انواع روشهای استخراج

[marjan17 4150]

استخراج معدن عموما به يکي از دو طريق روباز و زيرزميني انجام مي گيرد:

 

الف) روش استخراج روباز(openpite)

 

اين روش در مورد ذخايري که داراي ضخامت قابل ملاحظه اي بوده و در قسمت سطح زمين نياز به خاک برداري و باطله برداري زيادي نداشته باشد به کار برده مي شود. براي استخراج سنگ معدن معمولا معدن را به صورت پلکاني باز مي کنند( معدن طلاي چاه خاتون موته – اصفهان ). باز کردن معدن و ايجاد پله ها در صورت نرم بودن طبقات تشکيل دهنده ي سنگ معدن به وسيله ي بلدوزر انجام مي پذيرد در اين حالت پس از آماده شدن پله ها، استخراج و بهره برداري ماده ي معدني به وسيله ي بلدوزر و ماشين آلات بارگيري و حمل و نقل کننده ي مواد معدني و در بعضي موارد به وسيله ي ماشين آلات مدرن و بهره گيري از نوار نقاله صورت مي گيرد در موادي که طبقات تشکيل دهنده ي ماده ي معدني از سنگ هاي سخت وسيليسي باشد استخراج و بهره برداري ماده ي معدني به وسيله ي حفر چال ها و آتش باري به وسيله ي مواد ناريه انجام مي گيرد. روش هاي روباز از نظر نوع و ارتفاع پله ها به انواع مختلفي تقسيم بندي مي شوند که هر يک به نام روش خاصي نامگذاري مي شوند.

 

 

(معدن سرچشمه)

 

 

 

ب) روش استخراج زيرزميني(underground)

 

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 استخراجي.

1-استخراج با استفاده از تونل هاي استخراجي

 

 

اين روش در مواردي به کار مي رود که معدن از نظر توپوگرافي به حالت کوهستاني و تپه ماهور هاي مرتفع باشد که افراد لازم جهت حفر تونل را داشته باشد در اين حالت در افق هاي مختلف اقدام به حفر تونل هاي استخراجي مناسب مي شود، در صورت وجود تونل هاي اکتشافي در داخل ماده ي معدني و مناسب بودن آنها براي انتخاب در طرح استخراج معدن ضمن عريض‌تر كردن تونل ها و اقدام در مورد نگهداري آنها از وجود همين تونل ها به عنوان تونل هاي استخراجي استفاده مي شود.

در بعضي موارد که ضخامت رگه ي طلادار حدود چند ده سانتي متر بوده اما از نظر عيار طلا به ميزاني است که استخراج و بهره بردري آن مقرون به صرفه مي باشد و از نظر مورفولوژي هم به نحوي است که استخراج آن بايستي به طريقه ي زيرزميني و با استفاده از حفر تونل هاي استخراجي صورت گيرد. اجبارا براي استخراج اين رگه ي کم ضخامت لازم است تونل هايي با سطح مقطع چند متر مربعي حفر شود تا تنها همين رگه ي كم ضخامت را استخراج کرد.

-۲استخراج با استفاده از چاه هاي استخراجي

 

 

اين روش در مواردي به کار مي رود که معدن از نظر توپوگرافي طوري نيست که بتوان براي استخراج ماده ي معدني از حفر تونل هاي استخراجي استفاده کرد مثلا در مواقعي که ذخاير مورد نظر در زيرزمين در يک ناحيه ي مسطح (دشت) قرار گرفته و همچنين مواقعي که ذخيره ي آن قسمت از معدن که در قسمت هاي مرتفع واقع بوده استخراج شده و نوبت به ذخاير پايين تر از افق تونل هاي استخراجي رسيده است، در اين حالت ها از وجود حفر چاه هاي قائم و مورب استفاده مي شود.

در مورد چاه هاي مورب اين گونه چاه ها به نحوي طراحي مي شود که رگه يا توده ي ماده ي معدني را در اعماق قطع کرده و سپس از افق هاي مختلف تونل هاي افقي حفر مي شود که با استفاده از اين تونل ها ماده ي معدني استخراج و از طريق چاه به بيرون از معدن حمل مي شود.

در مورد چاه هاي قائم هم طراحي به نحوي صورت مي پذيرد که چاه در محل مناسبي نسبت به توده ي ماده ي معدني به صورت قائم حفر شده سپس در افق هاي مختلف از داخل چاه تونل هاي افقي استخراجي ايجاد مي شود در اين حالت هم عمل استخراج با استفاده از تونل هاي افقي انجام و ماده ي استخراج شده از طريق چاه قائم به بيرون از معدن حمل ميشود.

متناسب با چاه هاي قائم و مورب ماشين آلات استخراج و بابري معدني نصب و مورد استفاده قرار مي گيرند.

 

[setiya 12665]

امروزه ذخائر معدني كه با روش روباز استخراج مي شوند از نظر اندازه ، شكل، جهت و موقعيت قرارگيري آنها نسبت به سطح زمين بسيار متنوعند . اين شرايط پديد آمده از يك سو به دليل تو سعه تكنولوژي در ماشين آلا ت معدني بالاخص از نظر ظرفيت ، قدرت و سرعت مي باشد از سوي ديگر به دليل الگاريتم هاي مختلفي است كه در زمينه برنامه ريزي و طراحي معدن با استفاده از روش هاي رياضي و تحقيق در عمليات توسعه و ارائه شده اند . علي رقم اين پيشرفت ها ، روش روباز از نظر اصول و چارچوب اوليه تغيير حاصل نكرده است. از گذشته تا كنون استخراج ذخاير معدن با روش روباز به كمك يك سري سطوح افقي و مسطح انجام مي گيرد كه اصطلاحاً به آنها پله اطلاق مي گردد، استخراج از اولين پله كه در بالاترين ارتفاع ايجاد مي شود آغاز و تا آخرين افق يا آخرين پله كه كف پيت خواهد بود ادامه پيدا مي كند. استخراج از هر پله تا آخرين محدوده پيت گسترش مي يابد . ارتباط پله ها از طريق گذرگاه ها انجام مي گيرد كه بدان رمپ مي گويند . استخراج از هر پله توسط عمليات حفاري، انفجار ، بار گيري و حمل انجام مي گيرد لذا طبيعي است كه ژئو متري پله ها تابع مشخصات ماشين الات معدن مثل دريل ، كاميون و شاول باشد .

بطور كلي در معادن رو باز به ماشين هاي حفاري ( دريل) ، بار گيري( شاول) و حمل (كاميون) ماشين هاي اصلي و به ساير ماشين آلا ت معدن مثل لودر ، گريدر ، دوزر ، ماشين آبپاش معدن ، ماشين حامل سوخت ، سنگ شكن اوليه ، ماشين حامل مواد منفجره و ماشين تعميراتي سيار ماشين الات كمكي يا ثانويه اطلاق مي شود.

ظرفيت كاميون بين 5 تا 10 تن به ازائ هر اينچ قطر دريل ، ظر فيت جام شاول بين 5/0 تا 1 متر مكعب به ازائ هر اينچ قطر دريل و ظر فيت كاميون بايد بين 5 تا 10 تن به ازائ هر متر مكعب ظر فيت جام شاول باشد.

از ميان ماشين الات اصلي به دليل محدوديت در توليد شاول و كاميون هاي بزرگ و از سوي ديگر به دليل طيف گسترده كارخانه هاي سازنده دريل ، شاول و كاميون نقش قابل توجه اي در طراحي معادن رو باز بالاخص در تعيين ژئومتري پله ها ايفا مي كنند به همين دليل روش استخراج رو باز روشي كاملاً مكانيزه است در انتخاب ماشين آلات معادن روباز نه تنها بايد در ابعاد آن دقت داشت بلكه با توجه به اندازه ماشين آلات بالاخص شاول و كاميون مشخصات پله ها را نيز بايد به گونه اي انتخاب كرد كه ماشين آلات در آن پله ها بتوانند به عمليات خود ادامه دهند . فضايي كه نياز است تا عمليات حفاري، بار گيري و حمل بر روي آن انجام پذيرد فضاي عملياتي ياپله كاري گفته مي شود.