کاربرد نرم افزار surpac در معدنکاری

[XMEHRDADX 7514]

 

چكيده: امروزه با پيشرفت علم معدنكاري طراحي معدن مهم‌ترين مرحله معدنكاري است. كشور ايران يكي از غني‌ترين منابع معدني دنيا را دارد و براي بهينه‌سازي استفاده از ذخاير معدني، احتياج به نرم‌افزارهاي تخصصي در اين زمينه است. يكي از قدرتمندترين نرم‌افزارها در اين زمينه نرم‌افزار Surpac است. براي طراحي صحيح ابتدا بايد داده‌هاي اكتشافي جمع‌آوري شوند و سپس تحليل شوند. مدل ماده معدني و باطله ايجاد شده بر اساس اطلاعات اكتشافي اساس آناليز و طراحي معدن است. نرم‌افزار Surpac با دقت بالا و در حالت سه بعدي اطلاعات را جمع‌آوري كرده و مورد بررسي قرار مي‌دهد. در اين مقاله خلاصه‌اي از نحوه كار اين نرم‌افزار بيان مي‌شود.

 

Surpac نرم‌افزاري براي مدلسازي محيط و طراحي معادن است كه ابزاري براي طراحي و مانيتور كردن عمليات معدني و صنعتي دارد. براي اين‌كه شبيه‌سازي‌ محيط و طراحي معدن به درستي انجام گيرد احتياج به نرم‌افزار كاملي است كه مورد استفاده مهندسين معدن، زمين‌شناسان، نقشه‌بردارها و كساني كه در زمينه‌هاي محيط‌زيست و هيدروژئولوژي فعاليت مي‌كنند باشد. اين نرم‌افزار قابليت استفاده در مواردي، مانند كاربر روي گمانه‌ها، تخمين ذخيره، ساختن مدل بلوكي، طراحي الگوي آتشباري، نقشه‌برداري، مقطع زدن، تعيين پيت بهينه و طراحي معادن روباز و زيرزميني دارد.

 

اولين مرحله در استفاده از اين نرم‌افزار در پروژه‌هاي معدني بخش داده‌هاي زمين‌شناسي يا گمانه‌ها است. داده‌هاي زمين‌شناسي، شامل چندين جدول هستند كه اين جداول انواع مختلف داده‌هاي مربوط به گمانه‌ها را شامل مي‌شوند و هر جدول شامل تعداد زيادي داده است. براي ساختن گمانه‌ها دو جدول مختصات دهانه گمانه‌ها ( COLLAR ) و مشخصات نقشه‌برداري گمانه‌ها (SURVEY) حتما لازم هستند.

 

اين دو جدول به ترتيب شامل مختصات X,Y,Z دهانه گمانه‌ها و عمق، شيب و آزيموت گمانه‌ها هستند.

جداول ديگري هم كه مشخصاتي از داده‌ها را نشان مي‌دهند براي بالا بردن دقت و درستي كار استفاده مي‌شوند. دو جدول معمول، جدول مربوط به خصوصيات زمين‌شناسي (GEOLOGY) و جدول مربوط به مشخصات عياري گمانه‌ها (ASSAY) هستند كه به ترتيب شامل نوع سنگ و عيار مواد معدني در فواصل عمقي مختلف هستند.

 

از تركيب اطلاعات فوق گمانه‌ها ايجاد مي‌شوند كه مي‌توان آنها را بر اساس عيار يا نوع سنگ رنگ‌بندي كرد.

در شكل شماره يك قسمتي از گمانه‌ها را كه در آنها عيار ماده معدني با رنگ‌هاي مختلف ديده مي‌شوند نشان داده شده است.

 

براي اين‌كه گمانه‌ها مورد استفاده قرار گيرند بايد كامپوزيت شوند تا در فواصل يكسان يك مقدار مشخص به آنها نسبت داده شود.

 

كامپوزيت كردن گمانه‌ها براي ايجاد بلوك مدل و در بخش زمين آمار لازم است. شكل شماره 2 مثالي از كامپوزيت كردن گمانه‌اي را بر اساس عيار نشان مي‌دهد.

 

حال با استفاده از گمانه‌هاي كامپوزيت شده، در مقاطع موازي هم، شكل هر كدام از زون‌هاي منطقه مورد مطالعه را مشخص مي‌كنيم.

 

انجام اين كار در تخصص زمين‌شناسان است. شكل‌هاي شماره 3 و 4 به ترتيب اشكال رسم شده براي يك زون در همه مقاطع و شكل آن زون در يك مقطع را نشان مي‌دهد.

 

با ايجاد Solid بين مقاطع، شكل سه بعدي هر زون بوجود مي‌آيد. شكل شماره 5 حالت سه بعدي زون مورد نظر را نشان مي‌دهد.

 

مرحله بعد ايجاد بلوك مدل و اختصاص مشخصات به هر بلوك است. براي اين كار ابتدا يك بلوك بزرگ كه كل محدوده مورد نظر را در بر گيرد ايجاد مي‌شود و سپس بلوك بزرگ به بلوك‌هاي كوچك‌تر تقسيم مي‌شود. براي ايجاد بلوك مختصات X,Y,Z نقطه مبدا، طول بلوك بزرگ در هر جهت و اندازه بلوك‌هاي كوچك در هر جهت لازم است. شكل شماره 6 اين قضيه را بيان مي‌كند.

 

پس از ايجاد بلوك مدل مشخصاتي مانند عيار، نوع سنگ، وزن مخصوص و. .. را به هر بلوك نسبت مي‌دهيم. براي نسبت دادن نوع سنگ و وزن مخصوص به بلوك‌ها از زون‌هاي ايجاد شده استفاده مي‌شود، همچنين براي نسبت دادن عيار به هر بلوك نيز از روش‌هاي تخمين عيار كه بهترين آنها روش‌هاي زمين آمار است استفاده مي‌كنيم. پس از تعيين مشخصات هر بلوك مي‌توان با گزارش گرفتن از بلوك مدل اطلاعات مربوط به حجم و تناژ ماده معدني، عيار متوسط آن و موارد ديگر را به دست آورد.

 

نمونه‌اي از بلوك مدل ايجاد شده در نرم‌افزار Surpac با رنگ‌بندي مختلف را در شكل شماره 7 مي‌بينيم.

بلوك مدل و اطلاعات به دست آمده از آن در نهايت در طراحي معدن مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

 

در نرم‌افزار Surpac پيش از طراحي روباز با استفاده از Pit Optimisation پيت بهينه را به دست مي‌آوريم. Pit Optimisation كمك مي‌كند تا بر اساس بلوك مدل ايجاد شده و با توجه به محدوديت‌هاي موجود مدلي را براي پيت طراحي كنيم، به‌طوري كه هزينه، درآمد و شيب ديواره‌ها در حالت بهينه باشد. طراحي پيت بهينه يك مساله پيچيده است. براي اين كار بايد به هر بلوك يك ارزش اقتصادي داده شود. در نهايت Pit Optimisation شكل سه بعدي پيت بهينه در حالتي كه بيشترين ارزش و بازگشت سرمايه وجود داشته باشد را مي‌دهد.

با استفاده از پيت بهينه و با توجه به شرايط موجود مي‌توان طراحي معدن به روش روباز را انجام داد.

 

شكل شماره 8 نمايي از يك پيت طراحي شده بر اساس پيت بهينه را نشان مي‌دهد.

 

با توجه به نوع و شكل ذخيره و بر اساس محاسبات انجام شده در صورت تصميم‌گيري بر استخراج به روش زيرزميني مي‌توان با استفاده از نرم‌افزار Surpac طراحي معدن به روش زيرزميني را انجام داد. Surpac همچنين در نقشه برداري نرم‌افزاري بسيار قوي است و در معادن روباز و زيرزميني و در زمينه‌هاي محاسبه احجام، كنتور زدن و... قابليت‌هاي فراواني دارد.

 

اين نرم‌افزار براي طراحي جاده و طراحي الگوي آتشباري نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

 

Refrences:

 

1. Surpac tutorials, Surpac minex group, 2007

 

2. Mining Engineering Hand book 2000.

 

 

 

تهيه‌كنندگان: ابراهيم حجتي كارشناس ارشد معاونت عمران دانشگاه علوم و تحقيقات تهران و امين حيدريه كارشناس ارشد زمين‌شناسي دانشگاه علوم و تحقيقات تهران