فهرست مطالب

مهندسی معدن - پیاپی 47 (تابستان 1399)
  • پیاپی 47 (تابستان 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/07/21
  • تعداد عناوین: 7
|
  • احمد آریافر، سعید یوسفی*، وحید خسروی، محمد خراشادی صفحات 1-13
    ورقه 1:100000 کردگان در پهنه ساختاری لوت شمالی و در استان خراسان جنوبی قرار دارد. در این محدوده، کانه زایی عمدتا به صورت رگه ای است که توسط ساختارهای گسلی با روند شمال غربی- جنوب شرقی، کنترل می شود. به منظور بهبود نتایج عملیات اکتشاف از سه راهکار استفاده شد. برای از بین بردن عناصر مزاحم و رسیدن به فاکتورهای تمیز در روند پیاده سازی روش آماری چند متغیره از روش آنالیز فاکتوری مرحله ای SFA استفاده شد. علاوه بر حذف عناصر بی اثر در محاسبات، عناصر غیر مرتبط با تیپ کانی سازی مس رگه ای نیز کنار گذاشته شد. در نهایت با استفاده روش نوین GMPI، آنومالی های بدست آمده، شدت بخشی و مرز دقیق آن ها مشخص شد. در طی عملیات اکتشافی در منطقه کردگان، 836 نمونه رسوبات آبراهه ای و 30 نمونه تکراری برداشت شد. نمونه های رسوبات آبراهه ای با روش ICP توسط سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی شمال شرق کشور مورد تجزیه شیمیایی قرار گرفت. با انجام روش SFA در سه مرحله، عناصر Ag، Ni و Cd از محاسبات آنالیز فاکتوری کنار رفتند. در مرحله بعد عناصر Co، Cr، Fe، Mn، Sc، Ti،V ، Sr، Ba و W که همخوانی با تیپ مس رگه ای ندارد حذف شدند و مجددا آنالیز فاکتوری انجام شد. نتایج به دست آمده عناصر را در سه فاکتور طبقه بندی کرد که با روش GMPI تلفیق و کلاسه بندی شدند. بر اساس نتایج، 8 منطقه امیدبخش اکتشافی به دست آمد که با تحقیقات گذشته منطقه و همچنین گسل ها و واحدهای آندزیت و توف آندزیتی با سن ایوسن به عنوان سنگ مناسب ذخا یر رگه ای، همخوانی دارد. به نظر می رسد روش مورد استفاده قادر است با به کارگیری اثرهای ژیوشیمیایی چندعنصری و تلفیق این اثرها، آنومالی ها را منطبق با سایر شواهد اکتشافی شناسایی و استنتاج نمایند.
    کلیدواژگان: آنالیز فاکتوری مرحله ای SFA، شاخص احتمال کانی سازی ژئوشیمیایی GMPI، مناطق امیدبخش اکتشافی، ورقه کردگان، تیپ مس رگه ای
  • حمیدرضا فرجی کلاریجانی، سید محمداسماعیل جلالی* صفحات 14-29

    تکمیل زنجیره ی ارزش بخش معدن و صنایع معدنی نیازمند سرمایه گذاری زیادی است که در شرایط فعلی کشور تامین آن با اتکا به بودجه عمومی امکان پذیر نیست. استفاده از روش مشارکت عمومی -خصوصی (PPP) یکی از راه کارهای موثر در تامین مالی با مشارکت و همکاری بخش خصوصی است. پیاده سازی درست PPP در پروژه های معدنی مستلزم شناسایی عوامل موثر بر موفقیت از طریق بررسی و مطالعه تجربه های کشورهای جهان و هم چنین استفاده از نظرات صاحب نظران و متخصصان است. در این پژوهش برای شناسایی و اولویت بندی عوامل موثر بر موفقیت PPP در پروژه های معدنی با مطالعات کتابخانه ای و بررسی اسناد و مدارک، عوامل اصلی موفقیت شناسایی شده و برای اولویت بندی آن پرسش نامه هایی تدوین و در اختیار خبرگان قرار گرفت و نتایج پرسش نامه با استفاده از آزمون فریدمن رتبه بندی شد. نتایج پژوهش نشان می دهد که تعریف پروژه مناسب، بیشترین اهمیت را در بین عوامل موثر بر موفقیت پروژه های مشارکت عمومی- خصوصی دارد و عوامل تنظیم سازوکار پرداخت، عقد قرارداد مناسب، محیط سیاسی و اجتماعی مناسب و تدوین و تصویب قوانین در رتبه های بعدی قرار دارند

    کلیدواژگان: تامین سرمایه، مشارکت عمومی - خصوصی (PPP)، عوامل موفقیت، معدن
  • میرمهدی سیدرحیمی نیارق*، مهدی زارع، رضا قوامی ریابی صفحات 30-42

    کانی سازی طلا در منطقه کردستان ایران، واقع در زون سنندج - سیرجان، به عنوان تیپ طلای پهنه های برشی طبقه بندی شده است. برای جداسازی بهینه نمونه های آنومال کانی سازی شده طلا نیاز به بررسی دقیق و درست ویژگی های زیرجوامع ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق برای بررسی دقیق تر این ویژگی ها و بهبود نتایج، روش آنالیز تمایز بر روی نتایج مدل سازی نمودار احتمال پیاده سازی شده است. برای این منظور از نمونه های رسوبات آبراهه ای 21 متغیر ژیوشیمیایی (Zn, W, V, Ti, Sn, Sb, Pb, Ni, Mo, Mn, Hg, Cu, Cr, Co, Bi, Be, Ba, B, Au, As, Ag) استفاده شده است. در ابتدا با انجام مدل سازی نمودار احتمال چهار زیرجامعه در بین داده های عنصر طلا شناسایی شد و با تحلیل مدل حدود تقریبی زمینه و آنومالی تخمین زده شد. در این مرحله، از بین داده های خام، مقادیر غلظت های ppb 5، 15 و 30 به عنوان مرز جوامع انتخاب شدند و در نهایت مقادیر ppb 15 و 30 به عنوان حدآستانه آنومالی ها به ترتیب با مقدار مساحت 38 و 26 کیلومترمربع معرفی شد. سپس به هر یک از این زیرجوامع کد اختصاص داده و با استفاده از تکنیک آنالیز تمایز نسبت به کلاسه بندی داده ها با سه تابع خطی متشکل از 6 متغیر (Ag, Au, Co, Mn, Mo, V) که بیشترین اثر را در کلاسه بندی نمونه ها داشته اند، اقدام شد. متغیرهای گروه عنصر طلا به عنوان موثرترین عناصر در شناسایی نمونه های آنومال طلا معرفی شدند. به منظور اعتبار سنجی توابع آنالیز تمایز، در کلاسه بندی جوامع، از روش های اصلی و ارزیابی متقابل استفاده شد. با این اعتبارسنجی، داده ها با صحت معادل 87% و 83% طبقه بندی شدند. نتایج توابع تفکیک روی مدل نمودار احتمال قادر است تا در بهینه سازی عملیات اکتشافی و رده بندی داده-های جدید اکتشافی منطقه به زمینه یا آنومال با استفاده از شش پارامتر ژیوشیمیایی مذکور، راهنمای موثری در انجام مراحل بعدی عملیات اکتشافی باشد.

    کلیدواژگان: آبراهه، مدل، احتمال، تمایز، آنومالی
  • علی حضرتی دستجرد، علی اصغر خدایاری* صفحات 43-55

    دامپتراک ها‎ به عنوان اصلی ترین ماشین‎آلات باربری در معادن روباز مطرح می باشند. هزینه‎ی سرمایه‎ای و جاری بالای این ماشین‎آلات، مدیریت دقیق و بهره کشی حداکثری را می‎طلبد که این موضوع نیز در گرو شناخت دقیق از سیستم و درک رفتار آن در شرایط عملیاتی مختلف می باشد. رویکرد "سنجش اهمیت" از جمله روش های پرکاربرد در این زمینه می باشد که با اولویت بندی سیستم یا اجرای آن از منظرهای مختلف مانند وضعیت سرپایی، خواب یا آماده بکاری مهندسین را در اتخاذ تصمیمات صحیح مدیریتی و تخصیص منابع یاری می دهد. سنجش اهمیت قابلیت اطمینان، تعمیرپذیری یا دسترسی به عنوان تلفیقی از این دو با تحلیل زمان های سرپایی و خواب قادر به اولویت بندی و تعیین گلوگاه عملکردی سیستم می باشند. لذا در این مقاله رویکردی جامع بر اساس سنجش اهمیت قابلیت دسترسی برای افزایش عملکرد یک دستگاه دامپتراک معدن گل گهر سیرجان پیشنهاد شد. در این دامپتراک، زیرسیستم انتقال قدرت و بدنه به عنوان پراهمیت ترین و کم اهمیت ترین زیرسیستم از نظر قابلیت دسترسی شناخته شدند. همچنین افزایش قابلیت دسترسی دامپتراک در گرو افزایش قابلیت تعمیرپذیری زیرسیستم انتقال قدرت می باشد.

    کلیدواژگان: قابلیت دسترسی، قابلیت اطمینان، قابلیت تعمیرپذیری، سنجش اهمیت
  • رضا سعیدی، محمدحسین صادقی* صفحات 56-67
    روش حفاری ضربه ای درون چاهی برای حفاری در شرایط متوسط تا سخت زمین شناسی روش قابل اعتمادی است. با توجه به نیاز کشور به انواع سرمته در صنایع مختلف، با گسترش دانش و تولید آنها می توان واردات گسترده ی این محصولات را محدود کرد. در این پژوهش برخورد سرمته-سنگ با درنظر گرفتن برهم کنش دکمه تنگستن کارباید(botton)-بدنه و تنش های پسماند حاصل از انطباق تداخلی آنها جهت تعیین تلرانس مناسب برای اتصال دکمه (insert) در بدنه سرمته مطالعه شد. این تلرانس که مهمترین عامل تاثیرگذار در جدا شدن دکمه ها و درنتیجه عمر سرمته است در حالت تک دکمه (single-insert) با زوایه های برخورد مختلف و همچنین برای نمونه کامل سرمته 3.5 اینچ با تعداد 13 دکمه بصورت ضربه ای-چرخشی شبیه سازی گردید. بدین منظور ابتدا خواص مکانیکی نمونه های استاندارد از جنس فولاد DIN1.6580 که برای ساخت بدنه سرمته استفاده می شود از طریق آزمایش های تجربی بدست آمد. سپس به منظور صحت سنجی و نیز بدست آوردن اندازه شبکه (Mesh size) مناسب، نتایج شبیه سازی اتصال تداخلی با روش تحلیلی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که میزان تداخل و سرعت و زاویه برخورد تاثیر زیادی در تنش ها و نیروهای فرآیند دارند. در تداخل 1.2%تنش در بدنه سرمته تقریبا به استحکام نهایی آن می-رسد. در حالت 0.9% و0.6% مقداری کرنش پلاستیک نیز در بدنه ایجاد خواهد شد. حفاری در شرایط کاری واقعی با سرمته ی ساخته شده براساس نتایج بدست آمده کاملا موفقیت آمیز بود. نتایج این مطالعه در انتخاب میزان تداخل دکمه-سرمته در فرآیند ساخت آن کمک شایانی می نماید.
    کلیدواژگان: سرمته حفاری DTH، انطباق تداخلی، تنش پسماند، استوانه جدار ضخیم، مدل دراکر-پراگر توسعه یافته
  • سید امید رستگار*، رضا بیگزاده صفحات 68-75

    در این مطالعه مدلسازی بیولیچینگ فلزات باارزش وانادیوم، نیکل و مس موجود در خاکسترهای سوخت نفت‌کوره با استفاده شبکه‌های عصبی مصنوعی بررسی می‌شود. در مدل‌های به‌دست‌آمده، درصد استخراج فلزات به‌عنوان تابعی از فاکتورهای pH (در بازه 1- 5/2)، غلظت اولیه یون Fe2+ (در بازه 0- 9 گرم بر لیتر)، درصد تلقیح باکتری (در بازه 1- 10 %) و زمان (در بازه 0- 15 روز) فرایند مورد بررسی قرارگرفته است. سه مدل شبکه عصبی برای تخمین درصد استخراج هریک از فلزات ارایه شد. از روش پس انتشار خطا و الگوریتم لونبرگ-مارکورت برای آموزش شبکه استفاده شد. یک‌چهارم داده‌ها در فرایند آموزش شبکه عصبی استفاده نشد و برای ارزیابی مدل مورد استفاده قرار گرفت. متوسط خطای نسبی (MRE) برای وانادیوم، نیکل و مس به ترتیب برابر با % 35/5، % 07/3 و % 82/2 به دست آمد. همچنین مقدار بزرگ‌تر از 99/0 از کسر مطلق واریانس (R2) بیانگر تایید اعتبار مدل‌های به دست آمده از شبکه عصبی می‌باشد.

    کلیدواژگان: مدلسازی، بیولیچینگ، شبکه های عصبی، خاکستر نفت کوره
  • سیما محمدنژاد*، محمود عبدالهی، حامد خالدی صفحات 76-86

    یکی از چالش های پیش رو در شناسایی و مشخصه یابی غالب کانسنگ های طلای رگه ای، وجود اثر ناگت بالا می باشد. بهره برداری از این ذخایر چه در مرحله برآورد ذخیره و چه در مرحله فراوری با پیچیدگی های فراوانی رو به رو است. در این پژوهش کانسنگ طلای ازغد با اثر ناگت بالا با به کارگیری روش های نوین عیارسنجی مورد بررسی قرار گرفته است. معدن ازغد دارای سه رگه ی اکسیدی، شیلی و سیلیکاتی می باشد. داده های عیارسنجی اولیه به روش قالکاری وجود اثر ناگت بالا را تایید کردند. با مقایسه روش های مختلف عیارسنجی، روش لیچینگ کامل با شرایط 5 کیلوگرم نمونه به ابعاد زیر 75 میکرون و میزان سیانور سدیم 5/1 گرم بر لیتر در pH برابر 5/10 به عنوان روش مناسب جهت عیارسنجی این نمونه تعیین شد. بر این اساس عیار طلا در رگه های اکسیدی، سیلیکاتی و شیلی، برابر 7/4، 4/0 و 25/0 پی پی ام تعیین گردید. همچنین مطالعات فازشناسی طلا به روش لیچینگ تشخیصی نشان داد 7/75 درصد طلا آزاد، 0/18 درصد درگیر در فازهای سولفیدی و 3/6 درصد طلا در فازهای سیلیکاتی توزیع یافته است. آزمایش های فراوری به منظور توسعه فرایند مناسب در این کانسنگ صورت پذیرفت. بهینه سازی پارامترهای عملیاتی موثر، میزان خردایش 75=d80 میکرون، مصرف سیانور سدیم 41/1 گرم بر لیتر و 30 درصد جامد در 5/10=pH و مدت زمان 24 ساعت را تایید کرد. میزان بازیابی در این شرایط برابر 9/82 درصد طلا به دست آمد. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند به نحو موثری در شناسایی، مشخصه یابی و فراوری کانسنگ های طلای با اثر ناگت بالا استفاده شود.

    کلیدواژگان: اثر ناگت، طلا، سیانوراسیون، مشخصه یابی، ازغد
|
  • Ahmad Aryafar, Saeed Yousefi *, Vahid Khosravi, Mohammad Khorashadi Pages 1-13
    Kordagan 1:100,000 sheet is located in the northern Lut structural block and in South Khorasan province. In this area, mineralogy is mainly a vein controlled by fault structures with a northwest-southeast trend. In order to improve the results of the exploration, three solutions were used. To eliminate interfering elements and obtain clean factors in the multivariate statistical technique of stepwise factor analysis (SFA) was used. In addition to eliminate ineffective elements in the calculations, the elements that were not related to vein-type copper mineralization were also excluded. Finally, using the GMPI method, the obtained anomalies were intense. During the exploratorion operations in the Kordgan region, 836 stream sediment and 30 duplicate samples were taken. The samples were analyzed by ICP method by the Geological Survey and Mineral Exploration of Iran. Through the SFA in three step, the elements Ag, Ni and Cd were omitted from factor analysis calculations. In the next step, the elements Co, Cr, Fe, Mn, Sc, Ti, V, Zn, Sr, and W, which did not correspond to vein-type copper mineralization, were removed and factor analysis was prformed again. The results classified the elements into three factors, which were integrated and classified by GMPI method. Based on the results, eight favorable exploration areas were detected. These area was entirely compatible with the former investigation and also faults and favorable geological units for veins reserves such as Andesite and Andesitic tuff with Eocene age. It seems that the applied methods, by using multi-elemental geochemical signatures and integrating them appropriately, can identify and deduce anomalies consistent with other exploratory evidence.
    Keywords: Stepwise factor analysis (SFA), Geochemical mineralization probability index (GMPI), Favorable exploration areas, Kordagan area, vein-type copper mineralization
  • HamidReza Faraji Kalarijani, S.M.E Jalali * Pages 14-29

    Improvement of the value chain of mining and mineral industries requires a lot of investment. Considering the current condition of the country, this cannot be achieved just by the public budget. One possibly effective approach in financing is the participation of public and private parties is Public-Private Participation (PPP). In order to apply this method to the mining projects, it is necessary to identify factors effective on success through studying and analyzing other countries' experiences and experts' solutions. In this manuscript, in order to identify and prioritize factors effective on PPP success in mining projects, previous researches and papers were studied, success-factors identified and several questionnaires prepared and were given to the experts in order to prioritize them. Then, the results were ranked using Friedman Test. The results of this research showed that through different factors, "defining the appropriate project" has the highest importance on the success of PPPs. Next important ones are payment mechanisms, proper contracts, appropriate political and social environment and legislating new laws, respectively.

    Keywords: mining investment, Public-private partnership, PPP, success-factors
  • Mirmahdi Seyedrahimi Niaraq *, Mehdi Zare, Reza Ghavami Riabi Pages 30-42

    One of the most important goals in minerals exploration is the identification of mineralization areas. Since gold is considered as the financial support of the countries, this is one of the important requirements in identifying and evaluating these types of deposits. Therefore, samplings and exploratory studies should be designed in such a way that the risk of exploratory operations is minimized. The mineralization of gold in the Kurdistan region of Iran, located in the Sanandaj-Sirjan zone, has been categorized as a shear zone gold type. In order to optimum separation of gold mineralized anomalous areas, it is necessary to carefully investigate the characteristics of the sub-population. In this research, for the purpose of a more accurate investigation of these characteristics and improvement of results, the discriminant analysis method was implemented on the probability plot modeling results. For this purpose, the stream sediment samples for 21 geochemical variables (Zn,W,...) was used. Initially, by modeling the probability diagram, four sub-population were identified among the data of the gold element, and by analyzing the model, were estimated approximate background and anomaly limits. Subsequently, each of these sub-population is allocated code. By the use of the discriminant analysis, DA, method was classified the data with three discriminant functions, DF, consisting of 6 variables (Ag, Au, Co, Mn, Mo, V) that have the greatest effect in classifying the samples. In order to validate functions in classifying the population, were used the original methods and cross-validation. With this validation the areas were categorized with the correctness 87% and 83%. The results of DFM on the probability model can be used to optimize the exploratory operations and classifying new exploratory data to the background or anomaly using the six geochemical parameters mentioned above and it can be an effective guide to the subsequent stages of exploratory operations.

    Keywords: Stream, model, Probability, Discriminant, Anomaly
  • Ali Hazrati Dastjerd, AliAsghar Khodayari * Pages 43-55

    Trucks are the main hauling machinery in open pit mines. High capital and operational cost requires accurate management and high efficiency of this equipment, this circumstance depends on the accurate understanding of the system and its behavior in different operating conditions. “Importance measure” approach is one of the useful methods that prioritizes system or implement it from different perspectives such as up and down time aiding the engineers for better decision making about management and resource allocating. Reliability, availability and maintainability (RAM) importance measure are combination of system behavior and importance, that by analyzing up and down time prioritizes and detection bottleneck of system. In this paper, a comprehensive approach based on availability importance measure for increase performance of a truck from Golgohar mine has been suggested. In this truck, transmission and body subsystem are identified as most and least important subsystem from availability point of view respectively. Also, transmission maintainability has major contribution for increasing system availability.

    Keywords: Availability, Reliability, Maintainability, Importance measure
  • Reza Saeedi, Mohamadhosein Sadeghi * Pages 56-67
    DTH drilling is a reliable method for drilling in medium to hard geological structures. Considering the country's need for different types of drilling bits in various industries, with development of knowledge and production of them, it can limit the vast importation of these products. In this study, process of bit/rock collision taking into account interaction between the insert/body and stresses resulting from interference fit is simulated to determine proper tolerance for fitting, which is the most important factor limiting the life of drilling bit. Simulations were carried out taking account rotary motion of bit in addition to impact in single-insert condition with different angles of collision and also in a 3.5 inch bit with 13 inserts. Mechanical properties of specimens made of DIN1.6580 steel, used for manufacturing of bit body, were obtained through experiments. Then, in order to validate and also obtain appropriate mesh size, results of pin-hub interference fit simulations with selected parameters were compared to Lame's analytical method. Results show that interference tolerance and speed and angle of impact have great influence on stresses and process forces. In case of 1.2% of interference, stresses in bit body are about to reach material strength. In the case of 0.9% and 0.6%, certain amount of plastic strain is also created in the body. The results of this study is greatly helpful in choosing fitting tolerance of inserts into bit body during manufacturing process.
    Keywords: DTH drilling, Interference tolerance, Residual Stress, Thick walled cylinder, Improved Drucker-Prager model
  • Seyed Omid Rastegar*, Reza Beigzadeh Pages 68-75

    In this study, the modeling of vanadium, nickel and copper bioleaching from fuel oil ash ash using artificial neural networks was investigated. In the obtained models, the extraction percentage of metals was investigated as a function of factors such as initial pH (from 1-2.5), initial Fe2+ concentration (from 0 – 9 g/l), initial bacterial inoculation (from 1 – 10%) and process time (from 0-15 day). Three neural network models were presented to estimate the extraction percentage of metals. The propagation error method and Levenberg–Marquardt algorithm were used for training. Furthermore, trial and error method was used to determine the optimal number of neurons. One quarter of the data were used to evaluate the model and were not used for training process. The Mean Relative Errors (MRE) were obtained 5.35%, 3.07% and 2.82% for V, Ni and Cu, respectively. Also the higher 0.99 of R2 indicates the validity of the obtained models.

    Keywords: Modeling, Bioleaching, Artificial neural networks, fuel oil ash
  • Sima Mohammadnejad *, M. Abdollahy, Hamed Khaledi Pages 76-86

    Nugget effect is a common feature of many vein-style gold deposits. This style of mineralization results in complication in many exploitation stages including resource and average grade estimation, representative sample selection, ore characterization as well as processing. Accurate and reliable ore characterization is a vital stage in any mineral processing project. Ore characterization in high nugget effect gold ores is so complex due to uncertainties associated with representativity of the selected sample. The main challenge is to provide a representative sample for identification of each process mineralogy parameter such as average grade, liberation, grinding size, mineral association, floatability, etc. Here, different protocols are collected and compared to draw a comprehensive picture of the available methods. The results are examined on a high nugget effect gold ore from Northeast of Iran, Azghad mine. Processing experiments were conducted to develop a process suitable for Azghad gold mine. To investigate the feasibility of pre-concentration, gravity methods using a Nelson separator was applied on the oxide sample as the main gold vein. 43.3% of total gold was concentrated in the gravity concentrate with only 2% weight recovery, suggesting gravity concentration can be considered as an efficient method in this ore. Gold preg-robbing experiments were performed for Shale sample due to the organic matter, clay minerals and mica. Preg-robbing potential of the shale ore was determined to be 1.1 ppm. Optimization of operating parameters was performed by central composite design method for the combined oxide and shale samples.

    Keywords: High nugget effect, Ore Characterization, Gold Ores, Azghad Mine, Cyanidation