فهرست مطالب

مهندسی معدن - پیاپی 30 (بهار 1395)

فصلنامه مهندسی معدن
پیاپی 30 (بهار 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/03/20
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقایسه روش های شناخت کانی های رسی با استفاده از داده های آزمایشگاهی و پتروفیزیکی در یکی از میادین گازی شرق کپه داغ
    گلناز جوزانی کهن، غلامحسین نوروزی*، فریدون سحابی، حامد اوجانی صفحات 1-11
    سازند ماسه سنگی شوریجه به سن کرتاسه آغازی با مقادیر متغیر میان لایه های رسی، سنگ مخزن میادین شرق کپه داغ است. چون نوع و الگوی توزیع کانی های رسی بر قرائت لاگ های مختلف و محاسبه تخلخل و تراوایی اثر به سزایی دارند، شناخت این دو پارامتر برای تحلیل و ارزیابی مخازن ماسه سنگی ضروری است. در این تحقیق، پس از تعیین کانی شناسیو الگوی توزیع کانی های رسی این سازند با استفاده از مطالعات طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس (XRF) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM/EDX) در نمونه های مغزه زیربخش مخزنی (D1) سازند شوریجه در دو چاه تولیدی و خشک یکی از میادین شرق کپه داغ، نتایج آنالیزهای مغزه با انواع کانی های رسی تعیین شده و سپسبا استفاده از پنج نمودار متقاطع پتروفیزیکی مقایسه شده است. بررسی ها نشان میدهد که شناسایی پتروفیزیکی نوع کانی های رسی به تنهایی جواب های متفاوت و متناقضی دارد که حتما باید با نتایج آزمایشگاهی شناسایی نوع رس تکمیل شود. براساس نتایج آزمایشگاهی، کانی های رسی زیربخش مخزنی سازند شوریجه به ترتیب فراوانی از نوع ایلیت، کلریت غنی از منیزیم، کائولینیت و در موارد معدودی گلوکونیت هستند. این کانی ها در چاه تولیدی با الگوی ساختاری و پراکنده (از انواع پرکننده و پوشش دهنده بین منافذ) و در چاه خشک با الگوهای ساختاری، پراکنده (از انواع پرکننده، پوشش دهنده و پل زننده بین منافذ) و نواری توزیع شده اند. مقدار متوسط هریک از انواع کانی های رسی اتوژن در چاه خشک بیشتر از چاه تولیدی است و در مواردی به حدی است که سازند کیفیت مخرنی خود را از دست داده است.
    کلیدواژگان: کپه داغ شرقی، سازند شوریجه، کانی های رسی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • اعتبارسنجی مدل های آسیا و هیدرو سیکلون در مدار آسیای گلوله ای سه چاهون با استفاده از شبیه ساز MODSIM
    علی دهقانی*، لیلا پرنده، مهدی خسروی راد، محمد نوع پرست صفحات 13-20
    در این تحقیق شبیه سازی مدار آسیای گلوله ای سه چاهون، با استفاده از نتایج آزمایش های خردایش روی نمونه خوراک و مدل های نرم افزار MODSIM، انجام شده و نتایج حاصل با داده های صنعتی مقایسه گردیده است. ابتدا، مدار با مدل های مختلف موجود در نرم افزار شبیه سازی شد و نتایج آن با داده های حاصل از نمونه برداری از مدار مقایسه گردید و نشان داده شد که مدل های GMSU برای آسیای گلوله ای و Cyca برای هیدروسیکلون دارای کمترین خطا در پیش بینی توزیع ابعادی محصول است. با استفاده از از این دو مدل، تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل ابعاد گلوله، درجه انباشتگی، درصد جامد و دبی خوراک ورودی، بر عملکرد مدار آسیا بررسی گردید. مشاهده شد که با کاهش قطر گلوله ها تا 25 میلی متر و افزایش میزان خوراک تازه تا 300 تن بر ساعت، امکان دستیابی به محصولی با دانه بندی مناسب (92 میکرون) وجود دارد. پارامترهای درصد جامد و دبی خوراک ورودی به آسیا، در مقیاس صنعتی نیز تغییر داده شدند و تاثیر آنها بر ابعاد محصول مدار فعلی، ارزیابی شد. در این حالت، خطای شبیه ساز در تخمین توزیع ابعادی سرریز هیدروسیکلون، برای تغییر درصد جامد و دبی خوراک، به ترتیب، 5/2 و 2/2 درصد محاسبه شد. نتایج شبیه سازی همچنین نشان داد که با تغییر محل هیدروسیکلون در مدار آسیای گلوله ای سه چاهون، نسبت خردایش آسیا از 8/1 به 3/3 قابل افزایش است. با این تغییر، میزان بار ورودی به آسیا نیز از 342 به 159 تن بر ساعت کاهش خواهد یافت، که موجب افزایش ظرفیت آسیا می شود. در این حالت ابعاد محصول نهائی مدار به 85 میکرون خواهد رسید. تاثیر پارامترهای عملیاتی بر مدار آسیای پیشنهادی نیز به کمک این نرم افزار بررسی گردید. در این حالت نیز با انتخاب گلوله های با ابعاد 25 میلیمتر، و با میزان خوراک تازه حدود 300 تن در ساعت، ابعاد محصول نهائی مدار به 96 میکرون خواهد رسید.
    کلیدواژگان: شبیه سازی آسیای گلولهای، مدلهای آسیا و هیدروسیکلون، دبی خوراک، قطر گلوله، درصد جامد
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • روش های عددی و تحلیلی در بررسی تاثیر اجرای رینگ تزریق پیرامون تونل در کاهش آب ورودی به آن
    علی عالی انوری*، مجید مسعودی صفحات 21-30
    پس از آب گیری سدها، تونل انحراف آن به طور کامل تحت تاثیر تراز آب مخزن سد قرار می گیرد بنابراین پیش بینی مقدار آب ورودی به تونل بسیار مهم است. در این مقاله، با استفاده از مدل های تحلیلی و روش محاسباتی المان محدود، مقدار نشت آب به درون تونل، در دو حالت قبل از ایجاد رینگ تزریق و سپس تخمین زده شده است. به منظور بررسی میزان دقت مدل های تحلیلی و عددی، از نتایج میزان نشت آب ثبت شده در تونل انحراف آب سد آزاد استفاده شد. روند تغییرات مقادیر تحلیلی و عددی نشت در طول تونل درحد قابل قبولی یکسان بوده، اما مقدار آن ها در برخی از نواحی اختلاف قابل توجهی دارد که بیشتر ناشی ازهندسه ی مدل و شرایط مرزی است. میزان متوسط نشت آب به درون تونل با استفاده از روابط تحلیلی قبل و پس از تزریق در گستره ی تونل (طول 496 متری)، محاسبه شد و مشاهده شد که میزان نشت میانگین قبل از تزریق 70/161 لیتر برثانیه بوده که با ایجاد رینگ تزریق به طول 4 متر پیرامون این تونل، این میزان به 2/11 لیتر بر ثانیه کاهش یافت. همچنین با استفاده از مدل سازی عددی میزان نشت برآورد شد. این بررسی ها نیز نشان داد که مقدار آب ورودی به تونل بدون درنظر گرفتن المان آب بند در حدود 8/37 لیتر بر ثانیه است که با مدل کردن رینگ تزریق پیرامون آن، مقدار نشت به 22 لیتر بر ثانیه کاهش یافت. بررسی و مقایسه نتایج، با مقدار واقعی آب اندازه گیری شده درون تونل سد آزاد پس از تزریق (18 لیتر بر ثانیه)، نشان داد که در میان مدل ها، مدل سازی عددی با 22/22 درصد خطا، بهترین روش برای تخمین نشت آب است. بعد از آن مدل های تحلیلی روسنگرین با 66/28 درصد خطا و واگورکت با 21/36 درصد، خطای کمتری در برآورد نشت آب دارد. مدلNFF با 44/94 درصد خطا، ضعیف ترین روش در پیش بینی میزان نشت است.
    کلیدواژگان: تونل، جریان ورودی، تزریق دوغاب، المان محدود
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • لیچینگ کنسانتره کالکوپیریتی مس سرچشمه با استفاده از افزودنی پراکسید دی سولفات سدیم
    فاطمه افشار، حجت نادری*، الهه حسینی، معصومه ترابی صفحات 31-39
    در این تحقیق، لیچینگ کمکی کالکوپیریت با استفاده از افزودنی ها بررسی شد. تاثیر افزایش پراکسید دی سولفات بر انحلال مس از کنسانتره مس مجتمع مس سرچشمه در فرایند لیچینگ با اسید سولفوریک مطالعه شد. نتایج نشان داد که در 2= pH، بدون حضور یون فریک، افزودن پراکسید دی سولفات تا g/l 5 بازیابی مس را تا 14 درصد افزایش می دهد ولی افزودن مقادیر بیشتر (g/l 5/7) انحلال مس را کاهش می دهد. هنگامی که از یون فریک به تنهایی به عنوان اکسیدکننده استفاده می شود، مقدار بهینه ای برای آن وجود دارد زیرا افزودن بیش از حد یون فریک به محلول سبب افزایش پتانسیل و در نتیجه کم شدن سرعت انحلال مس از کالکوپیریت می شود. در حضور g/l 10 یون فریک، افزودن یون پراکسید دی سولفات تا g/l 10 سبب افزایش انحلال می شود. بالاترین بازیابی در شرایط کنسانتره g/l 10، غلظت پراکسید دی سولفات g/l 10، غلظت یون فریک g/l 10، 1= pH و زمان 24 ساعت به دست آمد و برابر 40% بود. مطالعات SEM نشان داد که در حضور پراکسید دی سولفات، ساختار لایه محصول تشکیل شده بر سطح کالکوپیریت متفاوت بوده و متخلخل است.
    کلیدواژگان: کالکوپیریت، لیچینگ کمکی، پراکسید دی سولفات، مجتمع مس سرچشمه
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ارائه مدل پیش بینی میزان سایش آسترهای جداره آسیاهای نیمه خودشکن سرچشمه و گل گهر
    الهام نعمت اللهی، زهرا بی باک، مصطفی مالکی مقدم، صمد بنیسی* صفحات 40-50
    امروزه در کارخانه های فرآوری اغلب از آسیاهای نیمه خودشکن ظرفیت بالا استفاده می شود و چون توقف این آسیاها باعث قطع تولید می شود، زمان در دسترس بودن این تجهیزات بسیار مهم است. در نتیجه، دسترسی به مدل هایی با توانایی پیش بینی عمر آسترها برای تعیین زمان دقیق تعویض آن ها می تواند در افزایش کارآیی عملیات نقش بسزایی داشته باشد. تاکنون مدل های مختلفی برای پیش بینی سایش آسترها پیشنهاد شده که اغلب قابل کاربرد برای یک شرایط خاص می باشند و بر اساس برازش داده های حاصل از اندازه گیری سایش به دست آمده اند. در این پژوهش، یک مدل پدیده شناختی که امکان پیش بینی سایش آسترها بر پایه پارامترهای اساسی مانند شرایط عملیاتی، سختی آستر، فشار وارد بر بالابرها، سرعت نسبی ذرات و جداره آسیا را دارد، بر اساس شکل واقعی بار در آسیا ارایه شد. با استفاده از داده های اندازه گیری صنعتی روند سایش آسترهای جداره آسیاهای نیمه خودشکن مس سرچشمه و شرکت گل گهر، مدل، کالیبره و اعتبارسنجی شد. نتایج اعتبارسنجی، نشان داد که مدل تطابق خوبی با اندازه گیری های صنعتی سایش آسترهای آسیاهای نیمه خودشکن سرچشمه (94/0 ) و گل گهر (97/0 ) داشت.
    کلیدواژگان: آسیای نیمه خودشکن، آستر، سایش، شکل واقعی بار، سرچشمه، گل گهر
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • رده بندی سقف کارگاه در معادن زغال سنگ با استفاده از تحلیل گر زمین آماری و GIS
    وحید وزیری، جعفر خادمی حمیدی*، احمدرضا صیادی صفحات 51-62
    ریزش سقف معادن زیرزمینی یکی از مشکلاتی است که معدن کاران اغلب با آن روبرو می شوند. مواردی مثل شکستگی ها و گسل ها باعث کاهش مقاومت طبقات بالایی لایه زغال سنگ می شود. به همین دلیل، آگاهی از وضعیت سقف در معادن زغال سنگ قبل از استخراج آن بسیار مهم است. این تحقیق به منظور پیش بینی وضعیت سقف کارگاه در معدن مکانیزه زغال سنگ طبس و به کمک تخمین گر زمین آماری انجام شد. در این راستا، ابتدا اطلاعات آماری موجود در رابطه با وضعیت لایه های بالای سقف (شامل 33 گمانه)، جمع آوری و بانک اطلاعاتی تهیه شد. پس از بررسی نرمال بودن داده ها، وجود یا عدم وجود روند و همسانگردی، از میان روش های زمین آماری، روش کریجینگ معمولی به عنوان بهترین روش تخمین انتخاب شد. با ارزیابی چهار معیار خطای تخمین، بهترین مدل واریوگرام از میان مدل های کروی، توانی و گوسین انتخاب شد. بررسی ها نشان داد که واریوگرام مدل کروی به عنوان بهترین مدل برازش شده به ساختار فضایی داده ها می باشد. اعتبارسنجی متقابل، دقت بالای پیش بینی با درونیابی زمین آماری را نشان داد. برای رده بندی سقف از طبقه بندی ارائه شده توسط مارک و مولیندا استفاده شد. سپس نقشه رده بندی سقف معدن مورد مطالعه در محیط نرم افزار ArcGIS ترسیم شد. نتایج نقشه پیش بینی وضعیت سقف نشان داد که به طور تقریبی 22% از کل مساحت سقف محدوده مورد مطالعه، در رده سقف های ضعیف و 78% در رده سقف های متوسط قرار دارد. به منظور اعتبارسنجی نتایج، تجربیات پانل های استخراج شده E1 و E2 و مشاهدات میدانی با نقشه نهایی پیش بینی وضعیت سقف معدن مقایسه شد، به طوری که داده های واقعی ثبت شده از تاخیرهای مربوط به شرایط زمین، نقشه نهایی به دست آمده برای وضعیت سقف کارگاه استخراج را تایید می کند.
    کلیدواژگان: رده بندی سقف معدن زغال (CMRR)، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، تخمین گر زمین آماری، معدن مکانیزه زغال سنگ طبس
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بهینه سازی تخمین پارامترهای رابطه آرچی با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک در یک مخزن کربناته در جنوب غرب ایران
    سمیه طبسی، ابوالقاسم کامکار روحانی*، مجتبی محمدو خراسانی صفحات 63-77
    اساسی ترین رابطه محاسبه اشباع از آب در مخازن هیدروکربوری رابطه آرچی است. این رابطه سه پارامتر سیمان شدگی (m)، توان اشباع (n) و پیچاپیچی (a) دارد که پارامترهای آرچی نامیده می شوند. تغییر اندک در هر یک از این ضرایب باعث تغییرات قابل توجه در محاسبه اشباع از آب و در نتیجه حجم هیدروکربور مخزن می شود. در این مقاله روش الگوریتم ژنتیک برای محاسبه پارامترهای رابطه آرچی در یک چاه اکتشافی در یکی از مخازن هیدروکربوری کربناته جنوب غرب ایران به کار گرفته شده است. نتایج اجرای این روش مقادیر 354/2، 257/2 و 902/0 را به ترتیب برای سه پارامتر سیمان شدگی (m)، توان اشباع (n) و پیچاپیچی (a)، نشان می دهد. مقدار خطای الگوریتم ژنتیک در فرآیند محاسبه این مقادیر برابر 1641/0 است. مقادیر اشباع شدگی پیش بینی شده با استفاده از این روش با مقادیر اشباع شدگی واقعی، ضریب همبستگی % 62 را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: اشباع شدگی، هیدروکربور، ضرایب آرچی، الگوریتم ژنتیک، مخزن کربناته
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی اثرات محیط زیستی صنایع چدن با استفاده از روش هایTOPSIS و TOPSIS فازی
    سحر رضایان، مروارید سادات مسعودی، سیدعلی جوزی* صفحات 79-92
    این مطالعه با هدف بررسی اثرات محیطزیستی صنایع چدن با استفاده از روش TOPSISو TOPSIS فازی انجام شد. بدین منظور صنایع چدن پارس ساوه واقع در 10 کیلومتری شمال شرقی شهرستان ساوه به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. در این پژوهش، در ارزیابی پیامدهای محیط زیستی از مدل های TOPSIS و F-TOPSIS که از مدل های تصمیم گیری چندمعیاره هستند استفاده شد. نتایج رتبه بندی آثار حاکی از آن است که در هر دو روش افت کیفیت هوا با شاخص شباهت برابر با 748/0 و میزان CLi برابر با 743/0؛ کاهش سطح آب زیر زمینی با شاخص شباهت برابر با 737/0 و میزان CLi برابر با 548/0؛ و افزایش تراز صوت و ارتعاش با شاخص شباهت برابر با 732/0 و میزان CLi برابر با 529/0 هر سه با ماهیت منفی در رتبه های اول تا سوم قرار دارند. در روش TOPSIS، ایجاد شغل و رفاه با میزان CLi برابر 436/0 با ماهیت مثبت و اختلالات تنفسی و ریوی با میزان CLi برابر با 429/0 با ماهیت منفی و در F-TOPSIS، بیماری های چشمی با شاخص شباهت برابر با 732/0 و اختلال در مهاجرت حیات وحش با شاخص شباهت برابر با 731/0 هر دو با ماهیت منفی در رتبه چهارم و پنجم قرار دارند. مزیت TOPSIS در ارزیابی آثار محیط زیستی، رتبه بندی آثار مثبت و منفی با استفاده از معیارهای متفاوت است. هنگامی که قضاوت ها و نظرات مبهم و نادرست است، F-TOPSIS، تکنیک ارجح است.
    کلیدواژگان: بررسی اثرات محیط زیستی، تصمیم گیری چندمعیاره، منطق فازی، TOPSIS، F، TOPSIS، صنایع چدن پارس ساوه
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • برآورد توزیع دما در اطراف پهنه های استخراجی در روش گازکردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG)
    مهدی نجفی، سیدمحمداسماعیل جلالی*، رضا خالوکاکایی صفحات 93-104
    روش گازکردن زیرزمینی زغالسنگ (UCG) یکی از روش هایی است که امروزه برای استخراج لایه های زغال سنگ مورد توجه جدی قرار گرفته است. در روش UCG، لایه های زغال سنگ با ضخامت های مختلف و در اعماق متفاوت بدون نیاز به عملیات معدن کاری سنتی به صورت برجا در زیرزمین به گاز سنتزی تبدیل می شود. فرآیند گازکردن زغالسنگ در پهنه های استخراجی سبب ایجاد دمایی بیشتر از 1000 درجه سانتی گراد می شود که به شدت بر روی خصوصیات سنگ های مجاور پهنه های استخراجی اثر می گذارد. با برآورد میدان های دمایی در اطراف پهنه های می توان رفتار لایه های اطراف کارگاه استخراج که دارای گرادیان دمایی مختلف هستند، را با دقت بیشتری بررسی کرد و میزان نفوذ حرارت در جهت های مختلف در اطراف کارگاه استخراج را پیش بینی کرد. در این تحقیق نتایج مدل سازی عددی سه بعدی کارگاه استخراج UCGبا استفاده از نرم افزار المان محدود COMSOLارایه شده است. نتایج حاصل نشان می دهد، در مدت گازکردن زغالسنگ پهنه استخراجی، دما در سنگ های طبقات سقف، کف و پایه ی بین دو پهنه به ترتیب 7/1، 4/1 و 2/1 متر نفوذ می کند.
    کلیدواژگان: گاز کردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG)، توزیع دما، پهنه استخراجی، نرم افزار COMSOL
    چکیده زبان: فارسی
  • استفاده از روش ترکیبی شبکه های عصبی مصنوعی و الگوریتم های ژنتیک در معکوس سازی داده های مدل چهار لایه ای گمانه زنی الکتریکی
    بهشاد جدیری شکری، فرامرز دولتی ارده جانی، علی مرادزاده، روح الله احمدی صفحات 105-125
    در مقاله حاضر، مدل سازی معکوس مدل چهار لایه ای گمانه زنی الکتریکی (شامل 8 نوع منحنی متفاوت)، با استفاده از یک روش ترکیبی شبکه های عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک، انجام شده است. برای این منظور، ابتدا، 2000 داده مصنوعی مقاومت ویژه برای حالت های مختلف گمانه زنی الکتریکی با استفاده از نرم افزار Resix-IP، تولید شد. سپس، دسته بندی انواع منحنی های مربوط به مدل های چهار لایه ای مقاومت ویژه با استفاده از روش شبکه های عصبی مصنوعی پیش خور با الگوریتم پس انتشار خطا، مبتنی بر سعی و خطا در آموزش داده ها، بنحو مطلوبی انجام شد. شبکه بهینه طبقه بندی کننده، از22 نرون لایه ورودی، 33 نرون لایه میانی و 8 نرون لایه خروجی، تشکیل شده بود. در ادامه با استفاده از روش الگوریتم های ژنتیک، معکوس سازی داده های مقاومت ویژه برای مدل چهار لایه ای گمانه زنی الکتریکی انجام شد. نتایج بدست آمده مقادیر مقاومت ویژه، نشان دهنده تطابق بسیار مطلوب بین خروجی روش الگوریتم ژنتیک و داده های آزمایشی بودند. بطور نمونه، ضرایب همبستگی بسیار بالا (99/0، 82/0، 83/0 و 97/0) و (99/0، 92/0، 93/0 و 97/0)، مقادیرمقاومت ویژه در لایه های اول تا چهارم، بترتیب در مدل های منحنی مربوط به انواع AA و AK، بخوبی بیانگر این تطابق مطلوب است. از طرفی، مقادیر ضخامت لایه ها در لایه های اول همه منحنی ها با استفاده از روش الگوریتم های ژنتیک، بصورت مناسبی تخمین زده شده اند، در حالیکه، مقادیر ضرایب همبستگی آنها در لایه های دوم (با 81/0 و 88/0) و سوم (79/0 و 71/0) این نوع از منحنی ها، نشان دهنده کارآیی نسبی این روش است.
    کلیدواژگان: گمانه زنی الکتریکی، مدل 4 لایه ای مقاومت ویژه، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم های ژنتیک
    چکیده زبان: فارسی
|
  • Comparison between laboratory and petrophysical-derived methods to identify the clay minerals in an eastern Kopet-Dagh gas field
    Golnaz Jozanikohan, Fereydun Sahabi, Hamed Ojani, Gholamhosein Noruzi* Pages 1-11
    Shurijeh sandstone formation (early Cretaceous) is the main and subsidiary reservoir rock in the eastern Kopet-Dagh gas fields which consists of shale interlayer in its stratigraphic sequence. Each clay mineral with any distribution pattern have a great impact on the response of some logs such as resistivity, sonic, density and also affect the porosity and permeability calculations. It also plays an important role in the sandstone reservoir evaluation. In this research, clay mineralogy of Shurijeh reservoir Formation (D1 division) and their distribution patterns in two wells located at eastern Kopet-Dagh field were identified using instrumental analysis such as X-Ray diffraction (XRD), X-Ray fluorescence (XRF), scanning electron microscope (SEM/EDX) as well as applying five petro-physical cross plot. Results showed clay typing only based on petro-physical cross plots can produce incorrect or controversial results and should be completed by core analysis data. Based on the laboratory analysis results, clay minerals are kaolinite, magnesium-rich chlorite, illite and in some cases glauconite. Distribution pattern in producing well is structural and dispersed (pore-filling and pore lining) and in non-producing well is structural, dispersed (pore-filling, pore lining and pore bridging) and laminar. The amount of autogenic dispersed clay minerals is low in producing well and high in non-producing well and in some cases reaches to a limit in which the formation lose its reservoir quality.
    Keywords: Eastern Kopet Dagh, Shurijeh Formation, Clay minerals
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Validating the mill and hydrocyclone models of Se-Chahun ball mill circuit using MODSIM software
    A. Dehghani *, Layla Parandeh, Mehdi Khosravi, Rad, Mohammad Noaparast Pages 13-20
    In this research, grinding circuit of Se-chahun was simulated using different models of MODSIM software package and then the results were compared with the comminution test data from the industrial scale operation. First, the results of comminution tests on feed samples, and different models of the MODSIM software, were used to simulate the circuit. It was shown that the GMSU model for ball mill and Cyca model for hydrocyclone correlate better with the analysed data. Using simulated results, it was found that the ball size and fresh feed rate had more impact on the grinding circuit performance. By reducing the ball diameter to 25 mm and increasing the new feed rate to 300 t/h, the mill circuit can produce the desired size of 92 microns. The results of changing the solid percentage and feed rate, on an industrial-scale, produced around 2.5 and 2.2 percent error, respectively, in predicting the hydrocyclone oversize. A change in the mill circuit was also investigated, using MODSIM simulator. By placing the hydrocyclone before the ball mill, the reduction ratio of the circuit increased from 1.8 to 3.3, and the mass flow rate of solids through the mill decreased from 342 to 159 t/h (increasing the mill capacity). In this case, the final product size (overflow of the hydrocyclone) reached 85 micron. The results of simulation showed that by increasing the new feed to 300 t/h, the product size will reach 96 micron.
    Keywords: Ball Mill Simulation, Mill, Cyclone Models, Feed rate, Ball Size, Solid Percent
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The study of the effect of grouting ring around the tunnel on reducing the water inflow using numerical and analytical methods
    Ali Aalianvari Pages 21-30
    After impounding the dam, the diversion tunnel is completely affected by the reservoir normal water level. So it is necessary to predict the water inflow into the tunnel. In this research, water inflow into Azad diversion tunnel was estimated using the analytical and numerical methods for both with and without grouting ring around the tunnel. Observed water inflow has been used to validate the estimations. The general variation of the analytical and numerical results along tunnel route is alike. But, there are some significant discrepancies between numerical and analytical results based on the model geometry and boundary conditions. The average of seepage into the tunnel calculated using analytical methods is around 161.70 lit/sec for 496 m length of tunnel that has been reduced to the 11.2 lit/sec after the operation of grouting ring with 4 m diameter. Numerical modelling results show that 37.8 lit/sec water seepage will be reduced to the 22 lit/sec after modelling the grouting ring. The comparison between predictions and observed water seepage into the tunnel (18 it/sec) shows that the numerical estimation is relatively closer to the observed flow. In the analytical methods, the Rosengren method with 28.66 % of error and Vagverket method with 36.21% of error are the best and the NFF method with 94.44% of error has the maximums error.
    Keywords: tunnel, grouting, fininte element
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Assisted leaching of Sarcheshmeh chalcopyrite concentrate using sodium peroxodisulfate as an additive
    Hojat Naderi Pages 31-39
    Assisted leaching of copper from Sarcheshmeh chalcopyrite concentrate was studied. The Effect of addition of sodium peroxodisulfate was investigated. The results showed that at pH 2, in the absence of ferric ion, addition of peroxodisulfate up to 5 g/l increases copper dissolution 14% while more addition to 7.5 g/l has negative effect and decreases the copper dissolution. In the absence of additive, an optimum concentration exists for ferric ion. When 10 g/l ion ferric used, addition of peroxodisulfate up to 10 g/l increases copper dissolution while more addition ceases the leaching. About 40% of copper was dissolved after 24 hr at 70 C while the concentrations of ferric ion and peroxodisulfate was 10 g/l.
    Keywords: Chalcopyrite, Assisted Leaching, Peroxodisulfate, Sarcheshmeh Copper Complex
    Abstract View Paper Original: Persian
  • A Model to Predict Wear Rate of Shell Liners in Tumbling Mills - The Sarcheshmeh Copper Complex and Gol-E-Gohar Mining and Industrial Company SAG Mill Cases
    Samad Benisi* Pages 40-50
    Currently, in mineral processing plants most often high throughput SAG mills are used in comminution circuits. Since shut down of these units could result in production stoppage, the availability time of these equipment are of prime importance. One of the main parameters involved in shut down time is the liner replacement time. Hence, models which are able to predict liner life time could have a significant effect on the performance of the operation. In the past decades, various models have been proposed to estimate the liner wear rate, but due to their empirical nature they could only be used in a certain operating conditions. In this research, a phenomenological model which could predict the liner wear rate considering parameters such as operating conditions, liner hardness, pressure on the lifter, relative velocity of particles and mill shell was proposed and tested. Availability to industrially measured liner profiles data during the liner life time at the Sarcheshmeh and Gol-E-Ghohar SAG mills provided a solid base to calibrate and validate the model. The results showed that the model predictions and the actual measurements of the liner wear rate of SAG mills correlate well at Sarcheshmeh (R2=0.94) and Gol-E-Ghohar (R2=0.97) concentrators.
    Keywords: Liner removal time, phenomenological wear model, charge shape
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Classification of Coal Mine Roof Using Geostatistical Analyst and GIS: An Emphasis on Tabas Mechanized Mine
    Vahid Vaziri, Jafar Khademi Hamidi* Pages 51-62
    Underground mine roof collapse is one of the most critical problems encountered by miners. Faults and fractures decrease the strength of overlying strata. As a result, knowledge of the roof geology and quality within coal mining before coal extraction is necessary. In this study, geostatistical estimator was used to predict the roof condition in Tabas coal mine. First, core data from 33 exploration boreholes was gathered. Ordinary Kriging method was chosen as the best estimation method based on the quality of data and the absence of isotropy. Also, the best variogram model was selected among exponential, spherical and Gaussian ones considering the evaluation criteria including MPE, RMSSPE, ASE and RMSPE. Cross validation showed the high accuracy level of the geostatistical estimator. The roof classification map of Tabas coal mine was built using ArcGIS. Based on the obtained results, approximately 22% of total area is under a weak roof, and 78% covered with an intermediate roof. For validity check, the geological experiences obtained during the extraction of panels E1 and E2 and real data were compared with the final ArcGIS map of mine roof classification. The real data regarding the mining operation and downtime for the mined out panels verified the mine roof classification was obtained by geostatistical analyst and ArcGIS model in this study.
    Keywords: Coal Mine Roof Rating (CMRR), Geographical Information System (GIS), Geostatistical estimator, Tabas mechanized coal
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Optimization of Archie's Parameters Prediction Using Genetic Algorithm Method in a Carbonate Reservoir in Southwest of Iran
    Somayeh Tabasi, Abolghasem Kamkar Rouhani* Pages 63-77
    Archie’s equation is one of the most fundamental equations for water saturation calculation that includes three factors: cementation factor (m), tortuosity (a) and saturation exponent (n). These factors are called the Archie’s coefficients or parameters. Any small changes in these coefficients make significant difference in the water saturation, and hence, in the volume of the hydrocarbon. Considering the geological and petrophysical properties of the hydrocarbon reservoirs, there is no accurate and reliable method for calculating these coefficients in all conditions. Here, the genetic algorithm method was used for calculating the Archie’s coefficients in an exploration well in a carbonate hydrocarbon reservoir located in southwest of Iran. As a result, the values 2.354, 2.257 and 0.902 were obtained for the Archie’s parameters m, n and a, respectively. The genetic algorithm error was also equal to 0.1641. The overall fitting between predicted water saturation amounts versus measured ones was assessed through the correlation coefficient R equal to 62%.
    Keywords: Saturation, Hydrocarbon, Archie's coefficients, Genetic Algorithm, Carbonate reservoir
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Environmental Impacts assessment of Cast Iron industries using TOPSIS and F-TOPSIS methods (case study: Pars Saveh Cast Iron industries)
    Sahar Rezayan, Morvaridsadat Masoudi, Seyedali Jozi* Pages 79-92
    This study is aimed to assess the environmental impact of cast iron industries using TOPSIS and fuzzy TOPSIS techniques. For this purpose, Pars Saveh cast iron industries located 10 km north east from Saveh town was chosen as the case of this study. In this research, in assessing the environmental impact, TOPSIS and Fuzzy TOPSIS as multi-criteria decision models, were used. The results of ranking the impacts showed in both methods, air quality reduces with similarities index equals to 0.748 and CLi equals to 0.743, ground water level drops with similarities index equals to 0.737 and CLi equals 0.548 and sound level and vibration increases with similarities index equals to 0.732 and CLi 0.529. All three impacts with negative natures are ranked from the first to third.
    In TOPSIS method, job creating and prosperity, with 0.436 in CLi, with the positive nature and respiratory disorders with CLi of 0.429 with negative nature and in F-TOPSIS, eye disease with similarity index equal to 0.732 and disruption in wild life migration with similarities index equals to 0.731 both with negative nature are ranked fourth and fifth. The advantage of TOPSIS in environmental impacts assessment is ranking the positives and the negatives impacts using different criteria. When judgments and opinion are vague and inaccurate, F-TOPSIS is the preferred technique.
    Keywords: Environmental Impact Assessment, Multi, criteria decision making, Fuzzy approach, TOPSIS, F, TOPSIS
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Estimation of Temperature Distribution in Surrounding Rocks of Underground Coal Gasication (UCG) Panels
    S.E. Jalali* Pages 93-104
    Today, underground coal gasification (UCG) has been seriously considered for exploitation of coal seams. The UCG method is an alternative process for converting the world’s coal resources into energy, liquid fuels and chemicals. In the UCG method, steam and air or oxygen is injected into an underground coal seam and combustible gas is produced in-situ by igniting and burning of coal. During the process of UCG, the temperature in the gasification panel may be more than 1000 °C. Thus, rocks and coal in the vicinity of the gasification panels are exposed to high temperatures. The mechanical, physical and thermal properties of rocks are modified under the influence of the temperature. An estimation of the temperature fields around the gasification panels is important for further study of the lithology and temperature expansion stresses of the rock. In this research, numerical simulation with COMSOL Multiphysics software was used to analyze the distribution of a stable temperature field in the surrounding rocks during the process of UCG. The results showed the temperature gradually decreases from gasification panel to ambient temperatures. The heat penetrates in the roof, floor and pillar 1.7, 1.4 and 1.2 meters, respectively.
    Keywords: Underground Coal Gasification (UCG), Temperature Distribution, Gasification Panel, COMSOL Multiphysics software
    Abstract Original: Persian
  • Using a hybrid neural networks and genetic algorithms method in inverting geoelectrical for-four layer sounding data
    Behshad Jodeiri Shokri*, Faramarz Doulati Ardejani, Ali Moradzadeh, Rohollah Ahmadi Pages 105-125
    In this research, a combined hybrid artificial neural networks and genetic algorithms method was used to invert a four-layer sounding model including eight different curve types. For this purpose, 2000 sounding data was synthetically generated using Resix-IP software. Then, different types of curves were classified applying a feed forward artificial neural network with back propagation algorithm based on a trial and error process of training data. The network of classification included 22 neurons in input layer, 33 neurons in hidden layer and 8 neurons in output layer. Subsequently, the inversion of four-layer model of geoelectrical sounding data was conducted by genetic algorithms. The obtained results of resistivity values showed a very good agreement between the outputs of genetic algorithms and test data. For instance, the strong correlation can be reflected by coefficients (0.99, 0.82, 0.83 and 0.97) and (0.99, 0.92, 0.93 and 0.97) of resistivity values for layers No.1 to No.4 in turn in curve types AA and AK. Besides, in all of the curves, thickness of the first layer was appropriately estimated by genetic algorithms method, while in these two curve types, the correlation coefficients in the second layer (0.81 and 0.88) and the third layer (0.79 and 0.71) show a relative capability of this method.
    Keywords: Geoelectrical sounding, four layers models of resistivity, artificial neural networks, genetic algoithms
    Abstract Original: Persian