيم بسته و آن را از بالا به داخل چال عمودي مي‌اندازند سپس توسط لوله‌اي که سر آن قلاب قرار دارد، کلاف طناب را بيرون کشيده و در نتيجه سيم را از داخل سوراخ عبور مي‌دهند‌. سپس به چرخ راهنما يا وينچ وصل مي‌کنند‌. دستگاه برش در هنگام کار بر روي ريل قرار دارد و با استفاده از امکانات الکترونيکي به‌طور اتوماتيک متناسب با حرکت يا سرعت سيم به عقب کشيده مي‌شود‌. نيروي کششي در حدود kg 200 -150به سيم وارد مي‌کنند‌. نکته‌ای که در اينجا قابل ذکر است ميزان نيروي کششي از طرف دستگاه است در دستگاه‌هاي سيم برش deneti ايتاليا اين نيرو توسط خود دستگاه کنترل شده و هنگامي که سيم به مانعي که در سنگ‌ها وجود دارد، مانند درزه و ناخالصي که از جنس سنگ سخت‌تر است برخورد کند، اين فشار وارد بر سيم کمتر شده و از پارگي سيم جلوگيري مي‌کند‌. 5. طرز استفاده صحيح از سيم الماسه در معادن‌:[7][1] 5ـ1) هم راستايي دقيق ماشين با مسير، برش يکنواختي برش را تضمين مي‌کند‌. تميز کردن مسير برش (منفي و مثبت 20 سانتي متري در دوطرف سيم ) از ورود خرده سنگ به داخل شکاف به‌وسيله آب جلوگيري مي‌کند و در نتيجه مانع گير کردن سيم مي‌شود‌. 5ـ2) قبل از وصل کردن سيم بايد آن را به ازاي هر متر (در جهت خلاف عقربه‌هاي ساعت) يکبار تاباند، اين تابيدگي‌ها باعث مي‌شوند که سيگمنت‌ها در جريان برش حول محور خود بچرخند به ترتيبي که پيرامون آنها به‌طور يکنواخت ساييده شود‌. (تعداد تابيدگي‌ها به طول سيم بستگي دارد) 5ـ3) اگر دستگاه طوري کار کند که رشته سيم بالايي تحت کشش باشد ،آبپاشي راحتتر خواهد بود‌. 5ـ4) تعداد نقاط آبپاشي بستگي به جهت برش دارد (توصيه مي‌شود که براي آبرساني به داخل شکاف از لوله مسي به قطر 10 ميلي‌متر که سر آن تخت شده باشد و در مسير برش قرار دارد، استفاده شود) 5ـ5) براي برش افقي توصيه مي‌کنيم از دو قرقره راهنما در نقاط خروجي سيم برش استفاده شود به ترتيبي که از شکم دادن سيم در اثر وزن آن کاسته شود‌. اگر لازم شد برش متوقف شود، بگذاريد سيم در حالي که ماشين از قبل خاموش شده است چند دقيقه بدون کشش کار کند، به دليل وزن سيم، سيم برش به طرف پايين نفوذ کرده و در نتيجه هرگونه خطر خرد شدن در صورت بلوک منتفي مي‌شود‌. 5ـ6) در برش قائم تا حد امکان از به کار بردن قرقره راهنما خودداري کنيد تا تنش‌هاي پيچشي غيرلازم در سيم از بين برود‌. 5ـ7) جلوگيري از پاره شدن سيم بسيار اهميت دارد‌. بنابراين توصيه مي‌کنيم سرسيم‌ها به‌طور بسيار منظم بازديد و در صورت معيوب بودن تعويض شوند، اين توصيه در معادني که احتمال جابه‌جايي طبيعي بلوک‌ها وجود دارد و ريسک گير کردن سيم بيشتر است، اهميت به‌سزايي دارد‌. 5ـ8) وقتي ابعاد برش بسيار بزرگ باشد، راه انداختن سيم به‌صورت يک ساعت با استفاده از قرقره‌اي که روي سنگ محکم شده است (تا زماني که گوشه‌ها گرد شوند) آسانتر مي‌شود‌. اين کار اصطکاک سيم روي سنگ را کم مي‌کند‌. 5ـ9) چنانچه با استفاده از يک قطعه چوب، تکه سنگ يا لاستيک توپر حرکت سيم را کند کنيم از در رفتن سيم از مسير برش جلوگيري مي‌شود‌. 5ـ10) اگر سيم دچار تشديد (ناپايداري بسيار شديد) شد، حرکت پيشروي را متوقف کنيد‌. سيم به روال عادي خود از دور مي‌افتد‌. 6. عوامل مرثر بر برش سيم الماسه‌:[6][7][1] پس از حفر چال‌ها سيم الماسه را از چال‌هايي که به هم ارتباط داده شده عبور مي‌دهند و دستگاه برش را براي انجام برش در محل مناسب مستقر مي‌‌كنند‌. درتعيين اولويت سطح برش بايد به نکات زير توجه کامل كرد‌: در صورتي که بلوک داراي شکستگي باشد، احتمال اينکه بلوک روي سيم تکيه كند بيشتر است لذا ابتدا بايد برش افقي کف را انجام داد، سپس سطوح جانبي را برش دهيم و در صورتي‌که سنگ سالم و بدون درزه و شکستگي باشد بهتر است ابتدا يکي از سطوح جانبي را برش دهيم و سپس سطح افقي و در نهايت سطح جانبي ديگر در صورتي‌که برش براي ايجاد دو سطح آزاد، اولين سطحي که مورد برش قرار مي‌گيرد سطح پشتي بوده و براي آسان حرکت کردن سيم الماسه بهتر است با عبور يک رشته سيم بکسل با قطر و مقاومت بيشتر از چال‌ها، چندبار به‌وسيله افراد در داخل چال حرکت داده شود تا شروع برش آسانتر شود‌. 7. موارديکه باعث پارگي سيم مي‌شوند‌: [6][7] 1. زنگ‌زدگي سيم و پوسيده شدن آن که بايد مرتبا بازديد شود 2. وجود خاک و سنگريزه در مسير برش 3. برخورد با سطوح بسيار سخت در سطح برش 4. انحراف داشته سيم برش 5. زاويه بسيار تند در برش 6. زاويه باز در برش و عوامل غيرقابل پيش‌بيني در برش مثل تغيير ناگهاني ولتاژ ـ آمپر ـ نقص فني دستگاه برش ـ برخورد لايه گلي به سيم در سطح برش 7. داغ شدن سيم به علت نرسيدن آب به سيگمنت‌ها 8. سرعت برش بالاتر از حد استاندارد 8. نتيجه‌گيری‌: در پايان مي‌توان نتيجه‌گيري كرد که سيم برش الماسه نسبت به آتشباري مزايايي دارد که به شرح ذيل است: 1. بدون سر و صدا عمل مي‌کند 2. ضايعات سنگ تا حد ضخامت برش (يک سانتي متري) کاهش مي‌يابد 3. از لحاظ تئوريک محدوديتي براي ارتفاع برش وجود ندارد 4‌. سيم الماسه قادر است در تمام طول شيفت کار برش را بدون توقف ادامه دهد بدون اينکه حضور دائمي اپراتور ضروري باشد 5‌. استفاده از سيم الماسه سبب بهبود کيفيت و نتيجتا افزايش ارزش سنگ مي‌شود در سطوحي که با سيم برش بريده مي‌شوند، ناخالصی‌های رنگ مشخص‌تر مي‌شود‌. اگر ناخالصی پيدا نشود، توليدکنندگان سنگ پول بيشتري براي سنگ مي‌پردازند‌. همچنين عمليات تکميلي در سنگي که به‌صورت بلوک مکعبي استخراج شود آسانتر است و در نتيجه قيمت سنگي که با سيم برش الماسه به‌صورت بلوک در دو يا سه جبهه کار استخراج شده است، 15 تا 25 درصد بيشتر از سنگ‌هاي ديگر بوده است‌. 6‌. پرتاب سنگ در سيم الماسه وجود ندارد‌. منابع‌: 1) حميدی‌انارکی غلامرضا ـ 1375 ـ روش‌های استخراج بدون مواد ناريه ـ سازمان زمين‌شناسی 2) برادران محمود ـ1376 ـ سنگ‌های ساختمانی و نما ـ معاونت اکتشاف معدنی 3) يعقوب پور عبدالمجيد ـ آشنايی مقدماتی با سنگ‌های زمينی ـ وزارت صنايع و معادن 4) سايت ماشين‌آلات معدنی ـ www.wme.com 5) پورمقدم مجيد ـ1382 ـ معدن از اکتشاف تا بهره‌برداری 6) پارسايی محمد ـ 1382 ـ کتاب طلايی معدن ـ انتشارات ماهرنگ 7) فاضل بسطامی کاوه ـ 1383ـ راهنمای سنگ ايران ـ انتشارات روشان روز 8) فاضل بسطامی کاوه ـ 1385 ـ سنگ ساختمانی (استخراج) ـ انتشارات روشان روز 9) مرکز داده‌های علوم کشور ـwww.ngdir.ir‌. عليرضا اميري کارشناسي ارشد اکتشاف معدن

بررسی الگو های رایج انفجار در گالری های معدنی و مقایسه آنها با وضعیت جاری معادن ذغالسنگ کرمان(مطالعه موردی معدن ذغال سنگ پابدانا) چکيده آتشباري زيرزميني با توجه به شرايط سخت و كمبود سطوح آزاد، همواره از آتشباري سطحي دشوارتر بوده و نياز به طراحي و برنامه‌ريزي دقيق‌تري دارد. از طرف ديگر الگوي انفجار، تاثيري مستقيم روي زمان و هزينه‌هاي حفاري براي تونل‌هاي معدني و ساير ابنيه‌هاي زيرزميني دارد. در اين ميان، ايجاد گالري‌هاي معدني، بخشي از مهمترين فعاليت‌هاي مربوط به آماده‌سازي و استخراج در معادن زيرزميني است كه نقش به‌سزايي در افزايش توليد معدن دارد. با توجه به اينكه اساس كار پيشروي در يك گالري معدني، داشتن طرح و برنامه‌اي مشخص و رعايت استاندارد‌هاي موجود در اين بخش است و اين امر در بسياري از معادن ايران چندان مورد توجه قرار نگرفته است، در اين تحقيق، پس از مطالعه دقيق وضعيت جاري آتشباري در معادن زغال‌سنگ كرمان، كليه پارامتر‌هاي موثر در انجام يك آتشباري موفق، با بررسي روش‌ها و الگو‌هاي استاندارد و رايج آتشباري در دنيا، تعيين و در مقايسه آن با وضعيت جاري معادن منطقه كرمان، عوامل كاهش ميزان راندمان پيشروي در اين معادن مشخص شده و در نهايت راهكار‌هاي عملي رفع مشكلات جاري اين بخش ارائه شده است. کلمات کليدي: معدن زغال‌سنگ پابدانا، الگوي انفجار، آتشباري، پيشروي. 1. مقدمه حفاري، انفجار و پيشروي گالري‌ها، از مهمترين فعاليت‌هاي بخش آماده‌سازي در معادن زيرزميني است كه بايد بر اساس طرح و برنامه‌اي مشخص و مبتني بر الگويي متناسب با شرايط هر معدن انجام گيرد. هدف از اجراي طراحي در عمليات آتشباري، نيل به سه هدف است: 1. تعيين نوع و ميزان مواد منفجره مورد نياز. 2. روش توزيع و کاربرد اين مواد براي رسيدن به‌هدف مورد نظر. 3. از بين بردن يا کاهش صدمات ناشي از انفجار براي تاسيسات و ديواره‌هاي تونل. مصرف مواد ناريه در پيشروي تونل 3 تا 10 برابر آتشکاري معادن روباز است. ميزان پيشروي در اين عمليات بستگي به‌قطر چال خالي، سطح مقطع تونل، ميزان خرج‌گذاري و آرايش چال‌ها دارد. ضمن اينکه نمي‌توان نقش خصوصيات و جنس سنگ موجود را ناديده گرفت. مقاومت فشاري، ميزان درزه و شکاف و جنس سنگ از مهمترين فاکتورهاي تاثيرگذار بر عمليات آتشباري زيرزميني است. 2. منطقه زغالي كرمان 2ـ1. موقعيت جغرافيايي و مشخصات زمين‌شناسي منطقه معادن زغال‌سنگ اين منطقه، از جمله معادن فعال ايران هستند که بعد از طبس بالاترين ذخيره را دارا بوده و به‌عنوان تامين‌کننده اصلي زغال مورد نياز ذوب‌آهن اصفهان مطرح هستند. اين منطقه در جنوب‌شرقي ايران، استان کرمان، شهرستان کوهبنان و در منتهي‌اليه شمال‌غربي ناحيه زغال‌دار كرمان و در حد فاصل طول‌هاي جغرافيايي "30، 56 درجه تا "32، 56 درجه شمالي و در فاصله عرض‌هاي جغرافيايي "08، 31 درجه تا "11، 31 درجه شرقي قرار گرفته است. منطقه پابدانا از طريق جاده آسفالته به‌طول 142 كيلومتر به‌شهر كرمان متصل مي‌شود كه از طريق همين جاده امكان انتقال زغال به كارخانه زغال‌شويي زرند توسط كاميون كه در فاصله 45 كيلومتري معدن قرار دارد نيز وجود دارد. اين منطقه داراي 5 معدن فعال بود كه بزرگترين منطقه معدني شركت تهيه و توليد مواد معدني ايران هم از نظر توليد و هم از نظر ميزان ذخيره به‌شمار مي‌آيد. در حال حاضر اين ناحيه به 4 منطقه معدني كه شامل منطقه اصلي (پابدانا)، منطقه معدن هشوني، منطقه همكار و معدن كمسار است، تقسيم‌بندي شده است[1]. با هدف طراحي و بهره‌برداري و با توجه به توپوگرافي، شيب و گسترش لايه‌ها، معدن پابدانا به دو قسمت در شيب تقسيم شده است: الف: معدن اوليه پابدانا (از افق 2550+ متر تا سطح زمين) ب: معدن بزرگ پابدانا (از افق 2400+ متر تا 2550+ متر) از نظر زمين‌شناسي، زغال‌سنگ کرمان در يک بزرگ ناوديس (ژئوسنکلينال) واقع شده است. اين ناوديس بيضي شکل بوده که کشيدگي آن به موازات دشت کرمان ـ زرند داراي امتداد شمال‌غرب ـ جنوب‌شرق است. اين ناوديس از چند مجموعه زغالي تشکيل شده است. براي اينکه لايه‌هاي زغال به‌راحتي مورد بررسي قرار گيرند آنها را بر اساس زمان تشکيل يعني از قديم به جديد به زون‌هاي A، B، C، D و E نام‌گذاري كرده‌اند. زون D تنها به‌طور تقريبا كامل به‌وسيله چاه‌هاي حفر شده قطع شده است. در اين زون 13 لايه زغالي وجود دارد كه به‌ترتيب از پايين به سمت بالا به نام‌هاي1d، 2d، 3d، 4d، 5d، 6d، 7d، 8d، 9d، 10d، 11d، 12d و 13d ناميده شده است. در اين ميان تنها 7 لايه زغالي به نام‌هاي 2d، 4d ،5d، 6d، 8d ،9d قابل كار هستند. ساير لايه‌ها داراي اهميت اقتصادي چنداني نيستند[1]. 2ـ2. ميزان توليد و ذخيره معدن [1] معدن اصلي پابدانا با ظرفيت توليد 600 هزار تن زغال‌سنگ در سال طراحي شده است و از سال 1350 ساخت معدن آغاز و عمليات بهره‌برداري در سال 1357 آغاز شده است. معدن از طريق حفر تونل 4 در افق 2400 + متر باز شده است. براساس طرح توسعه معدن، ذخيره زغال‌سنگ معدن اصلي پابدانا از سطح زمين تا زير افق 2250 متر به شرح جدول (1) است.

خلاصه اتوماسيون و روباتيک در معادن از جمله موضوعات بحث‌انگيز دو دهه گذشته محسوب مي‌شود. عده‌اي از متخصصين معدن معتقدند که اتوماسيون و روباتيک تهديدي براي ادامه شغل آنان تلقي مي‌شود. شغلي که بيش از هزاران سال و با نقش موثر تجربه همراه بوده است. بعضي از دست‌اندرکاران معادن معتقدند به‌دليل هزينه اوليه هرگز اين نوع عمليات در معادن متداول نخواهند شد اما از سوي ديگر هر روز بر تعداد محققين و متخصصين که معتقدند استفاده از اتوماسيون و روباتيک در معادن به‌دلايل ايمني، سرعت در عمليات، دسترسي به توليد بالا و کاهش هزينه عمليات اجتناب‌ناپذير است اضافه مي‌شود. اين گروه معتقدند که آينده معادن صرف‌نظر از نوع و اندازه به‌دلايل فني و اقتصادي بايد به نوعي به سيستم معدنکاري هوشمند مجهز شود. اتوماسيون و روباتيک پلي است براي دسترسي به اين هدف نه مانعي براي معدنکاران. در اين مقاله سعي خواهد شد تا جنبه‌هاي مختلف اين مسئله مورد بحث قرار گيرد. 1. مقدمه اتوماسيون (Automation) ترکيبي است از دو کلمه "automatic" و "Operation" و به معني عمل کردن بدون عامل خارجي (انسان) يا با کمترين تاثير عامل خارجي است. به ‌عبارت ديگر اتوماسيون يعني خودکار شدن عمليات، اتوماسيون فاز پيشرفته‌اي نسبت به مکانيزاسيون تلقي مي‌‌شود ضمن آنکه به مکانيزاسيون وابسته است اما مکانيزاسيون نيست از سوي ديگر Robotic توصيف‌کننده دو کلمه Robot و Action است. روبوت نوعي ابزار است که براساس فراميني که به‌طور مکانيکي صادر مي‌شود عمل مي‌کند و روباتيک به‌خودکار شدن مکانيکي عمليات اطلاق مي‌‌شود. امروزه مکانيزاسيون در معادن به‌مرحله‌اي رسيده است که به‌منظور بهبود در ميزان توليد، از ماشين‌آلات با ظرفيت توليد بالا و در عين حال فوق‌العاده گرانقيمت و پيچيده استفاده مي‌شود اين ماشين‌آلات که از تکنولوژي پيچيده و پيشرفته‌اي برخوردارند نياز به اپراتورهاي ماهر دارند اين در شرايطي است که عمق معادن زياد و موقعيت ذخاير معدني قابل استخراج بسيار دشوار و غيرقابل تصور حتي با 10 سال قبل است. اخيرا محققيني در استراليا مشغول مطالعه بر طرحي از معدن روبازند که داراي عمق 1000 متر است. اين مشکلات تنها در مورد معادن سطحي وجود ندارد بلکه در معادن زيرزميني به‌دليل توليد کم و نا امن بودن موقعيت عمليات معدنکاري در قياس با روش‌هاي استخراج معادن سطحي از حساسيت بيشتري برخوردار است مجموعه اين عوامل، مشکلات و موانع قانوني و اخلاقي را در پيش روي طراحان و مهندسين معدن قرار داده است. انتخاب مجموعه‌اي گرانقيمت از ماشين‌آلات و نيروي انساني براي موقعيت کاري به‌شدت دشوار دغدغه‌هاي امروزي مسئولان معادن تلقي مي‌شود. در دو دهه گذشته ساير صنايع موفق‌آميزي از اتوماسيون براي بهبود بهره‌وري خود استفاده کرده‌اند اما تجربيات اوليه در معادن بالاخص در سوئد و آمريکاي شمالي نتايج مشابهي را دربر نداشته است دليل اين امر آن است که در عمليات معدنکار همبستگي و يکپارچگي وجود ندارد. معدنکاري در محيطي انجام مي‌گيرد که شرايط زمين‌شناسي آن غيرقابل پيش‌بيني و به‌شدت متغيير است در نتيجه براي موفقيت سيستم معدنکاري هوشمند مثل اتوماسيون نياز به تخصص بالا در شناخت عوامل زمين‌شناسي غيرقابل پيش‌بيني و غيرقطعي وجود دارد. 2. تجهيزات اتوماسيون روند توسعه تکنولوژي از بدو پيدايش انسان سه مرحله را طي کرده است(1) دوره‌اي که نسبتا طولاني نيز بوده است در اين دوره که تا دوره رنسانس ادامه داشته عامل انجام کار نيروي انساني بوده است(2) دوره مکانيزاسيون که عامل انجام کار نيروي موتور اما مجري يا اپراتور ماشين همچنان انسان بوده است(3) دوران کنوني يا اتوماسيون که علاوه بر استفاده از نيروي موتور انجام يا بخش قابل توجهي از کار بدون دخالت انسان انجام مي‌گيرد. به‌طور اجمالي اتوماسيون سيستمي است که در آن براي به‌کار انداختن و استفاده از ماشين يا بخش‌هايي از ماشين از کامپيوتر يا ابزار ديگري استفاده مي‌شود و در اين عمليات نقش يا مشارکت انسان ناچيز يا حذف مي‌شود. کنترل دستگاه، پردازش داده‌ها، مقايسه و محاسبه توسط کامپيوتر يا ابزار مکانيکي انجام مي‌گيرد. درجه اتوماسيون عمليات و به‌کارگيري ابزار اتوماتيک مثل کامپيوتر، روبات به‌ميزان سرمايه‌گذاري و جانشيني نيروي کار انساني و شرايط عمليات يا معدن بستگي دارد. تاکنون اتوماسيون در آن واحدهاي توليدي موفق بوده که در آنها از نظر مکان، زمان و شرايط توليد نوعي همبستگي وجود داشته است[2 و 3] براي شرايطي مثل کشاورزي که کاشت، داشت و برداشت در ز مان‌هاي مختلف انجام مي‌گيرد اتوماسيون ميسر نخواهد بود مگر آنکه اتوماسيون براي هر يک از عمليات فوق‌الذکر به‌طور مستقل طراحي و اجرا شود. در اين حجم سرمايه‌گذاري نيز زياد خواهد بود. طبيعتا در معادن همانند ساير پروژه‌هاي صنعتي بيشينه کردن سود ناشي از استخراج از اهداف اوليه و مهم مسئولان معادن است. ايجاد پيوستگي در عمليات از نظر زمان و مکان و شناخت دقيق از شرايط زمين‌شناسي از عوامل تاثيرگذار در موفقيت خود کار کردن کامل يا بخشي از عمليات معدنکاري است. استفاده از تجهيزات مناسب براي خودکار شدن عمليات معدنکاري مستلزم توجه به نکات ذيل است. 1. ماشين‌آلات معدني بايد سريع‌تر و دقيق‌تر از غالب ماشين‌آلاتي باشند که هم‌اکنون در ساير صنايع از روش اتوماسيون جهت توليد استفاده مي‌کنند. 2. از نظر کيفيت دسترسي، ماشين‌آلات معدني بايد شرايط بهتري داشته باشند تا از نظر زماني همبستگي بيشتري بين عمليات پديد آيد (ماشين‌آلات معدني با بازدهي زيادتر در اولويت خواهند بود). 3. ماشين يا بخشي از ماشين که قرار است به سمت خودکار شدن سوق داده شود بايد از سنسور "Sensor" حساس و قابل اعتماد برخوردار باشند تا هرگونه خطاي عملياتي پديد آيد (ماشين‌آلات معدني با بازدهي زيادتر در اولويت خواهند بود). 4. استفاده از مدل، آلگاريتم شناخته شده و دقيق جهت برنامه‌ريزي توليد در معادن. 5. تعدادي از نرم‌افزارها و روبات‌هاي موجود اتوماسيون عمليات در معادن از نظر هزينه توجيه‌پذيرند استفاده از اين نوع ابزار در پايين نگهداشتن هزينه‌هاي اوليه و عمليات تاثير مثبت دارند. 6. برنامه‌ريزي براي معدن بايد از دقت بالايي برخوردار باشد تا موانع پيش روي عمليات به حداقل برسد. تجهيزات و ابزار مورد نياز در اتوماسيون سيستم‌ها عبارتند از 1. کامپيوتر 2. روبات‌ها 3. CNC 4. سيستم‌هاي طراحي کامپيوتريزه CAD 5. سيستم توليدي کامپيوتريزه CAM 6. سيستم CAD/CAM 7. سيستم CIM 8. سيستم FMS 2ـ1 نقش کامپيوتر کامپيوتر با دو ويژگي تناسب زيادي با نيازمندي‌هاي خطوط توليد اتوماتيک دارد اين ويژگي‌ها عبارتند از: 1) سرعت فوق‌العاده زياد در محاسبات 2) حافظه قوي که توان انباشت اطلاعات زياد و متفاوت را دارد. در انتخاب کامپيوتر آن کامپيوتري در اولويت خواهد بود که درک روابط موجود در آنها ساده و حافظه‌هاي آن متناسب با اطلاعات موجود در واحد عملياتي معدن باشد. وسعت حافظه به واحد عملياتي اجازه مي‌دهد که هرگونه تغييرات در خط عمليات را با برنامه تازه به اجرا درآورد. تمام اين موارد امروزه با کامپيوتر‌هاي ديجيتال ميسر است. 2ـ2ـ روبات‌ها روبات‌ها مي‌توانند در مکان‌هاي مختلف خطوط اتوماسيون وظايف گوناگون عمليات را تحت تاثير يک برنامه نرم‌افزاري از پيش نوشته شده بجا بياورند. روبات‌ها به‌جاي اپراتور در خطوط توليد يا عمليات عمل مي‌کنند و غالبا در مواردي استفاده مي‌شود که عمليات مشکل و توام با خطر براي اپراتور انساني است. به‌طور کلي روبات‌ها را مي‌توان به سه گروه تقسيم کرد: [4و5] الف. روبات‌هايي که داراي موقعيت ثابت بوده و نمي‌توانند از يک موقعيت به موقعيت ديگر تغيير مکان دهند اين روبات‌ها داراي سيستم بازخور نيستند به‌عبارت ديگر بين خروجي عملکرد روبات و ورودي آن رابطه‌اي وجود ندارد يا براساس بازخور خروجي جديد توليد نمي‌شود. ب. روبات‌هاي متحرک که داراي سيستم بازخور هستند و قادرند اصلاحات لازمه را در خطاهاي احتمالي خروجي خود تصحيح کنند. ج. روبات‌هاي قابل کنترل از راه دور: اين نوع روبات‌ها توسط يک کاپراتور که در فاصله نسبتا دور از ماشين قرار دارد و مي‌تواند روبات را کنترل كند اين نوع روبات‌ها در معادن زيرزميني زغال‌سنگ و در ماشين‌هاي استخراج پيوسته مثل LHD مورد استفاده قرار مي‌گيرد. روبات‌ها علاوه بر آنکه موجب بازدهي، سرعت، دقت و کيفيت بالاي عملياتي مي‌شوند اين امکان را فراهم مي‌سازد که بسياري از عمليات مشکل، خطرزا و غيرقابل انجام از طريق اپراتور انساني، امکانپذير شوند. روبات‌ها برخلاف نيروي انساني قادر هستند حتي سه شيفت متوالي کار کنند و در اين خصوص منع فيزيولوژيکي نيروي کار را ندارند. همچنين روبات‌ها نياز به اضافه کاري، پاداش، تهويه، روشنايي، بهداشت و درمان نداشته و لذا توليد يا عمليات با هزينه و مشکلات کمتري انجام مي‌گيرد. 2ـ3 ماشين‌هاي CNC ماشين‌هاي CNC که به‌وسيله کامپيوتر به‌کار گرفته مي‌شوند از جمله ابزار مهم سيستم اتوماسيون محسوب مي‌شوند. وظايف و توانايي‌هاي ماشين CNC، کنترل داده‌ها و اطلاعات معين است بعضا ماشين‌هاي CNC ماشين NC نيز ناميده مي‌شود زيرا وقتي اين ماشين‌ها برنامه‌ريزي مي‌شوند اطلاعات مختلف روي نوار ثبت مي‌شود و در اختيار ماشين قرار مي‌گيرد و ماشين در راستاي اين اطلاعات به انجام کار مي‌پردازد. با کاربرد CNC يا NC مي‌توان سرعت و دقت را در عمليات يا توليد افزايش داد. 2-4 سيستم طراحي کامپيوتريزه CAD طراحي به کمک کامپيوتر از جمله ابزار بسيار موثر در سيستم اتوماسيون محسوب مي‌شوند. طراحي به کمک اين سيستم روند طراحي به‌صورت دستي را که زمان‌بر، خطاپذير و هزينه‌بر است، حذف مي‌كند. در معادن به‌دليل غيرقابل پيش‌بيني بودن بعضي شرايط، تغيير بعضي از عوامل موثر در طراحي مثل قيمت، عيار ذخاير معدني، طرح اوليه نياز به تجديدنظر پيدا مي‌کند. اين تغييرات هم از طريق برنامه‌نويسي و به‌کارگيري قلم نوري بر روي صفحه کامپيوتر امکانپذير مي‌شود. علاوه بر تجديدنظر طرح‌هاي قديمي، طرح جديد نيز توسط CAD ميسر است. امروزه آن گروه از واحدهاي معادن که مجهز به سيستم اتوماسيون هستند با توجه به استفاده از CAD طراحي‌ها دقيق‌تر، زمان طراحي کوتاهتر و فاصله بين طراحي و عمليات اجرايي نيز تقليل و در نهايت بعضي از هزينه‌هاي غيرضروري نيز حذف شده‌اند. 2ـ5 ـ سيستم توليدي کامپيوتريزه CAM اساس سيستم توليد کامپيوتريزه يا سيستم توليد به کمک کامپيوتر بر اين واقعيت متکي است که کارکرد دستگاه يا بخش‌هاي مختلف ماشين تحت هدايت و کنترل برنامه کامپيوتر قرار دارد و امروزه هدايت و کنترل روبات‌ها نيز توسط سيستم CAM انجام مي‌گيرد به‌کمک CAM مي‌توان ميزان توليد و کيفيت عمليات را افزايش داد. 2ـ6 ـ سيستم CAD/CAM همان‌گونه که اشاره شد در سيستم CAD طراحي و ايجاد مدل توسط کامپيوتر و از طريق ترمينال‌هاي گرافيکي انجام مي‌گيرد. از طرف ديگر در سيستم CAM امور مربوط به عمليات و توليد تحت هدايت و کنترل برنامه کامپيوتري ميسر مي‌شود. هر يک از اين دو سيستم به‌صورت مستقل از هم در واحد‌هاي توليد اتوماسيون مورد استفاده قرار گرفته‌اند ولي براي دسترسي به سرعت، دقت و بازدهي بالا مطلوب است که اين دو سيستم به‌طور مرتبط با يکديگر به‌کار بپردازند در اين شرايط خروجي‌هاي سيستم CAD به‌عنوان ورودي در اختيار سيستم CAM قرار مي‌گيرد در اين ترکيب سرعت، دقت کيفيت طرح در کنار سرعت، دقت و کيفيت عمليات و توليد موجب بازدهي بالا مي‌شود. 2ـ7ـ سيستم CIM مهمترين ويژگي CIM مرتبط ساختن و هماهنگ كردن مراحل مختلف عمليات يا توليد در سيستم اتوماسيون از طريق کامپيوتر است. در سيستم اتوماسيون هر يک از اجزا CAD، CAM و CNC به تنهايي موجب سرعت، دقت و بازدهي در عمليات و توليد و نهايتا کاهش زمان توليد و هزينه مي‌شوند. هماهنگي اين اجزا به‌کمک CIM در افزايش ضرايب مرتبط با سرعت، دقت و بازدهي موثر و باعث تنظيم مراحل مختلف عمليات و توليد مي‌شود. 2ـ8ـ سيستم FMS از مشخصات اين سيستم نيز همانند سيستم CIM کنترل و هدايت مراحل گوناگون عمليات يا توليد در سيستم اتوماسيون است اما سيستم FMS از سيستم CIM به‌مراتب انعطاف‌پذيرتر است. تجربيات اوليه در معادن و ساير صنايع در زمينه اتوماسيون نشان مي‌دهد که روند اتوماسيون بايد با مراحل قبل و بعد از خود نيز سازگار باشد در غير اين‌ صورت بازدهي عمليات يا توليدي که توسط سيستم اتوماسيون انجام شده است کاهش مي‌يابد. 3. موارد استفاده در عصر کنوني تکنولوژي استخراج معادن سطحي در قياس با روش‌هاي استخراج معادن زيرزميني بسيار پيشرفت کرده است و تحولي عظيم در اين زمينه در حال شکل گرفتن است[6] افزايش ظرفيت ماشين‌آلات، ارائه مدل و آلگاريتم‌هايي که جهت تعيين محدوده نهايي معدن، عيار حد ذخاير تک فلزي نوشته شده است، حل مدل جهت برنامه‌ريزي توليد در شرايط قطعي و عدم قطعيت ميزان ذخاير، عيار حد و قيمت همگي از دستاوردهاي دو دهه گذشته محسوب مي‌شوند. تصور شود که چگونه يک دستگاه حفاري بدون اپراتور طبق زمان‌هاي تنظيم شده و براساس آرايش چال‌هاي انفجاري در معدن کار کند يا يک سيستم ماهواره‌اي مکانياب براساس اطلاعات حاصله از حفاري شرايط منطقه مورد حفاري را به شاول جهت بارگيري گزارش مي‌دهد يا کاميون‌ها، مشکل مکانيکي و غيرمکانيکي بازدارنده را به مرکز ديسپانچينگ گزارش و مجددا دستور کار جديد دريافت مي‌کند. در شرايط کنوني روش‌هاي متفاوتي جهت اتوماتيک کردن عمليات بارگيري مورد استفاده قرار گرفته است که از آن جمله مي‌توان به استفاده از امواج راديويي مادون قرمز اشاره کرد که جهت هماهنگي بين شاول و کاميون براي شروع عمليات مورد استفاده قرار مي‌گيرد تا بارگيري با زمان انتظار کمتري انجام پذيرد. از جمله موارد ديگر استفاده از GPS است که موقعيت مکاني و جغرافيايي ماشين‌آلات را براي مديران و مسئولان معدن مشخص مي‌کند. همچنين روش شناسايي با فرکانس‌هاي راديوي RFID به‌عنوان يک گزينه در جهت رديابي تجهيزات در معدن روباز بکار گرفته شده است. RFID يک نوع روش شناسايي خودکار غيرمعمول است که بسيار شبيه بعضي از سيستم‌هاي کدگذاري است، بخش‌هاي اصلي اين سيستم عبارتند از امواج راديوي، خواننده‌ها، آنتن و کامپيوتر به اين مجموعه بايد به روش‌هاي نيمه و تمام ديسپاچينگ اشاره کرد که بهينه‌سازي زمان و حمل، بيشينه کردن توليد و کمينه‌سازي تعداد کاميون نسبت به روش مشاهده‌اي از اولويت قابل‌توجهي برخوردار است و در تعداد قابل‌توجهي از معادن روباز مورد استفاده قرار مي‌گيرد. 4. جمع‌بندي امروزه شرايط معدنکاري از نظر موقعيت مکاني ذخاير به‌عمقي رسيده که امکان استخراج آنها در چند دهه گذشته متصور نبود به‌طور خاص ذخاير امروز با روش‌هاي استخراج معادن سطحي به‌ويژه روباز استخراج مي‌شوند که تا يک دهه پيش قرار بود با روش‌هاي زير زميني استخراج شوند نياز به توليد بالا، هزينه کم از جمله انگيزه‌هاي استفاده از روش‌هاي استخراج معادن سطحي محسوب مي‌شوند ذخايري که در سال‌هاي آتي با روش روباز استخراج خواهند شد به‌مراتب عميق‌تر و پيچيده‌تر خواهند بود به‌منظور تشويق جهت سرمايه‌گذاري و راه‌اندازي اينگونه معادن بايد از ايمن بودن عمليات اطمينان حاصل کرد استفاده از سيستم اتوماسيون در معادن روباز حتي زيرزميني يک ضرورت اجتناب‌ناپذير دو دهه آتي تلقي مي‌شود در اين راستا بايد به نکات ذيل توجه بيشتري شود. 1. از نظر زمين‌شناسي، ژئومکانيک و هيدرولوژي بايد مطالعات عميق‌تري از معادن انجام پذيرد به‌عبارت ديگر کميت و کيفيت داده‌ها، چگونگي تحليل اين داده به‌گونه‌اي انجام پذيرد تا خطاي ناشي از اين مطالعات ناچيز و تاثير آن در يکپارچگي عمليات در مرا حل بعدي به حداقل برسد. 2. پيش‌بيني شرايط اقتصادي از طريق مدل‌ها و تکنيک‌هايي که احتمال دسترسي به آن شرايط‌‌‌‌‌ را زياد كند. 3. آموزش روش‌هاي اتوماسيون در دانشکده‌هاي معدن دانشگاه‌ها. 4. فراگيري فارغ‌التحصيلان رشته معدن در مقاطع مختلف با بسته‌هاي نرم‌افزاري مدرن به‌منظور تخمين ذخاير، برآورد شيب معادن، تعيين محدوده نهايي معدن عيار حد بهينه، برنامه‌ريزي توليد بلندمدت ميان‌مدت و کوتاه‌مدت. 5. موفقيت آينده عمليات معدنکاري مرتبط با ميزان به‌کارگيري سيستم اتوماسيون در معادن است. در اين راستا سوق دادن معادن به‌سوي اتوماتيک كردن توليد، تضميني است براي فعاليت‌هاي معدنکاري در آينده که ذخاير از پيچيدگي و دشواري بيشتري نيز برخوردارند. منابع 1. Chadwick , J , 2007 , Deep open pits , international mining , Team publishing Ltd , UK , volume 3 No , 1 , January p52 – 53 . 2. Chadwick , j , 1995 “ Mine Automation “ mining magazine UK June pp – 333-341 3. White and Z oschke , T 1994 “ Automating surface mining , mining Engineering US June pp – 95 – 100 .” 4. Hopkin , M and Dugan S. 1993 , “ Automated drilling of surface blast holes using computer control. “ Mine mechanization and automation , Netherlands A. A Balkeme pp – 135 – 160 . 5. golonski , T , S , 2000 Advances in Automation and Robotoization of open – pit mining T in T .S. Golosinski ( ed ) , mining in the new millenum – challenges and opportunities , Proc American – Polish Mining Symp las vagas Oct – 2000 P145 – 152 Rotterdam Balkema. 6. Caterpillar , Inc. 2000 Company Product Information , www.Cat.com . مرتضي اصانلو / عضو هيات علمي دانشگاه صنعتي اميرکبير، دانشکده مهندسي معدن

چكيده امروزه استفاده از شبكه‌هاي عصبي مصنوعي در رشته‌هاي مهندسي در حال افزايش است به‌طوري كه براي يك مهندس نحوه استفاده و عملكرد آن ضروري است. در اين مقاله ابتدا به توضيح مختصري درباره شبكه‌هاي عصبي مصنوعي مي‌پردازد و در نهايت به برخي از كاربردهاي آن در مهندسي معدن اشاره مي‌كنيم. شبكه‌هاي عصبي براي حل مسائلي به‌كار مي‌روند كه فرمول حل آنها ناشناخته است و مدل علت و معلولي يا براي آنها وجود ندارد و يا ابهام قابل ملاحظه‌اي در آن ديده مي‌شود، علت نبود روابط رياضي لازم براي تشريح چنين مسائلي اين است كه حتي خود مسئله به‌طور كامل و بدون ابهام شناخته شده است. در مهندسي معدن از شبكه‌هاي عصبي در زمينه‌هاي مختلفي از قبيل اكتشاف، تخمين ذخيره، مكانيك سنگ و كنترل فرآيند در كارخانه‌هاي فرآوري استفاده شده است، شبكه عصبي در مهندسي نفت هم چند كاربرد مخصوص هم دارد. كلمات كليدي: شبكه‌هاي عصبي مصنوعي، نرون، معدن، اكتشاف، مكانيك سنگ، فرآوري مواد معدني و دورسنجي. مقدمه فرض كنيد شما به عنوان يك مهندس معدن بر روي ميزان نفوذپذيري سنگ‌هاي مخزن سد آبي كار مي‌كنيد. تصور كنيد كه اطلاعاتي از قبيل تخلخل، جنس دانه‌ها، سيال پركننده حفرات، محيط رسوبي و فشار منفذي را در مورد چند نمونه سنگ كه توسط مغزه‌گيري به‌دست آمده داريد و نيز ميزان نفوذپذيري اين چند نمونه را هم با استفاده از روش‌هاي آزمايشگاهي مكانيك سنگ و معيارهاي مختلف در دسترس، محاسبه كرده‌ايد ولي هيچ‌گونه اطلاعي در مورد نحوه تاثير اين پارامترها بر ميزان نفوذپذيري سنگ‌ها نداريم پس ما اين اطلاعات و ميزان نفوذپذيري را به يك برنامه كامپيوتري مي‌دهيم حال كار اين برنامه تجزيه و تحليل‌هاي مشكلي است كه در نهايت منجر به يك مدل رياضي مي‌شود كه ما مي‌توانيم اطلاعات مربوط به يك سنگ جديد را به برنامه داده و برنامه به راحتي ميزان نفوذپذيري آن را به ما تحويل دهد، اين روند اساس كار شبكه‌هاي عصبي مصنوعي است. شبكه‌هاي عصبي مصنوعي در واقع از ساختارهاي بسيار پيچيده مغز انسان الهام گرفته شده است كه در آن ميليون‌ها سلول عصبي از طريق ارتباطي كه با هم دارند به حل مسائل يا ذخيره‌سازي اطلاعات مي‌پردازند. وظيفه شبكه عصبي يادگيري است. در واقع شبكه عصبي همانند كودك خردسالي است كه در ابتدا هيچ چيز نمي‌داند. در اين فرآيند ابتدا از طريق آموزش يا همان مرحله كسب تجربه كه به كمك يك‌سري داده‌هاي ورودي و خروجي مطلوب انجام مي‌پذيرد، اجرا مي‌شود به اين صورت كه مجموعه‌اي از ورودي‌ها و خروجي‌هاي درست به شبكه داده مي‌شود و شبكه عصبي با استفاده از اين ورودي‌ها (مثال‌ها) مول رياضي پيچيده‌اي مي‌سازد كه در صورت دادن ورودي‌هاي جديد، پاسخ درستي را توليد كند. ساختار شبكه عصبي همان‌طوري كه ذكر شد شبكه‌هاي عصبي مصنوعي از يك‌سري واحدهاي ساختماني اوليه تشكيل مي‌شوند كه با هم تركيب شده و پس از انجام عمليات پردازش، يك خروجي را به‌دست مي‌دهند. اين واحدهاي اوليه به هم متصل هستند به‌طوري كه خروجي هر واحد به‌عنوان ورودي واحدهاي ديگر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. قواعد يادگيري شبكه‌هاي عصبي مصنوعي در حال حاضر تعداد بسيار زيادي قاعده يادگيري براي شبكه‌هاي عصبي وجود دارد. هيچ‌كس دقيقا تعداد آنها را نمي‌داند طبقه‌بندي‌هاي مختلفي براي شبكه‌هاي عصبي وجود دارد اول بايد بدانيم كه زماني به پروانه يادگيري نياز است كه اطلاعات كامل در مورد اهداف موجود نباشد، جايي كه مي‌دانيم به علت عدم قطعيت در شرايط محيطي، سيستمي كه داراي خواص يا پارامترهاي ثابت باشد به‌طور كامل عمل كند رفتار سيستم‌هاي يادگيري توسط الگوريتم‌هاي بازگشتي بيان مي‌شود به همين خاطر در اين الگوريتم‌ها كه قوانين يادگيري اطلاق مي‌شود و عموما توسط معادلات ديفرانسيلي بيان مي‌شود به پروسه يادگيري نياز است چون اطلاعات ارتباط ورودي و خروجي كاملا مشخص نيستند. مي‌دانيم كه تجربه‌ها در مسير زمان حاصل مي‌شوند به عبارت ديگر هيچ‌كس آينده خود را تجربه نكرده است ميزان يادگيري ما به درجه كامل بودن اطلاعات قبلي ما بستگي دارد در حالت كلي دو نوع يادگيري موجود است تحت نظارت و بدون نظارت. در يادگيري نظارتي به شبكه آموخته مي‌شود كه بين داده‌هاي آموزشي و خروجي‌هاي مربوط ارتباط برقرار كند در واقع يك معلم وجود دارد كه در مرحله يادگيري به شبكه مي‌گويد چقدر خوب كار مي‌كند (تقويت يادگيري) يا مي‌گويد رفتار صحيح چه بايد باشد (يادگيري كاملا نظارتي). در يادگيري بدون نظارت شبكه خودكار عمل مي‌كند. شبكه در اين حالت فقط به داده‌هايي كه به آن داده مي‌شود، نگاه مي‌كند، سپس بعضي از ويژگي‌هاي مجموعه داده‌ها را پيدا كرده و ياد مي‌گيرد كه اين ويژگي‌ها را در خروجي خود منعكس كند اينكه اين خصوصيات دقيقا چه هستند، به مدل خاص شبكه و روش يادگيري بستگي دارد. نوع ديگر طبقه‌بندي براساس توپولوژي سلول به يكديگر در داخل شبكه است كه به دو دسته تقسيم مي‌شوند شبكه‌هاي با تغذيه پيشرو و شبكه‌هاي با تغذيه برگشتي. در شبكه پيشرو اطلاعات ورودي (Input) را وارد كرده و به لايه‌ مياني (Hidden) و در نهايت به لايه خروجي (output) مي‌رود كه جواب ما در آنجا مشاهده مي‌شود كه در اين نوع توپولوژي لايه‌ها عينا به هم متصل هستند و حتما بايد يك پل ارتباطي بين آنها وجود داشته باشد و پرسشي نداريم و هميشه جهت اطلاعات از ورودي به خروجي است در حالي كه در شبكه برگشتي جهت جريان به‌صورت يك طرفه نيست بلكه چرخشي است كه اكثر شبكه‌هاي عصبي امروز مورد استفاده از نوع اول يعني تغذيه پيشرو است. معرفي روش پس انتشار رايج‌ترين تكنيك آموزش نظارتي، الگوريتم پس انتظار خطا است. يادگيري اين الگوريتم بر پايه قانون تصحيح خطا بنا شده است كه مي‌توان آن را تعميم الگوريتم مرسوم به حداقل ميانگين مربعات دانست. يادگيري از طريق اين روش (پس انتشار) دو مرحله دارد: مرحله پيشروي و مرحله بازگشت. در مرحله پيشروي ورودي‌ها به صورت لايه به لايه در شبكه پيش مي‌رود و در پايان يك‌سري خروجي به‌عنوان جواب حقيقي شبكه به‌دست مي‌آيد، در اين مرحله توازن اتصال ثابت است. در مرحله بازگشت، اوزان اتصال بر اساس قانون تصحيح خطا، تغيير مي‌كند. تفاضل پاسخ حقيقي شبكه و پاسخ مورد انتظار كه خطا ناميده مي‌شود در جهت مخالف اتصالات در شبكه منتشر مي‌شود و اوزان به‌گونه‌اي تغيير مي‌يابد كه پاسخ حقيقي شبكه به پاسخ مطلوب نزديكتر شود. مراحل الگوريتم پس انتشار را مي‌توان به صورت زير بيان كرد: شبكه يك مثال آموزشي را دريافت مي‌كند و با استفاده از اوزان موجود در شبكه كه در ابتدا به‌صورت تصادفي مقداردهي مي‌شود، خروجي‌ها را محاسبه مي‌كند. خطا يعني اختلاف بين نتيجه محاسبه شده (خروجي) و مقدار مورد انتظار محاسبه مي‌شود. خطا درون شبكه منتشر مي‌شود و اوزان براي حداقل كردن خطا از نو تنظيم مي‌شوند. مهمترين بخش تنظيم اوزان است كه پس از محاسبه خطاي پيشگويي براي نمونه اول ورودي به سيستم، وزن‌ها از آخرين لايه به سوي نخستين لايه به تدريج طوري تغيير مي‌كنند كه خطاي پيشگويي كمتر مي‌شود. در واقع BP سرشكن كردن خطا بر روي سلول‌هاي (گره‌هاي) يك لايه و نيز لايه بعدي است پس از اين اطلاعات نمونه دوم به شبكه خوانده مي‌شود مسلما با همان وزن‌ها نمونه جديد مجددا خطا خواهد داشت. بنابراين روش توزيع معكوس مجددا دست به كار شده و وزن‌ها را طوري تغيير مي‌دهد كه كمترين خطا را (هم براي اين نمونه و هم براي نمونه قبلي) ايجاد كند به اين ترتيب پس از خواندن تعداد نمونه كافي به ورودي شبكه، اصطلاحا شبكه Converge يا همگرا شده يعني ميزان خطا به حداقل تعداد خود مي‌رسد. اين به معناي موفقيت در مرحله يادگيري است و شبكه آماده است تا براي مرحله پيشگويي به‌كار ‌رود. توجه به اين نكته اهميت دارد كه اگر تعداد نرون‌ها و لايه پنهان مورد استفاده، بيش از حد معمول باشد، سيستم به جاي تجزيه و تحليل داده‌ها آنها را حفظ مي‌كند و اصطلاحا دچار over Training (over Fitting Oscillation) مي‌شود. در اين حالت مدل به‌دست آمده قادر خواهد بود كه داده‌هاي مشابهي را كه در مرحله يادگيري مورد استفاده قرار گرفته را دقيقا پيش‌بيني كند. اما اگر داده‌هاي جديدي كه در مرحله آموزش از آنها استفاده شده، به‌كار گرفته شود، سيستم عملكرد بسيار بدي را خواهد داشت و خطاي پيش‌بيني زياد خواهد شد. به‌منظور جلوگيري از اين پديده از روش اعتبارسنجي متقاطع استفاده مي‌شود در اين تكنيك مجموعه داده‌هاي اوليه به سه دسته آموزش، تست و اعتبار تقسيم‌بندي مي‌شوند اعتبار شبكه همزمان با آموزش در هر دور سنجيده مي‌شود و درست وقتي كه خطا روي داده‌هاي اعتبار شروع به بالا رفتن مي‌كند، آموزش شبكه قطع مي‌شود. تفاوت روش محاسباتي متداول با روش محاسباتي شبكه‌هاي عصبي در روش‌هاي معمولي، گام‌هاي محاسباتي از پيش تعيين شده و داراي توالي منطقي هستند، در مقايسه ANN‌ها نه توالي دارند و نه الزاما از پيش تعيين شده هستند در اين حالت پردازشگرهاي پيچيده مركزي وجود ندارند، بلكه تعداد زيادي پردازشگر ساده وجود دارد كه كاري جز گرفتن جمع وزني ورودي‌هايشان از ديگر پردازشگرها ندارند. مدل‌سازي كلاسيك از نخستين قدم خطاي بزرگي را مرتكب مي‌شود كه فقط در سيستم‌هاي ساده (خطي يا نزديك به خطي) قابل صرف‌نظر است. نخستين قدم در روش كلاسيك براي بررسي داده‌ها، بررسي شاخص‌هايي مثل ميانگين، انحراف معيار و... است. از اين مرحله به بعد در روش كلاسيك، كاري با تك‌تك نمونه‌ها نداريم و اهميت فردي آنها از بين مي‌رود. در واقع روش كلاسيك با عملي شبيه همگن كردن داده‌ها، پيچيدگي‌ روابط آنها را محو مي‌كند و به اين دليل از كشف اين پيچيدگي‌ها باز مي‌ماند. به اين دليل ترتيب سيستم كلاسيك در استخراج معني از داده‌هاي ضعيف و با بازده پايين عمل مي‌كند و در بسياري از موارد از كشف روابط بين داده‌ها ناكام مي‌ماند. اگر مي‌توانستيم سيستمي داشته باشيم كه با اهميت دادن به فردفرد داده‌ها آنها را تجزيه و تحليل كند و نيز بدون پيش‌داوري در مورد شكل تابع هر پارامتر (خطي يا غيرخطي بدون تابع) آن را ذخيره و ارزيابي كند، چنين سيستمي مي‌توانست نتايج بيشتري را از عمق داده‌ها بيرون بكشد. شبكه‌هاي عصبي مصنوعي اين قابليت را دارند و به همين خاطر بسيار مورد توجه قرار گرفته‌اند.

استخراج زیرزمینی اين روش در مورد ذخايري که داراي ضخامت قابل ملاحظه نبوده و در قسمت هاي عمقي زمين قرار گرفته و براي رسيدن به ماده ي معدني نياز به باطله برداري زيادي دارد به کار برده مي شود. روش هاي زيرزميني عموما به دو دسته تقسيم مي شوند، يکي روش هاي زيرزميني با استفاده از حفر تونل هاي استخراجي، دوم روش هاي استخراجي زيرزميني با استفاده از حفر چاه هاي استخراجی در فیلم پیش رو به زبانی ساده روش های زیرزمینی به تصویر کشیده شده اند. :ws56:برای دانلود بر روی عکس کلید کنید منبع:وبلاگ دانشگاه صنعتی سهند

آیا میدانستید؟ 4 تا 7 درصد از انرژی مصرفی در جهان، در معادن مصرف می شود؟ بیشتر از 20 درصد انرژی برق جهان، صرف تولید فلزات غیر آهنی می شود؟ سالانه 6 میلیون تن دی اکسید گوگرد (so2) از ذوب فلزات غیر آهنی وارد اتمسفر می شود؟ (چیزی حدود 8 درصد از کل دی اکسید کربن تولیدی در کل جهان) در جهان 8 سد باطله بزرگتر از 150 متر، 22 سد باطله بزرگتر از 100 متر و 115 سد بزرگتر از 50 متر وجود دارد؟ پانصد هزار معدن جنگلی فقط در آمریکا وجود دارد؟ 5 تا 6 هزار از این معادن مشکلات جدی محیط زیستی ایجاد میکند؟ 50 تا 60 میلیارد دلار آمریکا برای پاکسازی محیط زیست از این مشکلات لازم است؟

استخراج مواد معدني با توجه به عواملي چون نسبت باطله برداري، ميزان ذخيره، نوع ماده معدني و شرايط توپوگرافي به دو دسته کلي تقسيم مي شود: الف) روش استخراج روبازيا open pit از اين روش براي بهره برداري ذخايري سطحي و يا ذخاير بزرگ معدني زير زمين، که باطله برداري از آنها اقتصادي باشد به کار مي رود. بسياري از ذخاير فلزي بزرگ مثل آهن و مس حتي تا عمق 300 متري سطح زمين نيز به اين روش استخراج مي شوند. ب) روش استخراج زيرزميني يا underground اين روش در مورد ذخايري زير سطحي عميق و يا کوچک کم عمق به کار مي رود که امکان باطله برداري از آنها، يا وجود ندارد و يا اقتصادي نمي باشد روش هاي زيرزميني با توجه به شرايط توپوگرافي عموما به دو دسته تقسيم مي شوند: 1 - ذخايري که در مناطق کوهستاني واقع شده اند و مي توان با استفاده از تونلهاي افقي به آنها دسترسي پيدا کرد. 2 - ذخايري که در مناطق مسطح (دشت) واقع شده و فقط با استفاده از تونلهاي مورب و يا چاه مي توان به آنها دسترسي پيدا کرد. ◄ مقايسه روشهاي روباز و زيرزميني استخراج مواد معدني: ● توليد در معادن روباز بيشتر از زيرزميني است. ● ايجاد اضافه توليد در زير زميني مشکل تر است. ● تاثير اب وهوا و شرايط جوي در معادن روباز بيشتر است. ● ايمني در معادن روباز به دليل نور کافي و ارتباط با هواي ازاد بيشتر از زيرزميني است. ● بازيابي در معادن روباز بيش از 90% است اما در معادن زيرزميني کمتر از 40%. ● افت ماده معدني معادن روباز به دليل دقيق بودن اطلاعات اکتشافي کمتر است. ● نسبت باطله برداري : (SR.a) CU = هزينه استخراج يک تن ماده معدني به روش زيرزميني CO = هزينه استخراج يک تن ماده معدني به روش روباز CO.W = هزينه باطله برداري يک تن به روش روباز ◄ دلايل افت ماده معدني : 1) باقي ماندن لنگه هاي محافظتي براي فضاهاي زيرزميني مثل گالري هاي استخراج، دنباله روها ، پذيرگاهها 2) فضاهاي حفاظتي براي تاسيسات سطحي مثل چاه 3) افت بخاطر روش نامناسب استخراج مثال روش نامناسب اتاق و پايه براي فيروزه 4) افت بخاطر تغيرات شديد عيار 5) افت بخاطر تغيرات شديد شکل کانسار 6) افت ماده معدني در طول حمل ونقل به محل مصرف ◄ ضررهاي افت ماده معدني : 1) باعث اتلاف ذخيره معدني و ثروت ملي مي شود. 2) باعث کاهش عمر معدن يا بهم ريختن طراحي هاي مي شود. 3) اگر کانسار مواد خود سوز باشد (گوگرد ،زغال سنگ ، پيريت) به دليل افت، احتمال اتش سوزي يا الودگي معدن وجود دارد.

در این تایپیک قصد داریم لینک تاپیک های پر محتوا و مفید تالار مهندسی معدن رو قرار بدیم تا دسترسی به اون تایپیک راحتتر بشه...

روش استخراج انباره اي به طور عمده در مورد کانسارهاي غير لايه اي پر شيب به کار ميرود. و از اين لحاظ درکنار روشهاي استخراجي مانند استخراج از طبقات فرعي ٬ vcr و تخريب در طبقات فرعي قرار ميگيرد. که در دسته بندي هارتمن از روش استخراج انباره اي از روش بدون نگهداري مصنوعي نام برده شده است. اساس اين روش که روشي با استخراج در جهت رو به بالا و قائم ميباشد انبار نمودن حدود 3/2 از سنگ معدني خرد شده در فضاي خالي کارگاه استخراج ميباشد. هدف از اين کار ايجاد يک سکو براي انجام عمليات استخراج توسط کارگران و خنثي کردن نيروهاي سطحي وارد بر کمر بالا و پايين ماده معدني مي باشد. پيش روي رو به بالا در داخل کارگاهها با برشهاي افقي ماده معدني انجام ميگيرد. سنگ پس از استخراج نسبت به حالت بکر خود حدود 30 الي 40 درصد افزايش حجم پيدا ميکند بنا بر اين بايد روزانه اين مقدار حجم افزايشي به بيرون منتقل گردديده و بقيه تا پايان عمليات استخراج به صورت انبار شده در درون کارگاه باقي مي ماند. اين روش به طور عمده روش دستي بوده و قابليت مکانيزاسيون آن در قياس با ساير روشهاي استخراج بسيار اندک ميباشد. به سه دليل عمده در روش انباره اي نمي تون از ماشين آلات مکانيزه استفاده کرد : 1 )سطح ناصاف ماده معدني و عدم استحکام آن بعد از عمليات آتشباري 2 ) کوچک بودن فضا براي ماشين آلات بزرگ مکانيزه 3 )عدم تخليه مواد خورد شده به دليل فشرده شدن در اثر رفت و آمد ماشين آلات ◄ شرايط کاربرد روش استخراج انباره اي: اين روش استخراج معمولا براي کانسارهاي رگه اي باريک و در بسياري از موترد کاتنسارهايي که ساير روشهاي استخراج براي آنها قابل استفاده و يا اقتصادي نباشند به کار ميرود. ويژگي هاي مهم براي استفاده از اين روش عبارتند از : 1) شيب : زاويه شيب ايده آل براي کاربرد اين روش 90 درجه ميباشد و شيب هاي کمتر از 90 و تا حدود 70 درجه نيز براي استفاده از اين روش مطلوب است. هرچه زاويه به 90 نزديکتر باشد شرايط بهتري ايجاد ميشود. علت اين امر سادگي و روان تر شدن تخليه مواد استخراجي تحت زاويه شيب ميباشد. 2) ضخامت : ضخامت رگه اي کانسارهاي مناسب براي اين روش از 1 تا 3 متر متغير ميباشد اما کاتنسارهايي که ضخامت آنها بين3 الي20 مترباشد مطلوب ترند. انتخاب ضخامت در روش انباره اي خود به شرايط زير بستگي دارد : الف ) پايداري کانسار ب ) پايداري کمر بالا بدون نگهداري 3) يکنواختي : کانسار بايد نسبتا يکنواخت بوده و تغييرات شيب و ضخامت آن کم باشد. چرا که در غير اين صورت جريان مواد به سمت پايين در نقاطي که ضخامت کم مي باشد کند شده و مانعي در جهت تخليه مواد خواهد بود. 4) پايداري ماده معدني : در روش استخراج انباره اي کانسنگ بايد کاملا مقاوم ٬ پايدار و مقاوم با شد. استحکام ماده معدني در اين روش بيشتر از ساير روشها اهميت دارد چراکه در اين روش کارهاي استخراجي بالاي سر کارگر قرار دارد وبه منظور ايمني بيشتر در اين روش استحکام بيشتر ماده معدني نسبت به سنگ ديوار بسيار حائز اهميت ميباشد. ارتعاش حاصل از ماشين آلات چالزني نيز ميتواند هرگونه مواد سست ر ا به پايين بيندازد و مشکل ايمني براي کارگران ايجاد نمايد بنابر اين ماده ي معدني بايد کاملا پايدار باشد و علاوه بر اين پس از عمليات آتشباري و قبل از شروع عمليات چالزني کار لق گيري کاملا انجام شود. 5) پايداري ديواره ها : در اين روش سنگ ديوار نيز بايد محکم باشد ٬البته استحکام ديواره ميتواند کمي پايين تر از استحکام ماده معدني نيز باشد. گاهي اوقات براي استحکام بيشتر ديواره ها در داخل کار گاه پيلار باقي ميگذارند تا کارگاه بسته نشود. 6) خواص فيزيکي ماده معدني : مادهي معدني بايد فاقد خواص فيزيکي نامطلوب از قبيل خودسوزي ٬ چسبندگي ٬ و آبداري باشد. منبع

1- کليات پروژه های استخراج از معادن روباز بطور كلي مواد معدني بر اساس ماهيت ، حجم ذخيره قابل استخراج و كاربرد آنها در صنعت به روش هاي مختلفي استخراج مي گردند. با توجه به عيار و كيفيت مواد معدني ، شرايط زمين شناسي و توپوگرافي محدوده معدن، مي توان آنها را به بخشهاي مختلفي از جمله معادن سنگ هاي ساختماني، معادن فلزي، معادن غير فلزي وخاك هاي صنعتي و ... تفکيک نمود. 1-1- حدود عمليات اين عمليات شامل تأمين نيروي انساني، مصالح، تجهيزات و ماشين‌آلات براي استخراج ماده معدني، بارگيري و حمل مواد استخراج شده، برداشت هاي زمين شناسي جهت تعيين كيفيت و عيار مواد قابل استخراج ، رعايت مقررات ويژه و اتخاذ تدابير و اقدامات ايمني در حين اجراي كار، تأمين سيستمهاي هواي فشرده، انرژي الكتريكي ، روشنايي و نصب تلفنهاي كارگاهي، طراحي و اجراي سازه‌هاي تخليه آب و زهكشي آبهاي نفوذي و زيرزميني داخل معدن ، پايدارسازي و حفاظت و تقويت شيب ها و رمپ هاي معدن از طريق تهيه و نصب، سنگ‌مهاريها) (Anchor Bolt پيچ‌سنگها Rock Bolt)) و اجراي بتن‌پاشي، بهسازي توده سنگ پيرامون جاده هاي اصلي و ترانسپورت معدن از طريق حفر چالهاي تزريق، و چالهاي زهكشي و كاهش فشارو ساير عمليات تكميلي بر اساس نقشه‌هاي اجرايي و دستورات دستگاه نظارت مي‌باشد. 1-2 - پياده كردن مختصات معدن دستگاه نظارت اطلاعات لازم را جهت تعيين موقعيت معدن و لايه بندي مواد معدني ، گشايش معدن و چگوني توسعه جبهه كاري و كارگاههاي استخراج را به پيمانكار ارائه خواهد نمود. پيمانكار موظف است نسبت به پباده سازي نقاط اصلي و كليدي كار اقدام و صحت اين اطلاعات را كنترل و بررسي كند و جهت جلوگيري از بروز هرگونه خطاي ر در حين اجرا، مبادرت به نقشه برداري نمايد. صورتمجلس تحويل و صحت كليه ارقام و اطلاعات لازم تهيه و به امضاي پيمانكار خواهد رسيد. پياده كردن كارگاه استخراج معدن، ترازيابي و ساير كارهاي داخل محوطه معدن بايستي توسط پيمانكار انجام شود. پيمانكار مكلف است محدوده معدن را به هزينه خود مشخص نموده و اشتباهات احتمالي را اصلاح نمايد. به منظورتسهيل در امر كنترل برداشت ها، ترازيابي و ساير عمليات اجرايي، نقاط ثابتي در موقعيت هاي مشخص در پله ها، پلات فرم هاي بارگيري و امتداد جاده هاي اصلي معدن توسط پيمانكار نصب خواهد شد. پيمانكار بايد طبق نظر دستگاه نظارت، گزارشات نقشه‌برداري انجام شده را تهيه و به مشاورتسليم نمايد. 1-3 - مسئوليت پيمانكار يمانكار بايد قبل از شروع استخراج از معدن ، تصويب دستگاه نظارت را در مورد نحوة اجرا و جزئيات عمليات معدنكاري، نوع تجهيزات و ماشين‌آلات، برنامة اقدامات ايمني و مقررات ويژه را كه بايد در حين كار رعايت شود اخذ نمايد. تصويب دستگاه نظارت در مورد روشهاي پيشنهادي و برنامة كارها به هيچ وجه مسئوليت محض و قطعي پيمانكار را در اجراي صحيح و مطمئن عمليات استخراج از معدن را نقض نخواهد نمود. 1-4 – مقاطع تهيه شده از كارگاههاي استخراج در معدن هر كارگاه استخراج و پله ها ي معدن به طور كلي به طريقي كه در نقشه‌ها ي مصوب طراحي گرديده است اجرا خواهد شد. مع‌هذا دستگاه نظارت ممكن است تشخيص دهد كه در برخي مقاطع به علت شرايط زمين شناسي سنگ ها و لايه هاي در بر گيرنده مواد معدني در همه جا قابل استفاده نباشد. در اين موارد قسمتي از طرح استخراج مورد نظر مي‌تواند به طريق اصلاح شده‌اي كه توسط دستگاه نظارت به پيمانكار ابلاغ مي‌شود اجرا گردد. 1-5 – ثبت تنش ها و تغيير شكل ها در شيب هاي موجود در كارگاهها و پله هاي استخراجي عملياتي كه براي ابزاربندي و اندازه‌گيري تغيير شكلها و تنشها در كارگاههاي استخراج بايد انجام گيرد شامل تأمين نيروي انساني، مصالح، تجهيزات و انجام كارهاي لازم براي آماده‌سازي، تهيه، نصب و رفتارسنجي مورد نياز مطابق نقشه‌ها و تأييد دستگاه نظارت است. پيمانكار بايد به هزينه خود با وسايل و به طريقي كه به تصويب دستگاه نظارت رسيده باشد، حركت ديوارها، شيب ها و كف معدن را از زمان خاكبرداري و حين عمليات استخراج با استفاده از انبساط‌سنجها، تنش‌سنجها، نشست سنج ها و امكانات نقشه‌برداري با دقت اندازه‌گيري نموده و ثبت نمايد. اندازه‌گيري تغيير شكل بايد در فواصل كوتاه انجام شود تا اطمينان حاصل گردد كه پروفيل استخراج شده به نحو صحيح روي تكيه‌گاه اوليه قرار داشته و خطر ريزش وجود ندارد. همچنين دستگاه نظارت ممكن است از پيمانكار بخواهد كه بعضي از اندازه‌گيريها را تا بعد از استخراج كامل از جبهه كاري به شكل دائمي ادامه دهد. مشخصات و نوع عمليات اندازه‌گيريها در نقشه‌هاي اجرايي نشان داده ‌شده است. پيمانكار در موقع ارائه قيمت بايد هزينه تهيه، نصب و استفاده از وسايل مذكور را در قيمتهاي پيشنهادي منظور نمايد. به طور كلي موارد زير بايد از طرف پيمانكار رعايت گردد: 1-5-1- پيمانكار بايد با انتخاب نوع مناسب دستگاههاي اندازه‌گيري، مؤثر بودن روشهاي نگهداري و پايدار سازي شيب ها و رمپ هاي موقت را مورد تأييد قرار داده و از پايداري آن اطمينان حاصل نمايد. 1-5-2- اندازه‌گيريها بايد تأثير عمليات اجرايي را روي پايدار سازي موقت مشخص نموده تا در صورت لزوم نسبت به طرح و اجراي تقويتهاي لازم اقدام شود. 1-5-3- اندازه‌گيريها بايد انتخاب مناسب دستگاهها و روش اجرايي حفاري را مشخص و مورد تأييد قرار دهد. 1-5-4- وسايل اندازه‌گيري بايد داراي حساسيت و دقت بالا باشند تا از ابتدا بروز هر نوع تغيير و حركت را نشان دهند. 1-5-5- امكان قرائت و تفسير فوري هرگونه تغييرات را فراهم نمايد تا از يك طرف آهنگ طبيعي عمليات اجرايي قطع نشود و از طرف ديگر امكان دخالت سريع فراهم گردد. 1-5-6- نتايج اندازه‌گيري بايد باعث بالا رفتن ايمني معدن در زمان استخراج و جلوگيري از ريزش شيب ها و رمپ ها در زمان اجرا شود. 1-5-7- اندازه‌گيري كشيدگي سنجي از جمله اندازه‌گيريهاي زيادي است كه در معادن روباز انجام مي‌گيرد. اين اندازه‌گيري وسيله‌اي مؤثر براي كنترل رفتار توده هاي سنگ در يرگيرنده رمپ هاي دائمي و پله هاي استخراجي تلقي مي‌شود. فاصله اندازه‌گيري كشيدگي سنج ها از 25 الي 100 متربر حسب جنس زمين قابل تغيير مي‌باشد. اگر به مشكلي موضعي برخورد شود در صورت لزوم از دستگاههاي و فشارسنج و نشست سنج نيز استفاده خواهد شد. اندازه‌گيريها در ابتداي كار حداقل روزانه و بعداً هفتگي، و تدريجاً با تواتر و دوره زماني بيشتر انجام مي‌شود. در طول زمان بهره‌برداري از معدن تناوب اندازه‌گيري ساليانه و يا 2 بار در سال خواهد بود. 1-5-8- اندازه‌گيريهاي و كشش سنجي در اوايل كار و نزديك كف يا ديواره شيب ها انجام مي‌شوند تا تغيير شكل ها را در طول زمان نشان دهند. كليه تغييرات ناشي از دوري از جبهه كار، خزش زمين و واكنش عمليات پايدار سازي شيب ها به وسيله اين اندازه‌گيريها بايد مشخص گردد. 1-5-9- آزمايشهاي كشيدگي سنجي ، جابه‌جايي نسبي دو نقطه روي ديوارهاي معدني را تعيين مي‌كند. جابه‌جايي مطلق ديواره به وسيله دستگاههاي نقشه‌برداري انجام گيرد.. 1-5-10- پس از اتمام پروژه بايد اندازه‌گيريها در معدن توسط كارفرما ادامه يافته و علاوه بر آن اندازه‌گيري از طريق نقشه‌برداري و عكاسي از نيمرخها نيز انجام گيرد. 1-5-11- با بررسي اندازه‌گيريها، رفتار واقعي زمين با فرضياتي كه محاسبات بر مبناي آن انجام گرفته مقايسه شود. 1-5-12- در صورت لزوم تأثير عمليات اجرايي بر محيط اطراف سازه‌هاي جنبي بررسي شده و اقدامات احتياطي بر حسب نياز در نظر گرفته مي‌شود. 2- مقررات ويژه و تجهيزات موقت 2-1- مقررات ايمني و بهداشت اجراي عمليات معدنكاري رو باز در هنگام شب و روزهاي تعطيل با موافقت قبلي دستگاه نظارت بلامانع است. برنامه كار بايد قبلاً به دستگاه نظارت تسليم شود. كليه كاركنان داخل معدن بايد به وسيله كلاه‌هاي حفاظتي، لباس، ماسك، عينك، چكمه و آنچه كه براي اجراي عمليات در مطمئن‌ترين شرايط لازم است،حفاظت شوند. كليه مقررات رسمي در اين مورد بايستي اكيداً رعايت شود. پيمانكار موظف است مقررات ايمني و اضطراري مناسبي جهت جلوگيري از آتش‌سوزي، گاز و برق گرفتگي وضع نموده و تعدادي برانكارد و جعبه كمكهاي اوليه در هر جبهه كاري معدن همراه با وسايل نجات و به طور كلي براي هر بخش از كار تهيه نمايد. جعبه كمكهاي اوليه بايد به وضوح علامت‌گذاري شده و نام اشخاص مسئول و آموزش ديده نيز بايد ذكر شود. يك دستگاه آمبولانس بايد هميشه در محل كارگاه حاضر باشد و امكانات لازم نيز جهت شستشوي افراد و آب سرد و گرم كافي و صابون مورد نياز كارگران تأمين شود. لباسهاي حفاظتي و متناسب با فصول سال براي كارگران الزامي است. رعايت كليه ضوابط ايمني بر حسب مورد، به شرح دستورالعملهاي ايمني و بهداشت حرفه‌اي در كارهاي معدنكاري در جريان عمليات استخراج از معدن توسط پيمانكار الزامي است. 2-2- روشنايي محوطه معدن پيمانكار بايد يك سيستم روشنايي مناسب را در مدت استخراج از معدن در شيفت شب تأمين نمايد. سيستم روشنايي بايد نور كافي جهت بازديد و اجراي عمليات را توليد نمايد. براي اين منظور يك خط انتقال نيروي برق دو مداري و برق اضطراري لازم مي‌باشد. پيمانكار بايد كليه احتياجات لازم را با انجام عايقكاري و حفاظت جهت جلوگيري از برق‌گرفتگي به عمل آورد.. سيم كشي برق در موقع آماده كردن خرجها بايد در داخل معدن قطع شود و محوطه‌هاي خارج و داخل معدن بايستي به حد كافي روشن گردد. محوطه بيروني كارگاه در صورت نياز به كار در موقع شب نيز بايد به وسيله نورافكنهاي قوي و كافي روشن شود. علاوه بر كليات فوق موارد زير بايد توسط پيمانكار رعايت شود. الف: تمام علائم هشدار دهنده بايد دائماً در روشنايي باشند. ب: از لامپهاي مخصوص براي روشنايي استفاده شود. پ: در محلهايي كه امكان نفوذ آب وجود دارد بايد از لامپهاي داراي محافظ براي جلوگيري از نفوذ آب استفاده شود. ت: لامپها به طور مرتب از گرد و غبار پاك شود. ث: لامپها در محلهايي نصب شوند كه احتمال برخورد افراد و ماشين‌آلات به آنها وجود نداشته باشد. 2-3- زهكشي پيمانكار در تمام مدت استخراج از معدن مسئول خارج كردن و تخليه آب از داخل كارگاههاي استخراج با توجه به مشخصات هوا شناسي و زمين‌شناسي موجود و شرايط آبهاي زيرزميني و نفوذي، طبق دستورات دستگاه نظارت مي‌باشد تا با تعبيه شيبهاي عرضي و احداث آبراهه‌هاي موقت مناسب در امتداد رمپ ها ، آبهاي جاري با سيستمهاي ثقلي و يا با پمپ به خارج منتقل شود. پيمانكار بايد مدخل ترانشه و كارگاه استخراج و رمپ هاي اصلي و ترانسپورت را در مقابل ورود آب از خارج، حفاظت نمايد و با پيش‌بينيهاي بموقع نسبت به احداث زهكش، سد كردن و يا انحراف، جريان آب داخل آنها را كنترل و آن را به آبراهه خارج از محوطه مورد نظر هدايت كند. ممكن است وجود آب در زمينهاي اطراف معدن فشارهاي اضافي به شيب ها و پلهه هاي داخل معدن وارد آورد، در اين صورت پيمانكار بايد با راهنمايي دستگاه نظارت و پيش‌بيني زهكشهاي مناسب و دفع آبها از ميزان فشار آن بكاهد. در صورت وجود آب در كف پله ها و كارگاهها ي استخراج ، بايد با چال‌زني عميق از فشار آب كاسته و آن را به داخل جويهايي كه در طرفين تعبيه شده است هدايت نمايد در غير اين صورت امكان دارد آب به داخل كارگاهها جاري گرديده و مشكلات زيادي جهت اجراي كار فراهم شود. اغلب اوقات در حين اجراي عمليات لازم به نظر مي‌رسد كه براي تخليه جريان آبهاي جاري از شكافها و گسلها به خارج از كارگاهها ي استخراج ، اقدامات اساسي انجام گيرد. جريان آبهاي مزبور كه عموماً از طريق تركها جاري مي‌شود بايد به وسيله لوله جمع‌آوري شده وتركها نيز به كمك ملات و افزونه‌هاي شيميايي مسدود گردند. در قسمتهايي از معدن كه شيب آنها امكان زهكشي آزاد را نمي‌دهد، آب بايستي به وسيلة پمپ تخليه شود. پيمانكار بايد پمپ يدكي اضطراري با ظرفيت مناسب در اختيار داشته باشد تا چنانچه در هر قسمتي از معدن كه زهكشي به طور آزاد انجام نمي‌شود و يا ميزان تراوش آب از ظرفيت سيستم پمپ عادي تجاوز نمايد و يا در صورت كار نكردن پمپهاي در حال كار، مورد استفاده قرار گيرد.تجهيزات يدكي بايد در تمام طول مدت اجراي كار به نحوي رضايتبخش، سرويس و نگهداري شود. پيمانكار بايد در مواقع ضروري براي كاهش نفوذ آب به داخل كارگاههاي استخراج ، به ايجاد پرده آب‌بند كه طرح آن به تأييد دستگاه نظارت رسيده باشد اقدام نمايد. در مقاطع پر آب لازم است پس از هر مرحله پيشروي به منظور كاهش نفوذ آب، اقدام به تزريق شود. 3- حفاري و استخراج از معادن روباز 3-1- كليات پيمانكار بايد معدن را با فرض هر نوع مصالحي كه با آن در جريان حفاري مواجه مي‌شود، حفاري نمايد و لذا بايد قبلاً از ويژگيهاي كلي مواد معدني ، سنگ هاي در بر گيرنده مواد معدني و لايه بندي آنها و ساير موادي كه حفاري در آنها انجام مي‌شود، اطلاع حاصل نمايد. 3-2- محدوده كار استخراج در معادن روباز شامل تأمين نيروي انساني، مصالح، تجهيزات و ماشين‌آلات براي حفاري، بارگيري، باراندازي مواد حاصل از حفاري و آماده‌سازيهاي لازم براي انجام عمليات بعدي و ساير كارهاي حفاظتي و تكميلي است. 3-3- برنامه عمليات استخراج پيمانكار بايد حداقل يك ماه قبل از شروع استخراج از معدن شرح كاملي از برنامه كار، تجهيزات، ماشين‌آلات، روش اجرايي، مصالح و كاركناني را كه در نظر دارد براي اجراي حفاري مورد استفاده قرار دهد، جهت تصويب به دستگاه نظارت ارائه نمايد. پيمانكار بايد با توجه به نوع و كيفيت لايه‌هاي خاك و سنگ موجود در تونل مناسب‌ترين روش ساختماني، ابزار و تجهيزات را كه منطبق با مشخصات فني اين فصل باشد انتخاب نموده و مورد استفاده قرار دهد. اگر طرح پيشنهادي مورد قبول قرار نگيرد، پيمانكار بايد برنامه و روش اجرايي جديدي را ارائه كند. چنانچه كيفيت لايه‌ها در جريان پيشرفت كار تغيير كند، ممكن است روش حفاري تغيير داده شود. همچنين به منظور تكميل عمليات بر طبق برنامه و يا به دلايل ايمني، تغيير روش كار ممكن است ضرورت يابد. بابت اين تغييرات پرداخت جداگانه و اضافي انجام نخواهد شد. شروع عمليات حفاري منوط به تأييد روشهاي اجرايي و برنامه پيشنهادي پيمانكار توسط دستگاه نظارت است، ضمن آنكه تصويب دستگاه نظارت، مسئوليت پيمانكار را در اجراي صحيح، مطمئن و ايمن عمليات نقض نخواهد نمود. 3-4- تدابير ايمني مسئوليت ايمني كليه حفاريها به عهده پيمانكار است. ضمن تأمين تمام الزامات خاص ايمني که در مشخصات فني خصوصي ذكر گرديده است، كليه فعاليتهاي پيمانكار در جريان استخراج از معدن بايد با مقررات و آيين‌نامه‌هاي ايمني ملي و بين‌المللي مطابقت داشته باشد. پيمانكار بايد كليه حفاريها را بازرسي نموده و هرگونه موادي را كه خود يا دستگاه نظارت، سست و يا ناپايدار تشخيص مي‌دهند، در اسرع وقت پاكسازي و نسبت به پايدارسازي آنها اقدام نمايد. كليه پيچ‌سنگهاي تزريق نشده بايد بازرسي شود و در صورت لزوم دوباره تحت كشش قرار گيرد و چنانچه تجهيزات اين پيچ‌سنگها نظير صفحه باربر و مهره‌ها آسيب ديده باشد، بلافاصله تعويض شوند. دستگاه نظارت مي‌تواند هرگونه فعاليتي را كه براي اطمينان از پايداري شيب ها و جاده هاي اصلي و فرعي معدن ضروري تشخيص مي‌دهد از پيمانكار درخواست نمايد و پيمانكار ملزم به رعايت آنها است. پيمانكار بايد كليه اقدامات لازم براي كاهش ميزان كلي صدا را تا حد 85 دسيبل به شرح زير به عمل آورد: الف: پوشش‌گذاري روي منبع توليد صدا ب: به كار بردن صداخفه‌كنهاي مناسب براي دستگاههاي حفاري و ديگر تجهيزات پ: احداث ديوارهايي براي جداسازي منبع توليد صدا و محوطه كار نظير ساخت اطاقك ژنراتور يا كمپرسورخانه و ... پيمانكار بايد وسايل اندازه‌گيري ميزان صدا را فراهم آورد و نتايج اندازه‌گيريها را به طور منظم يا هر زمان كه دستگاه نظارت درخواست كند ارائه نمايد، و همچنين براي كليه كارگران و بازديدكنندگان از كارگاه، گوشي حفاظتي فراهم نمايد. پيمانكار بايد در استخراج از معدن يك سيستم روشنايي مورد تأييد را مطابق با بند 2-2 تأمين نمايد. پيمانكار بايد كليه راههاي دسترسي به كارگاههاي استخراج را بازبيني و دستورات دستگاه نظارت را در اين مورد انجام دهد. پيمانكار بايد كليه موارد ايمني در مورد انبار كردن، جابه‌جا نمودن و بكارگيري مواد منفجره را مطابق قوانين كشوري و بخشنامه‌هاي صادر شده توسط ستاد مشترك ارتش، سپاه پاسداران و كارفرما و فصل دوم اين مشخصات رعايت كرده و يك نسخه از آنها را در مورد حمل و نقل و انبار كردن و استفاده از مواد منفجره در دفتر كار خود در كارگاه داشته و يك نسخه را نيز در اختيار دستگاه نظارت قرار دهد. پيمانكار بايد موقعيت مناسب انبار مواد ناريه را باتوجه به كليه قوانين و مقررات ايمني انتخاب نمايد و طرح مناسب را براي اين منظور به كار گيرد. پيمانكار بايد مواد منفجره را فقط در مورد رديف كارها، زمان و محلي كه مورد تأييد دستگاه نظارت باشد، به كار ببرد. چنين تأييدي سبب سلب مسئوليت پيمانكار در رابطه با مجروح كردن، مرگ، نارضايتي افراد، صدمه زدن به كار، ساختمانها، جاده‌ها، اماكن، اشيا، حيوانات و اموال نمي‌گردد. پيمانكار قانوناً مسئول هرگونه حوادث احتمالي ناشي از عمليات آتشكاري است و كارفرما بابت هرگونه غرامت و ادعايي كه ناشي از عدم رعايت موارد ايمني باشد، مسئوليتي ندارد. اگر دستگاه نظارت احتمال وقوع حادثه‌اي را در اثر انفجار بدهد، مي‌تواند از ادامه كار ممانعت كند و از اين بابت پيمانكار حق هيچ گونه اعتراضي را نخواهد داشت. پيمانكار بايد قبل از هر انفجار آژير اعلام خطر كشيده و افرادي را در جاده‌ها و محدوده‌هاي خطر با پرچم، سوت يا بلندگو بگمارد، تا از توقف و رفت و آمد افراد، حيوانات و وسايل نقليه در اين محدوده‌ها جلوگيري كنند. فقط در ساعاتي كه دستگاه نظارت تعيين و تأييد مي‌نمايد انفجار انجام مي‌شود. پيمانكار بايد انبار مواد ناريه را با رعايت ضوابط ايمني براي انبار كردن آماده و نسبت به نگهداري و حفاظت آن مطابق مقررات ايمني اقدام نمايد. پيمانكار بايد كليه نكات ايمني را در مورد انبار كردن و استفاده از مواد ناريه مطابق با مندرجات اين فصل و فصل دوم اين مشخصات و قوانين كشوري، رعايت نموده و تابلوهاي خطر و آگهي‌هايي را كه شامل دستورالعملهاي لازم زمان انفجار باشد در محل نصب نمايد. چنين آگهي‌هايي بايد به تمام زبانهايي كه معمولاً افراد كارگاه بدان تكلم مي‌كنند نوشته شده باشد. در مواردي كه از چاشنيهاي الكتريكي استفاده مي‌شود، جهت جلوگيري از انفجار ناقص بايد كنترل و دقت لازم به عمل آيد. طي مدت عمليات آتشكاري فقط اكيپ آتشكار مجاز است كه در محل حضور داشته باشد و قبل از زمان انفجار كليه افراد اكيپ آتشكار در محل امني پناه گرفته و سپس انفجار توسط مسئول اكيپ آتشكار با اطمينان از اينكه كليه موارد ايمني رعايت شده است، صورت مي‌گيرد. بعد از انفجار بازديدي توسط اكيپ آتشكار جهت اطمينان از اينكه انفجار به طور كامل انجام شده باشد، صورت مي‌پذيرد. مسئول اكيپ آتشكار بايد داراي مجوز از مراجع رسمي ذيصلاح باشد و افراد اكيپ بايد با تجربه بوده و مورد تأييد باشند. در مواقع طوفاني و رعد و برق، عمليات آتشكاري به روش الكتريكي نبايد صورت گيرد. پيمانكار بايد به طريقي كه مورد تأييد دستگاه نظارت باشد، كليه مدارك مربوط به آتشكاري را براي مقايسه با سوابق زلزله‌نگاري جمع‌آوري نمايد. مدارك آتشكاري بايد شامل زمان دقيق، محل، نوع مواد منفجره، مقدار آن، نحوه انفجار و نتيجه آتشكاري باشد. 3-5 - روشهاي استخراج از معادن روباز روشهاي حفاري بايد متناسب با نوع و كيفيت مواد معدني ، ابعاد سنگ هاي استخراجي ، نحوه استقرار دستگاهها و نحوه تخليه مصالح انتخاب گردد. پيمانكار بايد برنامه و روش عمليات استخراج را قبلاً به تأييد دستگاه نظارت برساند. به طور كلي روشهاي استخراج از معادن روباز شامل انواع زير است: الف: استخراج با استفاده از حفاري و آتشباري(انفجاري) ب: استخراج با روشهاي غير آتشباري (انفجاري) پيمانكار بايد، مطابق با مشخصات فني و نيازهاي اجرايي يكي از روشهاي حفاري و يا هر دو شيوه حفاري را انتخاب و به تأييد دستگاه نظارت برساند. در صورتي كه استخراج بروش آتشباري براي اجراي پروژه در نظر گرفته شود، پيمانكار بايد كليه امكانات و تجهيزات لازم براي حفاري با چال و انفجار و عمليات آتشكاري را در اختيار داشته باشد. حفاري با هريك از دو روش اصلي فوق، ممكن است با توجه به شرايط ژئوتكنيكي ساختگاه معدن در يك يا چند مرحله، انجام گيرد كه جزئيات مربوط براي هر پروژه بايد در مشخصات فني خصوصي قيد شود. 3-5-1- استخراج معدن با حفاري چال و انفجار در اين روش پيمانكار بايد از روشهاي آتشكاري مناسبي استفاده نمايد كه بتواند سنگ ها و مواد استخراج شده را با ابعاد و مشخصات تعيين شده و با حد اقل پرت و با بدسا آوردن سطوحي صاف و عاري از مواد ناپايدار و با حداقل درز و ترك ايجاد نمايد. در اين سيستم از دستگاه دريل واگن براي حفاري چال هاي انفجاري استفاده مي‌شود كه در واقع باتوجه به جنس زمين و مقطع حفاري تعداد و عمق چالها تعيين و با دستگاه مذكور چال‌زني انجام مي‌شود. در اين روش، مشخصات چال ها شامل قطر و عمق بر اساس طرح استخراج و مشخصات سنگ مورد نظر به لحاظ ماهيت و ابعاد فيزيكي مورد نياز در سيستم هاي بارگيري و باربري محاسبه شده و در مرحله فوقاني، مياني و تحتاني با توجه به انسجام ذرات و فشردگي جنس زمين خرج‌گذاري مي‌شود. در روش استخراج معدن با چال و انفجار رعايت موارد زير توسط پيمانكار الزامي است: الف: پيمانكار بايد با انجام آزمايشهاي مختلف، روشهاي آتشكاري كنترل شده محيطي را بهبود بخشد تا بتواند اضافه حفاري و شكستگي فراتر از خطوط نشان داده شده در نقشه‌ها را به حداقل برساند و نهايتاً سنگهايي با ابعاد تعيين شده در مشخصات فني و با حد اقل پرت در مواد معدني و مصرف مواد ناريه ايجاد نمايد. ب: پيمانكار بايد با تغيير دادن ضخامت بار، الگوي حفاري، عمق چالها، مقدار و نوع مواد منفجره، توالي انفجار و الگوي تأخيرها، آزمايشهاي لازم به منظور تعيين طرح بهينه آتشكاري را انجام دهد و به تأييد دستگاه نظارت برساند. پ: روشهاي چال‌زني و آتشكاري كنترل شده محيطي در صورتي قابل اجرا خواهد بود كه: 1- بعد از انجام لق‌گيري در هر پاس انفجار، حداقل 50 درصد اثر چالها در سطح نهايي قابل رؤيت بوده و توزيعي يكنواخت داشته باشد. 2- رواداريهاي نشان داده شده در نقشه‌ها، رعايت شده باشد. پيمانكار بايد به دنبال آزمايشهاي آتشكاري، طرح آتشكاري و تغييرات احتمالي مورد نياز آن را به دستگاه نظارت ارائه نمايد. ت: پيمانكار بايد حداقل 24 ساعت قبل از شروع عمليات چال‌زني الگويي شامل تعداد، عمق و قطر چالها، توالي تأخيرها، نوع چالها، مقدار و نوع ماده منفجره در هر چال و مدار آتش را براي كسب مجوز اجراي آتشكاري كتباً به تأييد دستگاه نظارت برساند. ث: در هر پاس آتشكاري اگر سطوح به دست آمده از پاس قبلي با مشخصات فني آتشكاري كنترل شده محيطي تطبيق ننمايد، پيمانكار بايد پيشنهادات خود را براي اصلاح طرح آتشكاري به دستگاه نظارت ارائه نمايد. ج: براي كنترل مؤثر آتشكاري محيطي مطابق با مشخصات فني، رواداريهاي تعيين شده براي طول، موقعيت و شيب در حفر چالهاي محيطي رعايت شود. چ: طول چالها بايد با در نظر گرفتن روش آتشكاري و ابعاد سنگ هاي استخراجي تعيين و به تأييد دستگاه نظارت برسد. ح: در صورت بالا بودن سطح آب زيرزميني، بايد از مواد ناريه ضد آب استفاده شود. دستگاه نظارت مجاز است پيمانكار را ملزم نمايد تا رفتارسنجي قسمتي يا تمامي عمليات آتشكاري را با استفاده از لرزه‌نگار و يا وسايل ديگر كه مستقيماً سرعت ارتعاش ناشي از عمليات انفجار را اندازه‌گيري مي‌نمايد، انجام دهد. لذا پيمانكار بايد در نصب، بهره‌برداري، قرائت ابزار دقيق در اين مورد با دستگاه نظارت همكاري كند. در صورتي كه نتايج رفتارسنجي نشان دهد كه عمليات آتشكاري، سازه‌ها و شيب ها و پايداري ديواره ها را را تهديد مي‌نمايد، پيمانكار بايد روش آتشكاري خود را اصلاح نموده و كليه تاسيسات خسارت ديده را به هزينه خود ترميم نمايد. 3-5-1- استخراج با روشهاي غير آتشباري (انفجاري) اين روشها اغلب براي معادن سنگ هاي ساختماني كاربرد داشته و شامل روشهاي حفر چال و استفاده از پارس گوه و همچنين روش استفاده از سيم هاي برش الماسه مي باشد. امروزه روشهاي جديدي در امر استخراج از معادن سنگ هاي ساختماني متداول گرديده است كه از آن جمله مي توان به استفاده از جت آب جهت برش سنگ اشاره نمود. از آنجا كه عمده فعاليت هاي معدني در كشور و همچنين زمينه هاي فعاليت موسسه حرا در بخش معدن بر اساس روشهاي انفجاري استوار مي باشد، در ادامه به موارد مرتبط با استخراج معادن با اين روش پرداخته مي شود . 3-6- لق‌گيري و صاف كردن برآمدگيها در طول مدت اجراي كار، پيمانكار بايد كليه مواد سست و ريزشي را كه ايمني كارگران يا سازه‌ها و يا دستگاهها را تهديد مي‌كند، پاكسازي نمايد. پاكسازي سطوح بايد مطابق نظر دستگاه نظارت انجام شود. اين فعاليتها شامل پاكسازي به وسيلة تجهيزات مكانيكي، لوازم دستي و جتهاي آب يا هوا است. پيمانكار بايد كليه برآمدگيهاي داخل خطوط و رقوم تعيين شده در نقشه‌ها را با تأييد دستگاه نظارت صاف نمايد. 3-7- پاكسازي سطوح دائمي و تثبيت آنها پيمانكار بايد سطوح پله ها و شيب هاي مجاور به رمپ هاي اصلي و موقت در كارگاههاي استخراج را ، با آب يا هواي فشرده پاكسازي و آماده نمايد. روش پاكسازي بايد به تأييد دستگاه نظارت برسد. محل مورد نظر بايد ابتدا براي بازرسي سطوح حفاري شده به تأييد دستگاه نظارت برسد و بار ديگر قبل از بتن‌پاشي يا ساير تمهيدات نگهداري، پاكسازي نهايي انجام شود. شستشوي اوليه بايد هنگامي انجام شود كه عمليات آتشكاري و برداشت بيرون‌زدگيهاي داخل خطوط حفاري مطابق دستورالعمل دستگاه نظارت خاتمه يافته باشد. پاكسازي نهايي سطوح در محل بتن پاشي بايد بلافاصله قبل از بتن‌ريزي يا بتن‌پاشي انجام شود. درز‌ها و شكافها بايد طبق دستورالعمل دستگاه نظارت تا عمق مشخص شده پاكسازي و تميز گردد و سپس مطابق با مشخصات فني خصوصي با بتن پر شود. براي شستشوي سطوح حفاري شده و پاكسازي آنها بايد از جريان آب با فشارحداقل 5/3 و حداكثر 5 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع و يا طبق نظر دستگاه نظارت استفاده شود. در مواردي كه آب، سبب نرم شدن و يا تورم توده سنگها مي‌گردد، طبق نظر دستگاه نظارت بايد تمامي آب مصرفي براي چنين سطوحي هرچه سريعتر از محل دفع گردد. علاوه بر اين، دستگاه نظارت مجاز است پيمانكار را ملزم نمايد تا سطح چنين موادي را پس از پاكسازي در اسرع وقت با يك لايه بتن پاشيده بپوشاند. در مواردي كه امكان استفاده از آب وجود نداشته باشد، با موافقت دستگاه نظارت بايد از هواي فشرده براي پاكسازي سطوح استفاده شود. 3-8- گمانه‌هاي اكتشافي در جريان استخراج از معدن همواره بمنظور توسعه و اكتشاف تكميلي معدن ، عمليات حفاري گمانه‌هاي اكتشافي به تشخيص دستگاه نظارت توسط پيمانكار اجرا خواهد شد و هرگونه هزينه اضافي ناشي از حذف گمانه‌هاي اكتشافي به حساب پيمانكار خواهد بود. حفاري چند گمانه‌ اكتشافي تحت شرايط خاص، ممكن است همزمان با هم اجرا شود. مشخصات گمانه‌هاي اكتشافي بايد به به طريقي اجرا شود كه برداشت نمونه‌هاي سنگ امكانپذير باشد.پيمانكار بايستي شرح كامل نتايج حاصل از گمانه‌هاي اكتشافي را به دستگاه نظارت تسليم نمايد. 3-9- گزارش پيشرفت كار و ثبت عمليات استخراج پيمانكار بايد زارشهاي زير را پس از پايان هر شيفت كاري، ظرف مدت 12 ساعت به دستگاه نظارت ارائه نمايد. الگوي گزارش بايد به شرح زير و يا با توافق دستگاه نظارت باشد: الف: پيشرفت استخراج معدن ب: تعيين و ثبت ويژگيهاي لايه بندي و توده سنگها پ: مشاهدات (اندازه‌گيري جريان آب نفوذي، ميزان پمپاژ، شرايط آب و هوا) ت: ساير فعاليت هاي اجرا شده به موازات عمليات استخراج نظير بارگيري و حمل ث: تاخير در اجراي فعاليتها و دلايل آن ج: مسائل و مشكلات موجود چ: آمار تجهيزات و عوامل به كار گرفته شده و اشكالات به وجود آمده براي ماشين‌آلات و تجهيزات ح: راندمان فعاليتها پيمانكار بايد اطلاعات ديگري را كه مورد نياز دستگاه نظارت باشد تهيه و ارائه نمايد. 4- بارگيري و حمل سنگ هاي استخراج شده پيمانكار بايد روش بارگيري و حمل مصالح استخراج شده و خارج كردن مواد باطله از محيط كار را با در نظر گرفتن ابعاد فضاها و روش استخراج كه به شرح كليات زير است انتخاب نمايد. اين روشها بايد به تأييد دستگاه نظارت برسد. الف: در استفاده از سيستم بارگيري مداوم، پيمانكار بايد كليه تجهيزات مورد نياز، را تأمين نمايد. ب: پيمانكار موظف به تأمين قطعات يدكي مورد نياز سيستم بارگيري و همچنين انجام سرويس و نگهداري به موقع تجهيزات مربوط است. پ: سيستم انتقال مواد بايد متناسب با روش استخراج و سيستم بارگيري تأمين شود. ت: با توجه به سرعت استخراج و ابعاد سنگ هاي استخراجي ، بايد ماشين‌آلات مورد نياز در امر بارگيري و حمل و نقل طراحي و تأمين گردد. ث: كليه تجهيزات لازم براي جلوگيري از گرد و غبار ناشي از بارگيري مصالح بايد طبق نظر دستگاه نظارت توسط پيمانكار فراهم شود. ج: ماشين‌آلات اين كار بايد طوري انتخاب شود كه موجب حداقل آلودگي و مصرف انرزي گردد. [Hidden Content]