فهرست مطالب

مهندسی معدن - پیاپی 31 (تابستان 1395)

فصلنامه مهندسی معدن
پیاپی 31 (تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/08/15
  • تعداد عناوین: 9
|
  • رامین رفیعی، محمد عطایی، رضا خالو کاکایی، سید محمد اسماعیل جلالی، فرهنگ سرشکی صفحه 1
    پیش بینی واقعی از میزان قابلیت تخریب توده سنگ، یکی از عوامل کلیدی در موفقیت روش تخریب بلوکی است. باتوجه به علاقه اخیر صنعت معدن کاری دراستفاده از روش های تخریبی در توده سنگ هایی با مقاومت زیاد، اهمیت پیش بینی قابل اطمینان از تخریب پذیری توده سنگ به طور فزاینده ای بیشتر خواهد شد. در صورتی که قابلیت تخریب کان سنگ به درستی بررسی و ارزیابی نشود، در نتیجه اقداماتی با هزینه های بالا و وقت گیر برای شروع یا حفظ تخریب نیاز است. یک تخمین قابل اطمینان از قابلیت تخریب توده سنگ احتیاج به شناسایی فاکتورهای موثر در شروع و گسترش تخریب توده سنگ دارد. در این مقاله ابتدا پارامترهای موثر در تخریب پذیری توده سنگ در معادن تخریب بلوکی شناسایی و معرفی شده اند، سپس با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ میزان تاثیرگذاری و تاثیرپذیری هر یک از پارامترها بر روی سیستم تخریب پذیری بررسی شده است. پارامترهای «تنش های برجا»، «نرخ تخریب» و «خردایش» با بیشترین مقدار C+Eبیشترین اندرکنش را در سیستم داشته اند. همچنین پارامتر «جهت داری درزه» با بیشترین مقدار C-Eمسلط ترین پارامتر سیستم و پارامتر «پتانسیل تخریب پذیری» با دارا بودن حداقل مقدار C-Eمغلوب ترین پارامتر سیستم شناخته شده اند.
    کلیدواژگان: تخریب پذیری، تخریب بلوکی، پارامترهای موثر، سیستم مهندسی سنگ
  • حسن باقری، فرهاد خوشبخت صفحه 11
    تغییرات دقیق لایه بندی و تشخیص مرزبندی بین آن ها با استفاده از قرائت نمودارهای پتروفیزیکی، مشکلی اساسی در پردازش داده های پتروفیزیکی است. در مطالعه حاضر، مرزهای لایه بندی زمین شناسی یک مخزن کربناته به دو روش تعیین شدند و پارامترهای پتروفیزیکی و مقدار حجمی کانی ها و سیالات با توجه به مرزهای مشخص شده، به صورت لایه به لایه در توالی مورد بررسی محاسبه شدند. ابتدا در روش اول، با استفاده از الگوریتم بلوکینگ، اثرات نویزی (محیط چاه) و اثر لایه های جانبی از قرائت لاگ های پتروفیزیکی برداشته شد و تغییرات ناگهانی در روی این لاگ ها با استفاده از فیلتر لاپلاسین به عنوان مرز لایه ها معرفی شد. در روش دوم، با استفاده از خوشه سازی لاگ ها (روش MRGC)، رخساره های الکتریکی در توالی مخزن مورد مطالعه تعیین شدند و مرز این رخساره ها به عنوان مرز لایه بندی زمین شناسی تعریف شدند. لاگ های ورودی در هر دو روش مشترک و شامل GR، RHOB، NPHI، DTو PEF بودند. در مرحله بعد، پارامترهای پتروفیزیکی و مقدار حجمی کانی ها و سیالات در هر دو روش با اعمال مرزهای تعیین شده به صورت لایه به لایه محاسبه شد سپس با روش متداول ارزیابی پتروفیزیکی مقایسه شد. محاسبه پارامترهای پتروفیزیکی با استفاده از روش نوین احتمالی انجام شد. محاسبات انجام شده نشان داد که برخلاف روش های متداول ارزیابی پتروفیزیکی که پارامترهای مخزنی را به صورت میانگین و پیوسته در طول یک مخزن محاسبه می کند، با مشخص کردن مرز لایه های موجود در توالی یک مخزن، پارامترهای پتروفیزیکی به صورت لایه به لایه و با دقت بالاتری محاسبه خواهد شد. درنتیجه با این روش می توان بهترین و ضعیف ترین لایه های موجود در یک مخزن را با اطمینان کامل شناسایی و بررسی کرد و همچنین در بهره برداری از لایه های مختلف در یک مخزن، با دید بهتری عمل کرد. مطالعه حاضر در مخازن با لایه بندی متناوب و نازک لایه اهمیت بیشتری دارد.
    کلیدواژگان: الگوریتم بلوکینگ، خوشه سازی، مرز لایه، پارامترهای پتروفیزیکی
  • مهدی پورقاسمی ساغند، محمد فاروق حسینی صفحه 29
    یکی از روش های کاهش لرزش انتقالی ناشی از انفجار، استفاده از ناپیوستگی های باز است. در این تحقیق، تاثیر شکاف بر میرایی امواج ناشی از انفجار به کمک روش عددی بررسی شده است. مدلسازی محیط انفجار با ایجاد یک چال انفجاری و ثبت سرعت ذرات در نقاط چهار ناحیه مختلف در فواصل مختلف از انفجار انجام شده است. همچنین با ایجاد شکاف و تغییر عمق آن تاثیر حضور، موقعیت و عمق شکاف بدست آمده است. میزان کارآیی موقعیت شکاف در دو حالت ایزوله کردن فعال و غیر فعال هم بررسی شده است. نتایج این بررسی نشان میدهد که با ایجاد شکاف میتوان لرزش زمین را تا 85 درصد کاهش داد. البته تاثیر این میرایی در سطح به مراتب از نقاط واقع در عمق، بیشتر است. همچنین بیشترین تغییر میرایی در اولین گام ایجاد شکاف )معادل نصف طول چال( ایجاد می شود که مقدار آن در مناطق نزدیک به انفجار حدود 40 درصد و در نواحی دارای فاصله بیشتر از انفجار حدود 10 درصد است. در این تحقیق مشخص شد که بین نسبت عمق شکاف به طول چال و مقدار میرایی حاصل ارتباط مناسبی با ضریب تصمیمگیری (R2) حدود 9 / 0 برقرار است ولی بین پارامتر فاصله شکاف از چال و مقدار میرایی رابطه کلی مناسبی در همه حالات بدست نمیآید. این بررسی نشان میدهد که تاثیر روش غیر فعال در میرایی لرزشهای سطحی از روش فعال بیشتر است و در مقابل اگر ملاک، نقاط واقع در عمق باشد روش فعال مناسبتر است. با این وجود، اگر عمق شکاف زیاد شود تاثیر هر دو روش به هم نزدیک می- شود.
    کلیدواژگان: لرزش زمین ناشی از انفجار، Autodyn 2D، ایزوله کردن فعال و غیر فعال، میرایی
  • سید جلال حسینی، مهدی حسینی صفحه 43
    ماشین های حفار تمام مقطع (TBM) از مهم ترین ماشین های حفاری در تونل ها و فضاهای زیرزمینی به هستند. به دلیل قیمت بالای ماشین، ارزیابی عملکرد در روش حفاری با استفاده از این ماشین ها بسیار مهم است. بنابراین مهم ترین شاخص ارزیابی عملکرد ماشین حفر تونل، نرخ نفوذ و ضریب بهره وری این دستگاه است. روش ها و روابط متنوعی برای پیش بینی ضریب بهره وری وجود دارد که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارد و بر اساس پارامترهای مربوط به توده سنگ و مشخصات ماشین ارائه شده اند. در این تحقیق با به کارگیری روش رگرسیون خطی چند متغیره و با در نظر گرفتن پارامترهای کلیدی توده سنگ و ماشین حفر تونل (TBM) روابطی برای پیش بینی ضریب بهره وری در تونل زاگرس 1 ارائه شد. برای بررسی اعتبار سنجی این رابطه، ضریب بهره وری در بعضی مقاطع تونل قمرود توسط این رابطه تخمین زده شد و خطای نتایج روش رگرسیون با خطای نتایج دو روش NTH و CSMمحاسبه شده است که خطای نتایج روش رگرسیون نسبت به مقدار واقعی، کمتر از خطای نتایج نسبت به روش NTH و روش CSM و در برخی موارد بیشتر از روش NTHو کمتر از روش CSMاست و در واقع روش رگرسیون بین این دو روش قرار می گیرد. با توجه به نتایج می توان گفت که معادله پیشنهادی در این پروژه با تقریب خوبی نسبت به واقعیت، ضریب بهره وری را پیش بینی می کند.
    کلیدواژگان: ضریب بهره وری، ماشین حفاری تی بی ام، توده سنگ، تونل زاگرس 1
  • مهدی محمدی نژاد بهار، احسان ارغوانی، عبید فرشید، محمدرضا روزبهی، محمدرضا مهدوی، صمد بنیسی صفحه 57
    در بخش پرعیارکنی اولیه مدار فلوتاسیون کارخانه تغلیظ مس شهر بابک (کرمان)، 5 عدد سلول ستونی (CISA) هر کدام به قطر 4 متر و ارتفاع 12 متر مجهز به سیستم حباب سازی نوع مخلوط کننده ثابت، استفاده شده است. بر اساس طرح اولیه، این ستون ها باید خوراکی برابر با 625 تن بر ساعت با دانه بندی 80% عبوری از اندازه 90 میکرون و درصد جامد 28 را دریافت کرده و 88% از محصول نهایی کارخانه تغلیظ (برابر با 22 تن بر ساعت) با عیار 32% مس را تولید کنند. اما به دلیل مشکلات مکانیکی و فرآیندی این امر هرگز محقق نشد و این ستون ها از زمان راه اندازی کارخانه تغلیظ این مجتمع (سال 1384) خارج از مدار بودند. در سال 1391 تلاش های جدیدی با هدف بازگردانی این ستون ها به مدار انجام شد. نتایج مطالعات گسترده نشان داد که گرفتگی حباب سازها در اثر راه یابی مقدار اندکی (حدود 2 کیلوگرم) ذرات درشت تر از 5/2 سانتی متر به داخل حباب سازها، اصلی ترین دلیل عدم فعالیت این ستون ها بوده است. با انجام تغییراتی در لوله ورودی پمپ برگشت باطله این ستون ها و جلوگیری از ورود ذرات درشت به داخل حباب سازها عملکرد ستون ها به طور قابل ملاحظه ای بهبود یافت. تحقیقات انجام شده نشان داد که برای داشتن عملکرد پایدار در ستون های پرعیارکنی اولیه، نرخ خوراک ورودی به این ستون ها باید از 125 تن بر ساعت (طراحی) به 70 تن بر ساعت و سرعت ظاهری هوای ورودی نیز از cm/s 9/1 (طراحی) به cm/s 6/0 کاهش پیدا کند. نتایج حاصل از پایش مداوم 10 روز عملکرد پیوسته این ستون ها نشان داد که ظرفیت حمل در این ستون ها g/min/cm2 23/0 است که به طور قابل ملاحظه ای کمتر از میزان ظرفیت حمل طراحی (g/min/cm2 58/0) است. ماندگی گاز در این ستون ها نیز قبل از انتقال به جریان آشفته که با جوشش کف همراه است، کمتر از 10% به دست آمد. متوسط طول عمر حباب سازها نیز 20 روز به دست آمد که به طور قابل توجه ای پایین است. متوسط بازیابی و عیار مس کنسانتره این ستون ها نیز به ترتیب 68% و 32% به دست آمد. نرخ سایش بالای حباب سازها، تعمیر و نگهداری بالا، نیاز به پایش مداوم و ناپایداری عملکرد این ستون ها باعث شده است که مدیران این کارخانه از ستون های فلوتاسیون در بخش پرعیارکنی اولیه استفاده نکنند.
    کلیدواژگان: فلوتاسیون ستونی، پرعیارکنی اولیه، حباب ساز، میدوک، عمر حباب ساز
  • نادر اسمعیلی، محمدرضا خالصی، ابراهیم پناهی، احمد خدادادی دربان صفحه 67
    در تحقیق حاضر، به بررسی عوامل موثر بر فیلترشوندگی باطله های تر دو کارخانه فرآوری تغلیظ مگنتیت و بازیابی هماتیت شرکت معدنی و صنعتی گل گهر، با استفاده از دستگاه فیلترپرس محفظه ای- غشایی پرداخته شده است. پس از انجام مطالعات کتابخانه ای و در نظر گرفتن محدودیت های فرآیندی، 10 فاکتور pH پالپ، افزودن کمک فیلتر، افزودن فلوکولانت، درصد جامد پالپ، نوع پارچه فیلتر، زمان و فشار مرحله فشرده سازی، زمان و فشار مرحله دمیدن هوا و ضخامت محفظه به عنوان عوامل تاثیر گذار بر فرآیند فیلتراسیون شناخته شد و طی آزمایش های اولیه، آزمایش های یک عامل در هر آزمایش و آزمایش های طراحی شده بررسی شدند. پس از شناخت عوامل موثر بر میزان رطوبت نهایی و نیز توان عملیاتی، بهینه سازی عوامل با سه هدف کمینه شدن رطوبت برای انباشت آسان باطله ها، بیشینه شدن توان عملیاتی برای کاهش هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی و بهینه شدن هر دو پاسخ انجام شد و توسط آزمایش های اعتبارسنجی مقادیر بهینه شده راستی آزمایی شدند. نتیجه آن، رطوبت 32/14 درصد برای حالت بهینه رطوبت، توان عملیاتی 27/0 تن بر ساعت بر متر مربع برای حالت بهینه توان عملیاتی و رطوبت 17 درصد و توان عملیاتی 147/0 تن بر ساعت بر متر مربع برای حالت بهینه هر دو پاسخ بود. همچنین برای بزرگ مقیاس کردن این نتایج، آزمایش تکمیلی دیگری در شرایط بهینه و توان عملیاتی در مقیاس نیمه صنعتی اجرا شد.
    کلیدواژگان: فیلتراسیون، باطله، فیلترپرس، بهینه سازی، گل گهر، رطوبت، توان عملیاتی
  • مرضیه نیک صفت، امین هوشمندفر، بیتا آیتی صفحه 81
    فاضلاب های ناشی از فعالیت های صنعتی و معدنی خطر مهمی برای اکوسیستم طبیعی هستند و موجب آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی می شوند. مدیریت و تصفیه این فاضلاب ها به منظوری جلوگیری از خسارت به محیط زیست اهمیت فراوانی دارد. به این منظور امروزه از روش های تلفیقی مختلف برای تامین استانداردهای نشر به محیط زیست استفاده می شود. روش الکتروشیمیایی به دلیل سازگاری آن با محیط زیست به عنوان یک روش مناسب برای تصفیه فاضلاب صنایع و معادن، مورد توجه قرار گرفته است. همچنین نانوذرات آهن با ظرفیت صفر به عنوان عامل اکسیدکننده، احیاکننده و کاتالیزور نیز در پاک سازی گستره وسیعی از آلاینده ها کاربرد دارد. در این تحقیق عملکرد سیستم تلفیقی انعقاد الکتریکی/شناورسازی الکتریکی با نانو ذرات آهن به صورت دو مرحله ای در تصفیه فاضلاب نمونه حاوی اسید قرمز 14 مورد مطالعه قرار گرفت و پارامترهای غلظت نانو ذرات مورد استفاده و مدت زمان استفاده از روش الکتروشیمیایی، بهینه سازی شد. کیفیت ساخت نانوذرات دوفلزی آهن- نیکل به روش رسوب دهی شیمیایینمک آهن توسط احیا کننده قوی بورهیدرید سدیم، با استفاده از روش های XRDو SEM تعیین شد. در این بررسی سه غلظت از نانوذرات Fe-Ni شامل 1/0، 2/0، 3/0 گرم بر لیتر برای حذف رنگ زا پس از 30، 60 و 90 دقیقه تصفیه الکتروشیمیایی استفاده شد. نتایج نشان داد برای فاضلابی که 90 دقیقه تصفیه الکتروشیمیایی شده بود،. با استفاده از غلظت gr/L 3/0 نانو ذرات آهن، راندمان حذف رنگ زا و COD به 100 درصد رسید و زمان تصفیه به یک سوم کاهش یافت. روش الکتروشیمیایی در کنار مزایایی از قبیل سادگی عملکرد و بهره برداری، نیاز به زمان بیشتر برای حذف کامل آلاینده دارد. با توجه به نتایج ، از روش تلفیقی الکتروشیمیایی با نانو ذرات آهن می توان برای تامین کیفیت خروجی بالا در مدت زمان کم و در مواقع شوک بار بهره گرفت.
    کلیدواژگان: انعقاد الکتریکی، شناورسازی الکتریکی، آلومینیوم، سنتز نانو ذرات، نانو ذرات دو فلزی Fe، Ni
  • جواد اکبردوست صفحه 91
    در بسیاری از شرایط واقعی، توده های سنگی تحت اثر بارهای ضربه ای همانند زلزله، انفجار معادن و برخورد پرتابه های مختلف قرار می گیرند. بنابراین، برای شکست آسان تر توده های سنگی برای حفاری معادن و یا جلوگیری از فروپاشی آن ها باید شرایط شکست مواد سنگی تحت بارهای دینامیکی و ضربه ای را مورد توجه قرار داد. برای این منظور می توان از مفاهیم علم مکانیک شکست استفاده کرد. در علم مکانیک شکست، پارامتری به نام چقرمگی شکست دینامیکی وجود دارد که به نوعی مقاومت شکست قطعات سنگی ترک دار در برابر بارهای دینامیکی را بیان می کند. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که مقدار چقرمگی شکست دینامیکی به ابعاد قطعه وابستگی دارد و برای تخمین شکست قطعات سنگی با ابعاد مختلف باید ارتباط بین مقدار چقرمگی شکست دینامیکی با ابعاد قطعه را دانست. هدف از این مقاله، بررسی اثرات اندازه در مقدار چقرمگی شکست دینامیکی مواد سنگی است. در این راستا، معیاری که مبانی آن بر اساس معیار بیشینه تنش محیطی اصلاح شده می باشد، پیشنهاد می گردد. در معیار پیشنهادی، برای محاسبه تنش های دینامیکی اطراف ترک، علاوه بر جملات تکین، از جملات مرتبه بالاتر نیز استفاده می شود. همچنین، پارامترهای مورد نیاز در این معیار همانند استحکام کششی و فاصله بحرانی، با توجه به شرایط بارگذاری دینامیکی محاسبه و جاگذاری می شوند. به منظور صحه گذاری این معیار، از نتایج آزمایشگاهی موجود در مراجع علمی که در آن مقدار چقرمگی شکست دینامیکی یک نوع سنگ مرمریت با استفاده از قطعات دیسکی شکل تخت شده دارای سوراخ و ترک مرکزی با ابعاد مختلف محاسبه شده است، استفاده می شود. نتایج ارزیابی نشان می دهد که معیار پیشنهادی علیرغم سادگی، می تواند تخمین مناسبی از مقدار چقرمگی شکست دینامیکی قطعات سنگی با ابعاد مختلف داشته باشد.
    کلیدواژگان: چقرمگی شکست دینامیکی، بارگذاری ضربه ای، سنگ مرمریت سفید، قطعه ی دیسک برزیلی سوراخ دار تخت شده با ترک مرکزی
  • مکان یابی بهینه گمانه های تکمیلی در کانسار انگوران با هدف کمینه سازی خطای رده بندی نادرست
    سعید سلطانی، محمد صفا صفحه 101
    یکی از مسائل مطرح در مراحل مختلف از عمر معدن، طراحی بهینه موقعیت حفر گمانه های تکمیلی است. اگرچه هدف از این حفاری ها در مراحل مختلف متفاوت بوده و درنتیجه ساختار مسئله بهینه سازی نیز باید متفاوت باشد، با این وجود در اکثر الگوریتم هایی که برای مکان یابی بهینه این گمانه ها ارائه شده اند، اهداف اکتشافی همچون کاهش عدم قطعیت مدل بلوکی و افزایش ارزش اطلاعات حاصل از حفاری به عنوان تابع هدف تعریف و به افزایش دقت در کلاسه بندی باطله و ماده معدنی توجه نشده است. در این مقاله سعی شده است تا بر اساس پارامتر احتمال کلاسه بندی نادرست، تابع هدف مناسب برای بهینه سازی موقعیت گمانه های تکمیلی تعریف شود. کارایی این تابع هدف در مکان یابی بهینه گمانه های تکمیلی با استفاده از روش تبرید شبیه سازی شده در کانسار انگوران بررسی و ثابت شد. یکی از مزیت های این تابع هدف نسبت به توابع هدف معمول این است که علاوه بر رابطه مستقیمی که با واریانس کریجینگ دارد، به عیار تخمینی و عیار حد نیز وابسته است. هرچه اختلاف عیار تخمینی و عیار حد افزایش یابد، مقدار احتمال کلاسه بندی نادرست کاهش می یابد. از آنجا که عیار حد و عیار تخمینی با افزایش تعداد گمانه ها ثابت باقی خواهند ماند، تنها راه کاهش احتمال کلاسه بندی نادرست کاهش واریانس تخمین در این مناطق درنتیجه حفر گمانه در موقعیت های مناسب است.
    کلیدواژگان: احتمال رده بندی نادرست، گمانه تکمیلی، بهینه سازی، تبرید شبیه سازی شده
|
  • Page 1
    The accurate prediction of rock mass cavability is one of the key factors in block caving mines. Today, the industry interest in application of caving methods in the strong rock masses, the reliable prediction of rock mass cavability will be much more important. If the cavability of the orebody is not assessed with a reasonable accuracy, expensive and time-consuming measures may be required subsequently to initiate or sustain caving. Therefore, it is of great importance to identify the effective parameters and interactions between them. Here, the effective parameters on cavability are introduced and then, by using RES method the level of dominant or subordinante of each parameter is assessed. In-situ stress, caving rate and fragmentation are the most dominant factors. Joint orientation is the most dominate parameter in the system (Max C-E) and potential of cavability is the most subordinate parameter (Min C-E).
    Keywords: Cavability, Block caving, Influence parameters, RES
  • Hasan Bagheri Page 11
    Accurate detection of changes in geological layers and boundaries between them using petrophysical logs, is a fundamental problem in the petrophysical data processing. In this study, the boundaries of geological layers in a carbonate reservoir was determined in two different ways and petrophysical parameters and concentrations of minerals and fluid volume due to the boundaries specified for the interval studied were calculated layer by layer. In the first method, using blocking algorithm, effects of noise and shoulder beds of petrophysical logs readings were taken and sudden changes on these logs was used as the indication of boundary layer. In the second method, using a log clustering (MRGC method), the number of 9 electrofacies in the interval was determined and the facies boundary was defined as a geological boundary layer. The log entry contains both common method GR, RHOB, NPHI, DT and the PEF. In the next step, the petrophysical parameter and volumetric concentration of minerals and fluids in both methods were calculated set by applying the boundaries layer by layer and was compared with conventional petrophysical evaluation method. The calculations showed that, unlike commonly used petrophysical evaluation methods that calculate reservoir parameters in a mean and continuous manner across a reservoir, by specifying the boundaries of the layers in the sequence of a reservoir, petrophysical parameters can be calculated on a layer-by-layer basis with a much higher accuracy. As a result, with this method, the strongest and weakest layers in a reservoir can be identified precisely, and also a better view of the other layers can be obtained. The layer by layer study is more important in reservoirs with alternating and thin layers.
    Keywords: Blocking algorithm, clustering, boundary-layer geological, petrophysical parameters
  • Mehdi Pourghasemi Sagand Page 29
    One of the solutions to reduce the transmission of blast-induced ground vibration may be application of open discontinuity as a barrier to the seismic wave path. In this study, the slot effect on the attenuation of blast-induced vibration by the numerical methods is investigated. Modeling the blasting environment has been done through creating a blast hole and recording particle velocity in the four different zones within close to far from blasting. Also by creating a slot and changing its depth, the effect of slot's position and depth is achieved. The effectiveness of the slot position in two states of active and passive isolation has also been investigated. The results of the study show reduction of ground vibration up to 85% by employment of slot. However, the effect of this attenuation at surface is higher than the deep position. Also the biggest change in attenuation is created in the first step of creating a slot (equal to half the length of the hole) that it is about 40% in near zones and about 10% in far zones. In this this investigation, analysis of the data sets resulted in best fitting relationship between the slot depth and attenuation with excellent determination index (R2=0.9). This study shows that the passive method in attenuation of surface vibrations is more effective than active method. However, as the slot depth increases, the effectiveness of both methods gets close together.
    Keywords: blast-induced ground vibration, autodyn, active, passive isolation, attenuation
  • Page 43
    Tunnel Boring Machines (TBMs) are considered as the major boring machines in tunnels and underground spaces. Regarding the high cost of TBMs, performance assessment in a boring method using these machines is of paramount importance. Penetration rate and utilization coefficient are the major performance assessment indices of a TBM. There are various methods and equations for predicting the utilization coefficient, each having specific features and developed based on parameters of rock masses and machine specifications. Employing multivariate linear regression method and taking the key parameters of rock masses and TBM into consideration, this study proposed some relations for utilization factor in Zagros 1 tunnel (located near Hirvi village on the route Paveh- Nowsud, about 10 km to Nowsud, near Paveh city in Kermanshah Province, and about 120 km northwest of Kermanshah Province). To validate the developed equations, utilization factor was calculated in some sections of Ghomroud tunnel as well. Errors of the obtained results from regression method are lower than the ones obtained from NTH and CSM methods. In some cases, they exceed the ones obtained from NTH method and become lower than CSM method. In fact, regression method is ranked between the two methods. The results indicate that the equation proposed in this project predict utilization coefficient with an appropriate approximation as compared with the real condition.
    Keywords: Utilization coefficient, TBM, Zagross1 tunnel
  • Page 57
    At the rougher flotation circuit of the Miduk copper concentration plant (Kerman, Iran) five column cells (CISA) have been installed with 4m of diameter and 12m of height using static mixer type (MicrocelTM) spargers. Based on the initial design, columns should accept a feed rate of 625 t/h with 80% passing size of 90 µm and solids concentration of 28% and produce 88% of the plant concentrate (i.e., 22 t/h) containing 32% copper. Due to the mechanical and processing problems this objective was never achieved and theses columns were remained out of operation from the commissioning time (2005). The results of an extensive study indicated that spargers plugging is due to the entrance of small amount (2 kg) of coarse particles (up to 2.5 cm) and it is the main reason of columns non functionality. It was proposed in order to have a stable operation of the columns at the rougher stage the feed rate for each column should be reduced from 125 (design) to 70 t/h. The air superficial rate had to be also reduced from 1.9 (design) to 0.6 cm/s. A period of 10 days of continuous operation showed that the carrying capacity was 0.23 g/min/cm2 which was significantly lower than the design value (i.e., 0.58 g/min/cm2). The gas hold up was found to be lower than 10% beyond which columns started to move to the turbulent state indicated by “boiling” froth. The average life time of spargers was determined to be 20 days. The average recovery and concentrate grade of these columns were found 68 and 32%, respectively. The high wear rates of spargers, high level of maintenance and supervision needed and instability of the operation made the plant managers not to use the column cells as the roughers.
    Keywords: Column cells, Rougher, Sparger, Miduk, Sparger life time
  • Page 67
    The prevention of water wastage in mineral processing plants, especially in desert and arid regions is the present and future serious priorities of this industry. To fulfil this goal, Gol-E-Gohar mining and industrial company has defined water recovery projects, including the investigation on the factors affecting the filterability of the tailings of magnetite and hematite processing plants using membrane chamber filter press. In this research, based on the literature review and given the limitations of the process, 10 factors including pH of the pulp, filter aid, flocculent, solid percentage of the pulp, filter medium, time and pressure of squeezing stage, time and pressure of air blowing stage, and finally chamber thickness were selected for investigation of their influence in three steps: initial experiments, one factor tests and designed experiments. It is found the effect of four factors are significant on the "final moisture" of cake including time and pressure of air blowing stage, solid percentage of the pulp and chamber thickness. Also, the major parameters affecting the "throughput" of filtration were defined as the time of air blowing stage, the chamber thickness, the time of squeezing stage, solid percentage of the pulp and interaction effect of the time of air blowing and squeezing stage and the interaction effect of the time of air blowing stage and solid percentage of the pulp. Finally, optimization of the factors based on three objectives was performed, obtaining the minimum moisture content of 14.32 %, the maximum throughput of 0.27 tons per hour per square meter, and a combination of 17% moisture and 0.147 tons per hour per square meter throughput when both moisture and throughput were optimized simultaneously. The optimized conditions were tested and verified in laboratory and pilot scale.
    Keywords: Filter press, optimization, Gol-E-Gohar, moisture, throughput
  • Page 81
    Industrial wastewaters are hazardous to natural ecosystems and can pollute surface and groundwater. Management and treatment of wastewaters are important in order to preserve the environment. For this purpose, recently, combination of different methods are employed to meet the emission standards. Electrochemical method has been considered as a proper technique for treatment of various industrial wastewaters due to its environmental versatility and compatibility. Also, Zero-valent Fe nanoparticles are used as oxidizing, reducing and catalyst agents for removal of a wide range of pollutants. In this study, performance of a combination of electrocoagulation/electroflotation methods with Fe nanoparticles has been studied in a two-stage removal of Acid Red 14 and the parameters of nanoparticles concentration and duration of electrochemical method usage were optimized. Quality of the synthetized bimetallic Fe-Ni nanoparticles through chemical precipitation of iron salt with a strong reductant (sodium borohydride) was examined by XRD and SEM tests. The results showed that with the concentration of 0.3 gr/L Fe nanoparticles, dye and COD removal efficiencies of 100% were obtained for the wastewater that had been treated 90 min by electrochemical method. Electrochemical method is advantageous due to simple operation whereas takes more time for complete removal of contaminants. Accordingly, the combined treatment by electrochemical and Fe nanoparticles methods can be utilized to provide higher qualities, and in load shocks.
    Industrial wastewaters containing dyes are hazardous to natural ecosystems and can pollute surface and groundwater. Management and treatment of wastewaters are important in order to preserve the environment. For this purpose, recently, combinations of different methods are employed to meet the emission standards. Electrochemical method has been considered as a proper technique for treatment of various industrial wastewaters due to its environmental versatility and compatibility. Also, Zero-valent Fe nanoparticles are used as oxidizing, reducing and catalyst agents for removal of a wide range of pollutants. In this study, performance of a combination of electrocoagulation/ electroflotation with Fe nanoparticles has been studied in a two-stage removal of Acid Red 14 and the parameters of nanoparticles concentration and duration of electrochemical method usage were optimized. Quality of synthetized bimetallic Fe-Ni nanoparticles through chemical precipitation of iron salt with a strong reductant (sodium borohydride) was examined by XRD and SEM tests. The results showed that with the concentration of 0.3 gr/L Fe nanoparticles, dye and COD removal efficiencies of 100% were obtained for the wastewater that had been treated 90 min by electrochemical method. Electrochemical method has advantages such as simple operation whereas takes more time for complete removal of contaminants. Accordingly, the combined treatment by electrochemical and Fe nanoparticles methods can be utilized to provide higher qualities, and in load shocks.
    Keywords: Electrocoagulation, electroflotation, aluminum, nanoparticles synthesis, bimetallic Fe-Ni
  • Javad Akbardoost Page 91
    Dynamic fracture toughness is an important fracture parameter for investigating the cracked rock masses under impact loading such as earthquake, rock bursts, rock blast and projectile penetration. The experimental results showed that the dynamic fracture toughness of rocks is strongly dependent on the size of the specimen. Therefore, here, a criterion is proposed for considering the size effect on the dynamic fracture toughness of rocks. The proposed method is based on the modified maximum tangential stress (MMTS) criterion which has been established recently for size effect analysis on the crack specimens under static loading. In the proposed criterion, the required parameters such as tensile strength and critical distance are obtained from specimens subjected to the dynamic loads. Some experimental data reported for holed-cracked flattened Brazilian disk (HCFBD) specimen with different sizes are used for evaluating the proposed criterion. It is shown that the proposed simple approach can predict the dynamic fracture toughness of the large specimens in a good agreement with the experimental data. Dynamic fracture toughness is an important fracture parameter for investigating the cracked rock masses under impact loading such as earthquake, rock bursts, rock blast and projectile penetration. The experimental results showed that the dynamic fracture toughness of rocks is strongly dependent on the size of specimen. Therefore, in this paper, a criterion is proposed for considering the size effect on the dynamic fracture toughness of rocks. The proposed method is based on the modified maximum tangential stress (MMTS) criterion which has been established recently for size effect analysis on the crack specimens under static loading. In the proposed criterion, the required parameters such as tensile strength and critical distance are obtained from specimens subjected to the dynamic loads. Some experimental data reported for holed-cracked flattened Brazilian disk (HCFBD) specimen with different sizes are used for evaluating the proposed criterion. It is shown that the proposed simple approach can predict the dynamic fracture toughness of large specimens in good agreement with the experimental data.
    Keywords: Size effect, dynamic fracture toughness, impact loading, white marble, Holed-cracked flattened Brazilian disk specimen
  • Optimally Locating Additional Drill holes to Minimize Misclassification Error - A Case Study of Angouran Deposit
    Page 101
    During different stages of a mine lifespan, planning the location of additional drill holes, based on the objective of that stage is necessary. Most of the previous algorithms proposed for this purpose aim to reduce the block model uncertainty and enhance the value of the drilling information as their objective functions, and have paid little or no attention to improve the precision of the ore/waste classification. In this investigation, effort has been made to define, based on the misclassification probability parameter, an objective function for the optimization of the location of additional drill holes. Using the simulated annealing method in the Angouran mineral deposit, the efficiency of the proposed objective function has been validated and proved in optimally locating the additional drill holes. An advantage of this objective function, compared with the common ones, is that in addition to having a direct relationship with the kriging variance, it depends highly on the estimated and cut-off grades; the more is the difference between these grades, the less will be the misclassification probability. Since these two grades remain unchanged with an increase in the number of the drill holes, the only way to reduce the misclassification probability is to reduce the estimation variance by drilling the additional drill holes in appropriate locations.
    Keywords: Misclassification probability, additional drilling, optimization, simulated annealing