فهرست مطالب

  • پیاپی 43 (پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/08/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • شبیر ارشدنژاد* صفحات 1-9
    پژوهش در مورد تحلیل تنش در اطراف تونل، به ویژه دیواره و سقف آن سابقه زیادی دارد. اما در مورد کف تونل تحلیل زیادی صورت نگرفته است. در این مقاله با کمک روش تعادل حدی و اصول مکانیک خاک سعی شده تا روشی تحلیلی ارائه شود که بتوان نسبت به برآورد فشار آماس کف تونل در محیط های خاکی و توده سنگ های به شدت درزه دار که دارای رفتاری چون خاک هستند، اقدام نمود. فشار رو به بالا در کف تونل می تواند ناشی از پدیده تورم در سنگ ها و خاک های رسی به خاطر تغییر رطوبت، شدت میدان تنش و بروز پدیده لهیدگی، بزرگی قطر تونل و زون پلاستیک، زلزله و فشار آب منفذی و یا خزش و زمین لغزش رخ دهد. اما در این پژوهش صرفا به بررسی این پدیده ناشی از میدان تنش و شرایط ژئومکانیکی محیط و فشار آب منفذی پرداخته شده است. علاوه بر این مشخص شد که برای چسبندگی های بیش از 300 کیلو پاسکال و زاویه اصطکاک داخلی بیش از 33 درجه در تونل های با عمق کمتر از 100 متر و دهانه 6 متر، می توان از فشار رو به بالا در کف تونل و احتمال ایجاد شدن گوه ناپایدار در آنجا صرفه نظر نمود. به منظور ساده سازی در استفاده از مدل (مجموعه روابط) و یا برنامه نویسی، یک فلوچارت نیز پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: فشار آماس کف تونل، فشار آب منفذی، تحلیل تعادل حدی، تمرکز تنش
  • فاطمه وکیلی، پرویز پورقهرمانی*، حسین عبادی صفحات 10-22

    رفتار فلوتاسیون کانی آپاتیت از نمونه‎های سطحی و عمقی کانسنگ چندفلزی قره‎آغاج ارومیه مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش‎های فلوتاسیون درقالب طرح آزمایشی و بادر نظر گرفتن متغیرهای pH، درصد جامد و میزان مصرف کلکتور برای دو نمونه سطحی و عمقی کانسنگ مذکور انجام گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که امکان تهیه کنسانتره از هر دو نمونه وجود دارد ولی کیفیت کنسانتره ها کاملا با یکدیگر متفاوت می باشد و خاصیت شناورسازی آپاتیت نمونه عمقی ضعیف تر از نمونه سطحی می باشد. تحلیل تاثیر متغیرها بر پاسخ های عیار و بازیابی مشخص کرد که متغیر pH، درصد جامد و میزان کلکتور دارای تاثیر منفی بر عیار نمونه سطحی بوده ولی در نمونه عمقی pH و درصد جامد تاثیر معنی داری بر عیار ندارند و تاثیر میزان کلکتور بر عیار نمونه عمقی مثبت می باشد. پس از بهینه‎‎سازی شرایط فلوتاسیون هر دو نمونه، در شرایط بهینه پس از یک مرحله رافر و 5 مرحله شستشو برای نمونه‎ی سطحی کنسانتره ای با عیار %33/23P2O5 و بازیابی %74/80و برای نمونه‎ی عمقی پس از 6 مرحله شستشو کنسانتره ای با عیار %28/81P2O5 و بازیابی %55/01حاصل شد. مطالعات شناسایی نشان داد که کنسانتره عمقی دارای کلسیت و هورنبلند منیزیم دار می باشد که همراه با آپاتیت شناور شده و مانع از افزایش عیار کنسانتره نهایی می گردند. از طرفی نتایج آنالیز EDX نشان داد که میزان عنصر فلوئور در نمونه عمقی کمتر از نمونه سطحی می باشد که از دلایل قابلیت شناورسازی کم آپاتیت نمونه عمقی می باشد. نهایتا مشخص شد که در کانسار قره‎آغاج ارومیه با افزایش عمق کارآیی فلوتاسیون آپاتیت کاهش می‎یابد.

    کلیدواژگان: آپاتیت، فلوتاسیون، طرح آزمایشی، کانسنگ چندفلزی، قره‎آغاج ارومیه
  • سمیه نرئی، مجید عطایی پور* صفحات 23-33
    اشتغالزایی یکی از تاثیرات مهم اجتماعی معدنکاری است که از جنبه های مختلفی مورد توجه است. تعداد شغل جدید ایجاد شده، مدت اشتغال، کسب مهارت جهت اشتغال در معادن دیگر و مدت کار در شرایط نامناسب (بعضا معادن زیرزمینی) می تواند از ویژگی های اشتغالزایی ایجاد شده به واسطه معدنکاری در منطقه باشد. علاوه بر موارد گفته شده معدنکاری تاثیرات اجتماعی مثبتی نظیر ایجاد تسهیلات رفاهی و بهبود وضعیت معیشت مردم منطقه و تاثیرات منفی از قبیل ایجاد ناهنجاری های اجتماعی و بر هم خوردن توازن جنسیتی را دارد. تاکنون تحقیقات زیادی در مورد تاثیرات اقتصادی و زیست محیطی معدنکاری انجام شده و معیار سوم توسعه پایدار که اجتماع است، مغفول مانده است. در مقاله حاضر از روش "آزمون انتخاب" که روشی جدید از رویکرد "ترجیحات بیان شده" می باشد، برای برآورد ارزش تاثیرات اجتماعی معدنکاری استفاده شده است. در این پژوهش تاثیرات اجتماعی معدنکاری در دو بخش اشتغالزایی و سایر تاثیرات اجتماعی معدنکاری بررسی شده است. برای این کار پرسشنامه ای تهیه و نتایج 780 پاسخ برای هر بخش پس از کد بندی وارد نرم افزار STATA شده و الگوی متناسب با آن و ترجیحات پاسخ دهندگان با توجه به ضرایب و نتایج الگو به دست آمده است. بر اساس نتایج حاصل از برآورد الگوی لاجیت شرطی در هر دو بخش اشتغالزایی و سایر تاثیرات اجتماعی معدنکاری، آماره نسبت لاگرانژ برای معنی داری کل رگرسیون با توزیع مربع کای در سطح یک درصد کاملا معنی دار است که نشان دهنده معنی داری کل رگرسیون برای مدل می باشد. همچنین با توجه به نتایج این تحقیق می توان گفت برای افراد پاسخگو تعداد شغل و مطلوبیت وضعیت معیشت بیشترین ارزش را دارد و برای کسب مهارت حاضرند مدت بیشتری در شرایط نامناسب کار کنند به شرطی که این شرایط منجر به ایجاد ناهنجاری اجتماعی در محل زندگی آنها نشود.
    کلیدواژگان: معدنکاری، توسعه پایدار، آزمون انتخاب، لاجیت شرطی
  • فهیمه کشوری، محمد حیاتی، کیانوش بارانی * صفحات 34-48

    ایران چهارمین تولید کننده سنگ خام در دنیا است که نزدیک به 9 درصد تولید جهانی را در اختیار دارد. به طور میانگین سالانه نزدیک به 14 میلیون تن سنگ تزئینی خام از معادن استخراج می شود. در حال حاضر این صنعت با مشکلات زیادی در بخشهای تکنولوژی و روش های استخراج، مدیریت، تامین سرمایه و بازاریابی مواجه است. تدوین استراتژی و سیاست گذاری های صحیح می تواند نقش مهمی در حل مشکلات و توسعه صنعت سنگ داشته باشد. در این تحقیق با استفاده از روش SWOT نقاط قوت، نقاط ضعف، فرصت ها و تهدیدها صنعت سنگ استان لرستان مورد بررسی قرار گرفته و استراتژی های مناسب تدوین شده است. بدین منظور ابتدا 50 عامل اثرگذار شامل قوتها، ضعف ها، فرصت ها و تهدیدها شناسایی و 24 استراتژی مهم و کلیدی بر اساس نظرات 11 گروه از خبرگان مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داد موقعیت استراتژیک صنعت سنگ لرستان در حالت WT از حالت های چهارگانه SWOT قرار دارد. این وضعیت بیان گر مناسب بودن استراتژی های تدافعی برای صنعت سنگ لرستان است.

    کلیدواژگان: صنعت سنگ تزئینی، استان لرستان، برنامه ریزی استراتژیک، SWOT
  • سجاد محمدی، محمد عطائی*، رضا خالوکاکایی، علی میرزا صفحات 49-64

    اندازه گام تخریب اول در روش استخراج جبهه کار طولانی به طور مستقیم با بیشینه تنش وارد شده به تجهیزات نگهداری در ارتباط بوده و در نتیجه بر روی شرایط پایداری، ایمنی و تداوم عملیات موثر است. این مقاله برای تخمین گام تخریب اول رویکردی مبتنی بر قابلیت تخریب لایه-های سقف ارائه می کند. برای این منظور قابلیت تخریب سقف بلاواسطه از طریق تعریف شاخص قابلیت تخریب لایه های سقف (RSCi) با هدف تجمیع پارامترهای موثر در فرآیند تخریب لایه های سقف تعریف شده است. این شاخص به عنوان خروجی یک سیستم طبقه بندی جدید با استفاده از یک روش ترکیبی تصمیم گیری چند معیاره فازی توسعه یافت است. سپس ارتباط بین حجم فضای استخراج شده تا زمان وقوع تاثیر وزنی اول (یعنی حاصل ضرب طول سینه کار در ارتفاع کارگاه در گام تخریب اول) با RSCi به صورت مدل های خطی و غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور توسعه و اعتبار سنجی مدل ها از پایگاه داده ای جمع آوری شده شامل اطلاعات دوازده پهنه از شش کشور استفاده شده است. نتایج اعتبار سنجی مدل ها نشان می دهد مدل غیرخطی چندجمله ای درجه 2 دارای بهترین عملکرد در تخمین گام تخریب اول در سه پهنه هدف اعتبارسنجی بوده است. نتایج کلی حاصل از مقاله نشان می دهد رویکرد ارائه شده دارای انعطاف پذیری و دقت قابل قبولی برای تخمین گام تخریب اول پروژه های استخراج جبهه کار طولانی زغال سنگ است.

    کلیدواژگان: زغال سنگ، استخراج جبهه کار طولانی، گام تخریب اول، قابلیت تخریب، سقف بلاواسطه
  • مجید شاه حسینی، فرامرز دولتی *، مهدی امینی، لونا ابراهیمی، عباس محبی صفحات 65-81

    اکسایش کانی های سولفیدی به خصوص پیریت مهمترین منبع تولید کننده اسید در باطله های معدنی به شمار می رود. علاوه بر پیریت، اکسایش سایر کانی های سولفیدی مانند کوولیت، کالکوپیریت و گالن نیز منجر به تولید اسید می شود. انباشته های باطله معادن با مقادیر بالای کانی های سولفیدی ممکن است در نتیجه فرآیندهای اکسایش و در ادامه هیدرولیز، زهاب اسیدی تولید نمایند. بنابراین میزان تولید و خنثی سازی باطله-های انباشته شماره 7 معدن میدوک با استفاده از آزمون های استاتیک متداول از جمله اسید-باز محاسباتی (ABA) و تولید اسید خالص (NAG) تعیین شد. همچنین، جهت اعتبارسنجی آزمون های استاتیک، مطالعات کانی شناسی بر روی سولفیدهای اولیه و کانی های ثانویه با استفاده از روش های میکروسکوپ نوری، پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز میکروسکوپ کاوشگر الکترونی (EPMA) صورت گرفت. استخراج انتخابی جهت شناسایی کمی فازهای گوگرد همراه با سولفیدهای اولیه و کانی های ثانویه نیز به کار گرفته شد. قابلیت تشکیل زهاب اسیدی معدن با محتوای فلزی خیلی زیاد در انباشته شماره 7 وجود دارد. بر مبنای مقایسه مقادیر NAG pH با NAPP، همه نمونه-های باطله قابلیت تولید اسید (PAF) را دارند. کمترین و بیشترین میزان NAPP در نمونه های HB1 و HC1S به ترتیب با مقادیر 200/08و 654/1kg H2SO4/ ton تعیین شد. بر اساس مقادیر NAG pH و pH گل اشباع، همه نمونه های باطله در محدوده تولید کننده اسید تا فوق العاده تولید کننده اسید قرار گرفتند. به علت شدت اکسایش پیریت، میزان گوگرد فاز سولفاتی در محدوده 1/2 تا 7/2 درصد وزنی برآورد شد. بر اساس تحلیل سلسله مراتبی خوشه ای و تحلیل مولفه های اصلی، پارامتر pH مهمترین نقش در انحلال مواد باطله را دارد. همچنین، عناصر Fe، Pb و As همبستگی مثبت و قوی نشان دادند که بیانگر منشاء یکسان آنها در فاز محلول در آب است. نتایج تحقیق حاضر در پیش بینی تولید زهاب اسیدی معدن و مدیریت باطله های معدنی کاربرد دارد.

    کلیدواژگان: آزمون های استاتیک، زهاب اسیدی معدن، SEM، EPMA، آنالیز آماری چند متغیره
  • ثریا فروغی، جعفر خادمی *، مسعود منجزی، مایکا نرینگ صفحات 81-90

    تعیین محدوده بهینه کارگاه و زمان بندی تولید بهینه، دو بخش مهم در طراحی معادن زیرزمینی می باشند که ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند و نتایج بهینه سازی هر بخش بر بخش دیگر تاثیر بسزایی دارد، لذا بهینه سازی این دو بخش به صورت مجزا نمی تواند بهینگی را تضمین کند؛ چراکه در روش مجزا، اثرات و تعاملات بین بخش های مختلف طراحی نادیده گرفته می شود و این روش قادر به مدیریت مسائل و مشکلات بین بخش هایی نیست. در سالهای اخیرگرایش به روش بهینه سازی همزمان و یکپارچه بخش های مختلف معدنکاری زیرزمینی توجه ویژه ای را به خود اختصاص داده است که در آن بخش های مختلف در فرایند طراحی معدنی به صورت همزمان بهینه سازی می شود و منجر به تولید طرح های معدنی سودآورتر می شود. در مطالعه حاضر، یک مدل ریاضی عدد صحیح برای بهینه سازی همزمان محدوده کارگاه و زمان بندی تولید در روش استخراج از طبقات فرعی توسعه داده شد؛ سپس مدل ارائه شده بر روی یک کانسار آهن اجرا و نتایج حاصل از بهینه سازی همزمان با روش مجزا مقایسه شد. نتایج نشانگر آن بود که روش بهینه سازی همزمان قادر است نتایج بهینه صحیح را برای تعیین محدوده کارگاه و زمان بندی تولید با برآورده سازی تمام محدودیت-های مرتبط با این دو بخش از طراحی معدنکاری زیرزمینی تولید کند. کاربرد این روش روی یک کانسار آهن، منجر به افزایش16درصدی در ارزش خالص فعلی (NPV) نهایی در مقایسه با روش بهینه سازی مجزا شد.

    کلیدواژگان: بهینه سازی همزمان، بهینه سازی مجزا، محدوده کارگاه بهینه، زمان بندی تولید، برنامه ریزی عدد صحیح
|
  • Shobeir Arshadnejad * Pages 1-9
    There are many researches and contributions on stress analysis of tunnel’s roof and wall. But there is not enough research on invert stress analysis, especially in soft grounds. In this paper it has been tried to introduce an analytical model for prediction and calculation of invert up-lift pressure in soil and very poor quality rock mass. Figure 1 shows the problem under tunnel’s structures. When the pressure is high tunnel designer must be considered an invert structure for control of instability under tunnel lining. The pressure can be occurred by swelling process in some rocks and soils with high value clay content when there is a variation in moisture. But this research has been focused on invert up-lift pressure just by field stress and geomechanics conditions. Stress concentration and pore pressure have been considered in the equilibrium limit analysis and Mohr-Columb failure criterion has been applied as a linear well-known formulation for soils and very jointed rock masses behavior.
    Keywords: Tunnel invert up-lift pressure, Equilibrium limit analysis, stress concentration
  • Parviz Pourghahramani *, Hussien Ebadi, Fatemeh Vakili Pages 10-22

    Floatation behavior of apatite mineral from the surface and deep samples of polymetallic ores from Gharah-Aghaj Urmia was studied. Floatation experiments were performed in the form of an experimental design considering the pH, solid percentage, and collector consumption amount as variables, for two samples of mentioned surface and deep ores. Results of the experiments approved the feasibility of obtaining concentrate from both samples, but the qualities of concentrates are completely different and floatation behavior of apatite of deep sample is weaker compared with the surface sample. Analyzing the effect of variables on the resultant grade and recovery revealed that pH, solid percentage and collector amount have a negative effect on surface sample grade. However, in the deep sample, pH and solid content don’t have a significant effect on grade and the effect of collector amount on deep sample grade is positive. After optimization of floatation conditions for both samples, at optimized conditions, for the surface sample after a rougher stage and 5 cleaner stages, a concentrate with a grade of 33.23%% P2O5 and a recovery of 74.80%, and for the deep sample after 6 cleaner stages, a concentrate with a grade of 28.81% P2O5 and a recovery of 55.01% were obtained. Characterization revealed that deep concentrate has calcite and Magnesio-Hornblende which floats along with apatite and prevents the increase of the final concentrate grade. On the other hand, results of elemental analysis by EDX showed that the amount of fluorine element in the deep sample is lower in comparison to the surface sample, which is a reason for the low floatation strength of deep sample apatite. Finally, it has been concluded that in the Urmia Gharah-Aghaj ore deposit, as the depth increases the floatation efficiency of apatite decreases.

    Keywords: Apatite, Flotation, Experimental design, polymetallic ore, Gharah-Aghaj Urmia
  • Somaye Narrei, Majid Ataeepour * Pages 23-33
    Job creation is one of the important social impacts of mining, which is considered in many aspects. The number of new jobs created, the duration of employment, the acquisition of skills for employment in other mines and the duration of work in inappropriate conditions (sometimes underground mines) can be attributed to the job creation opportunities created by mining in the region. In addition to the above mentioned, mining has positive social impacts such as creating welfare facilities and improving the livelihoods of the people of the region and negative impacts, such as the creation of social anomalies and the collapse of gender balance. So far, much research has been done on the economic and environmental impacts of mining, and the third criterion of sustainable development, which is a community, has been neglected. In this paper, the "choice experiment" method, a new method of "stated preferences" approach, has been used to estimate the value of social impacts of mining. In this study, the social impacts of mining on two parts of employment and other social impacts of mining have been investigated. For this purpose, a questionnaire was prepared and the results of 780 responses for each section after encoding were entered into the STATA software and its appropriate pattern and respondents preferences according to the coefficients and pattern results. Based on the results of estimating conditional logit in both section, Lagrange's ratio is statistically significant which shows a significant regression for the model. Also, according to the results of this research, it can be said that for respondents, the number of jobs and desirability of the livelihood is the highest value and they are ready to work longer in inappropriate conditions, provided that these conditions do not lead to social anomalies in their place of residence.
    Keywords: Mining, Sustainable development, Choice Experiment, conditional logit
  • Fahimeh Keshvari, Mohammad Hayati, Kianoush Barani * Pages 34-48

    Iran is the fourth largest producer of dimension stone in the world, which owns nearly 9 percent of global production.On average, annual production of dimension stone is 14 million tons. Due to the many problems such as, lack of technology and modern machinery in the quarry and processing of dimension stone, lots of these resources are disposed as wastes. In this research, the strategic planning of Lorestan dimension stone processing Industry has been investigated using SWOT analysis. Firstly, the factors affecting this industry are identified in four categories of strengths, weaknesses, opportunities and threats, are identified using experts' opinion in the mining sector. Then, 50 questionnaires of these factors (strengths, weaknesses, opportunities and threats) were prepared and distributed. Both traditional and modern methods were used to analyze the results and select appropriate strategies. In the traditional method, the effect of each factor on the dimension stone processing industry were determined and then the strategic situation of the dimension stone processing industry of Lorestan province was identified using the SWOT, EFE, IFE, IE matrices the results showed, the strategic situation of Lorestan stone processing industry can be considered as defensive situation.

    Keywords: decorative stone industry, Lorestan province, Strategic planning, SWOT Analysis
  • Mohammad Ataei, Reza Kakaie, Ali Mirza Pages 49-64

    The interval of the first roof weighting in mechanized longwall mining is directly related to the applied loads on the support system and, hence, have an important role on the stability, safety and continuity of operation. This paper presents an approach based on the cavability of immediate roof to estimate the first roof weighting interval. For this purpose, the roof strata cavability index (RSCi) was defined with the aim of integrating the effective parameters on the roof caving process. RSCi was developed as the output of a new classification system using a fuzzy hybrid multi criteria decision-making technique. After that, the relationship between RSCi and extracted volume until the first caving moment (i.e. the product of extraction height in the panel width in the first roof weighing interval) was determined using linear and non-linear regression models. The models were proposed and validated using a database included surveyed and collected data of twelve actual cases from six countries. Results indicate that the quadratic polynomial degree 2 model possesses a higher performance in the estimation of the first roof weighting interval when compared to the other models. From this paper can be concluded that the proposed approach has an acceptable accuracy and flexibility as well in the estimation of the first roof weighting interval in longwall coal mining projects.

    Keywords: Coal, Longwall mining, First roof weighting interval, Immediate roof, Cavability
  • Majid Shahhosseini, Mehdi Amini, Luna Ebrahimi, Abbas Mohebi, Faramarz Doulati * Pages 65-81

    The oxidation of sulphide minerals especially pyrite is the main source of acid production in mine waste rocks. Other sulphide minerals including chalcopyrite, covellite, and galena may be also responsible for acid production. Huge waste rock dumps with high sulphide content may generate acidic drainages as a result of oxidation and hydrolysis processes. Accordingly, acid production and neutralization potential of waste rocks were evaluated based on common Acid-Base Accounting (ABA) and Net Acid Generation (NAG) methods at dump No.7 from Miduk Mine. The results of chemical methods were compared with the mineralogical studies. Mineralogical analyses including X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and electron probe micro analysis (EPMA) were employed to comprehensively study primary sulphides and secondary minerals. There was a strong possibility to generate acid mine drainage (AMD) with very high metal content in dump No. 7. According to the results of NAPP and NAG pH, all samples were classified as potential acid forming (PAF). The lowest and the highest NAPP were determined in samples HB1 and HC1S with values 200.08 and 654.14 kgH2SO4/t. Regarding paste pH and NAG pH classification, all samples were categorised as extremely acid forming (EAF) and acid forming (AF) groups. Due to high pyrite oxidation, the portion of sulphate sulphur was ranged between 1.28 and 7.28 wt. According to both hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA), pH has an important role in the dissolution of waste materials. In addition, there was a strong positive correlation between Fe, Pb and As indicating the fact that they may have the same secondary mineral source in the soluble phase of the wastes. The results of the present study could be applied in the prediction of AMD generation and mine waste management.

    Keywords: static tests, Acid mine drainage (AMD), SEM, EPMA, Multivariate statistical analysis
  • Sorayya Foroughi, Masoud Monjezi, Micah Nehring, Jafar Khademi * Pages 81-90

    Stope layout and production scheduling are two main areas of underground mine planning that have a close relationship with each other such a way that optimization results of each of them have important effects on the other one. Hence, separately optimization of these two areas cannot guarantee the true optimum. Because, in isolated optimization approach often ignores the effects of different planning areas on each other, this is not able to manage issues among different areas. To tackle this problem, simultaneous optimization approaches are developed in recent years which simultaneously optimize the different areas of the mine planning process and lead to more profitable mine plans. In the present research, a mathematical IP model has been developed to simultaneously optimize stope layout and production schedules for sublevel stoping (SLS). Then, the developed model is applied on iron ore operations and obtained results from simultaneous optimization were compared with those of isolated approach. It has been concluded that the simultaneous optimization approach is able to produce the globally optimal scheduling result for the stope layout optimization and scheduling by taking into account all constraints related to both areas. Application of the simultanous optimization method in iron ore operation resulted in a 16 per cent increase in final NPV over the isolated approach.

    Keywords: Simultanous optimization, isolated optimization, stope layout, production scheduling, integer programming