فهرست مطالب

مهندسی معدن - پیاپی 15 (تابستان 1391)
  • پیاپی 15 (تابستان 1391)
  • تاریخ انتشار: 1391/12/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سلیمه رضایی، فریدون سحابی، حسین معماریان صفحات 1-14
    در زمان حفاری تونل نوسود، واقع در غرب استان کرمانشاه، تراوشات هیدروکربوری فراوانی همراه حجم زیادی از آب های زیرزمینی از سطوح شکستگی و دیواره تونل خارج شد. حفاری تونل در سازند پابده شروع و پس از عبور از سازند گورپی، وارد سازند ایلام شد. با شروع حفاری در سازند ایلام، حجم فراوانی از آب های زیرزمینی به همراه گاز H2S وارد تونل شد که سبب به وجود آمدن مشکلات و خسارات فراوانی در امر حفاری شد. سولفید هیدروژن یکی از گازهای غیرهیدروکربوری سمی و خطرناک است که در زمان حفاری در مخازن هیدروکربوری و یا معادن و تونل ها تولید می شود. این گاز در میادین هیدروکربوری از احیای باکتریایی سولفات(BSR) و احیای ترموشیمیایی سولفات(TSR) تولید می شود.
    به منظور تعیین منشاء تولید H2S در تونل نوسود، مطالعات و بررسی های ژئوشیمیایی، روی نمونه های سازندهای پابده، گورپی و ایلام در مسیر حفاری شده تونل و همچنین روی مغزه های سازند گرو از چاه های شماره1 میادین امام حسن و پاطاق در غرب استان کرمانشاه انجام شد. وجود آب های زیرزمینی سرشار از انواع میکروارگانیسم ها و باکتری های فراوان در محیط، دمای پایین و عمق کم سازندها، شوری کم و مناسب آب، pH تقریبا خنثی در آب های موجود در محیط، وجود مقادیر فراوانی از یون سولفات در نمونه های آب و تولید مقادیر اندک H2S در محیط، شرایط مناسب برای رشد و فعالیت باکتری های احیا کننده سولفات در محیط را فراهم کرده است. با انجام آنالیزهای ایزوتوپی کربن و سولفور، مطالعات نشانه های زیستی و آنالیزهای شیمیایی، وقوع تجزیه میکروبی ملایم و فرایند احیای باکتریایی سولفات، به ویژه در سازندهای گورپی و گرو، تایید شد.
    کلیدواژگان: H2S، BSR، تونل نوسود، ایزوتوپ، نشانه های زیستی
  • رضا قوامی، داوود شاهسونی صفحات 15-23
    در این تحقیق روش مدل سازی رگرسیون غیر پارامتری چند متغیره اسپیلاین (MARS) به منظور تعیین الگوهای غیرخطی پنهانی (داده های با تعداد متغیرهای زیاد) بر روی داده های کانی سازی طلا تیپ پهنه برشی واقع در شمال غرب ایران اعمال شده است. MARS متغیرهای Pb-As-W-Bi-Cu-Be-V-Sn را به عنوان پاراژنزهای عنصری کانی سازی ارزیابی کرده است. بر این اساس مدل پراکندگی ژئوشیمیایی مقدار متغیر وابسته (Au) بر اساس متغیرهای مستقل (پاراژنزهای عنصری) در طی دو مرحله مدل سازی پیشرو و پسرو تخمین زده شده است. مقایسه مقادیر تخمین زده شده متغیر مستقل با مقادیر اندازه گیری شده تاییدکننده همبستگی زیاد بین این دو دسته داده است. بدین ترتیب بر اساس توابع مبنای تعریف شده و روش MARS، مقدار طلا با دقت زیادی تخمین زده شده است. حدود آستانه ای تاثیر متغیرهای وابسته بر روی متغیر مستقل به صورت گره ای محاسبه شده است. چنانچه بخواهیم بر اساس روش های متداول آماری به تعریف تابع هدف بپردازیم لازم است تا تلفیقی از چندین روش آماری دو و چند متغیره را به کمک بگیریم. با این وجود امکان ارزیابی روند تغییرات متغیر مستقل در ازای مقادیر مختلف متغیرهای وابسته وجود ندارد که این امر در روش MARS. ممکن است. مدل سازی این تحقیق در محیط های لیتوژئوشیمیایی ثانویه انجام شده است که لازم است نقش شرایط فیزیکوشیمیایی محیط و شرایط آب و هوایی منطقه نیز در مدل پراکندگی مدنظر قرار داده شود. نتایج مدل سازی پراکندگی ژئوشیمیایی عناصر در محیط های لیتوژئوشیمیایی اولیه می تواند در محاسبه و ارزیابی ذخیره اهمیت زیادی داشته باشد.
    کلیدواژگان: روش MARS، حد آستآن های، متغیر مستقل، متغیر اسپیلان، توابع مبنا
  • راشد پورمیزایی، مجید محمدی اسکویی صفحات 25-33
    در این مطالعه، تاثیر تصحیح توپوگرافی بر نتایج پردازش داده های فراطیفی سنجنده هایپریون منطقه غرب آذربایجان شرقی بررسی شد. با توجه به نقش روز افزون داده های فراطیفی در تشخیص عوارض سطح زمین به خاطر قدرت تفکیک بالای آن ها، انجام تصحیحات اصولی برای کسب نتایج درست امری ضروری است. این داده ها می توانند در اکتشافات کانی ها و شناسایی آلتراسیون های منطقه مورد مطالعه نقش بسزایی داشته باشند. ضرورت انجام به این دلیل است که شیب قسمت های مختلف (پیکسل های تصویر) یکسان نیستند. این امر سبب می شود که زاویه تابش و بازتابش، و در نتیجه شدت انعکاس از پیکسل ها با موقعیت های مختلف، متفاوت باشد. در این مطالعه در ابتدا تصحیحات اتمسفری بر روی داده های مذکور انجام گرفت و سپس با استفاده از نسبت سیگنال به نویز و بررسی چشمی، باندهای نویز دار حذف شدند. سرانجام تصحیح توپوگرافی بر اساس روش لامبرتین در محیط IDL1 برنامه نویسی شد و بر روی داده ها اعمال شد. در مرحله بعد با انتخاب سه پیکسل با شیب و آزیموت متفاوت از منطقه مورد مطالعه و مقایسه آن ها در حالت قبل و بعد از تصحیح، نتایج ارزیابی شد. این بررسی بیان گر کاهش تفاوت های کاذب روشنائی در تصاویر تصحیح شده است که می تواند عاملی مهم در تفکیک هر چه بهتر اجزای اصلی تصاویر و در نتیجه تشخیص صحیح کانی ها و یا آلتراسیون ها باشد.
    کلیدواژگان: داده های فراطیفی، هایپریون، تصحیح توپوگرافی، IDL، مدل رقومی ارتفاع
  • سید محمد اسماعیل جلالی، مهدی نجفی صفحات 35-47
    طراحی بهینه ابعاد پایه اهمیت زیادی در بهینه سازی معدن کاری به روش استخراج کارگاه و پایه دارد. به دلیل محدودیت های موجود در روش های طراحی سنتی و تجربی، امروزه روش های عددی به طور وسیعی برای طراحی پایه به کار می روند. در این تحقیق هدف تعیین ابعاد مناسب پایه ها در بخش کارگاه و پایه معدن کرومیت فاریاب با در نظر گرفتن ترتیب مراحل استخراج با استفاده از مدل سازی عددی است. نتایج حاصل ازمدلسازی عددی با در نظر گرفتن چهار مرحله استخراج، بیانگر آن است است که پایه 9 و 12 متری در تمام مراحل استخراج پایدار می مانند و پایه های 3 و 6 متری در مرحله سوم استخراج شکسته می شوند. نتایج نشان می دهد که عرض پایه بین 6 تا 9 متر قرار دارد. با مدل سازی عددی ابعاد پایه 5/7 و 8 متر مشخص شده است که در محدوده ای که ارتفاع کارگاه در حدود 12 متر است عرض پایه 8 متر مناسب است. نتایج این تحقیق با شرایط واقعی معدن با تقریب خوبی سازگار است چون پایه های معدنی که عرض آن ها کمتر از حدود 8 متر بوده تخریب شده اند یا در آستانه تخریب قرار دارند و تنها پایه های با ابعاد بیش از 8 مترتاکنون پایدار مانده اند. به منظور اعتبارسنجی روش استفاده شده، نتایج روش عددی با نتایج نظریه سطح تاثیر و رابطه پاکالنیس و لاندر که به ترتیب درمورد تنش متوسط وارد بر پایه و تنش افقی داخل لایه هستند مقایسه شده است. مقایسه نتایج روش عددی در مورد توزیع تنش افقی در پایه های عریض و باریک نشان داده است که نمی توان در پایه هایی با نسبت عرض به ارتفاع خیلی کم رابطه بین تنش قائم و افقی برقرار کرد؛ در حالی که در پایه های عریض که در وضعیت پایدار قرار دارند توزیع تنش افقی سهمی گون است و مقدار تنش افقی در وسط پایه بیشینه است. برای این گونه پایه ها، نتایج مدل سازی عددی در مورد تنش افقی با توجه به مراحل استخراج با نتایج رابطه پاکالنیس و لاندر به طور تقریبی یکسان است.
    کلیدواژگان: کارگاه و پایه، روش های عددی، مکانیزم شکست، ابعاد بهینه، معدن کرومیت فاریاب
  • بهزاد نیکنام، سید حسن مدنی، حسین سالاری راد صفحات 49-55
    در حالت کلی، جبهه کار های پیشروی معادن در اعماق زیاد و جدا از شبکه تهویه قرار گرفته اند.کارگرانی که در جبهه کار مشغول اند معمولا در معرض آلودگی هایی نظیر گردوغبار و گاز قرار دارند.برای تهویه جبهه کار های معدنی معمولا از روش تهویه دهشی استفاده می شود اما طراحی بهینه سیستم تهویه کار دشواری است. معمولا تجمع گاز متان در جبهه کار های معدنی خطرناک است و تجمع این گاز همواره پتانسیل انفجار را با خود دارد. برای حل این مشکل، باید درک دقیقی از چگونگی توزیع و رفتار گاز متان در جبهه کار های معدنی دردست داشت. در این مقاله مدل سه بعدی از سیستم تهویه فرعی معدن مایکی به منظور بررسی رفتار گاز متان با استفاده از نرم افزار ساخته شد. برای دستیابی، به جواب مطلوب،هندسه مدل با استفاده از سلول های مربعی با اندازه 5 سانتی متر در محل جبهه کار، بادبزن و خروجی مدل و سلول های شش وجهی با اندازه 20 سانتیمتر در محل دیواره، کف و سقف مدل شبکه بندی شد. برای مدلسازی جریان مغشوش از معادلات استاندارد و برای توزیع گاز متان از ترکیب متان_هوا استفاده شد. نتایج حاصل از مدل سازی نشان می دهد که رابطه مستقیمی بین جریان بازگشتی و درصد تجمع گاز متان وجود دارد به طوری که در محل تقاطع دیواره با کف و سقف جبهه کار و در زیر لوله تهویه،گاز متان با تجمع بالا است. نتایج حاصل از مدل سازی با استفاده از اندازه گیری برجای انجام شده در معدن مایکی اعتبار سنجی شد و همگرایی مطلوبی بین نتایج مدل سازی و داده های برجا بدست آمد.
    کلیدواژگان: دینامیک سیالات محاسباتی، رفتار گاز متان، معدن مایکی
  • سپیده جوانشیر، محمود عبداللهی، حسین ابولقاسمی، احمد خدادادی دربان صفحات 57-66
    در سال های اخیر عوامل موثر بر فرایند استخراج، بیشتر در مقیاس آزمایشگاهی و در دکانتور بررسی شده و تحقیقات کمی در زمینه تاثیر شرایط عملیاتی در یک فرایند پیوسته گزارش شده است. در این پژوهش استخراج طلا از محلول لیچ کلریدی لجن مس آندی سرچشمه با حلال دی بوتیل کربیتول (DBC) و در یک دستگاه میکسر ستلر آزمایشگاهی انجام شد و تاثیر پارامترهای مختلفی مانند دور همزن، دبی فاز آبی و آلی، غلظت طلا، غلظت استخراج کننده و هلداپ بر استخراج طلا در فرایند پیوسته برسی شده است. نتایج نشان داد که با افزایش دور همزن تا rpm600 بازیابی طلا تا میزان 80 درصد افزایش می یابد. همچنین افزایش هلداپ فاز آلی تا نقطه بحرانی (375/0=ø) اثر مثبت بر فرایند داشته و با افزایش بیش از حد آن سیستم دچار اختلال می شود. سایر پارامترها مانند افزایش دبی حجمی فاز آبی به دلیل کاهش زمان ماند، میزان استخراج را 35% کاهش داد و غلظت رقیق کننده نیز به سبب کاهش سطح تماس فازها، به میزان قابل توجهی (5/4 برابر) تاثیر منفی بر استخراج داشته است. تاثیر غلظت یون طلا در خوراک آبی بر قطر ساتر قطرات نیز بررسی شد.
    کلیدواژگان: استخراج با حلال طلا، فرایند پیوسته، DBC، میکسر، ستلر
  • محسن حوائج، رضا رحمان نژاد، محمد علی ابراهیمی صفحات 67-76
    حفاری های کم عمق از جمله تونل ها می توانند باعث حرکت زمین شوند که این حرکت ها به صورت نشست در سطح زمین نمایان می شوند. تونل ها ممکن است در مناطق شهری با تراکم جمعیت زیاد ساخته شوند، بنابراین نشست ایجاد شده بر ساختمان ها و تاسیسات قرار گرفته در بالای تونل تاثیرگذار است. به همین دلیل تخمین میزان نشست ناشی از حفر این تونل ها ضروری است. عوامل مختلفی از قبیل عمق، فشار سینه کار و فشار تزریق بر میزان نشست ناشی از حفر تونل توسط EPB TBM تاثیرگذار هستند. در بخش اول این مقاله همه ی پارامترهای تاثیرگذار بر نشست ناشی از حفر تونل در محیط های رسی، حفر شده توسط EPB TBM، معرفی می شود سپس با استفاده از مدل سازی عددی با نرم افزار Plaxis 3D TUNNEL، کاربرد اطلاعات مربوط به متروی شیراز و بررسی پارامتری، نوع و میزان اثر این پارامتر ها بر نشست مشخص شده است. در ادامه با انجام تحلیل حساسیت نشست نسبت به پارامترهای موثر، تاثیرگذارترین پارامترها بر نشست معرفی می شوند. مطالعات انجام شده نشان می دهد که فشار سینه کار، فشار تزریق، همگرایی، مدول الاستیک خاک و عمق تونل بیشترین تاثیر را بر میزان نشست دارند. در بخش دوم این مقاله با استفاده از مدل سازی عددی فرآیند ساخت تونل های مترو به وسیله ی EPB TBM در محیط رسی اشباع از آب مدل شده است. سپس میزان نشست سطح زمین ناشی از حفر تونل و نتایج 27 مدل عددی برای ارائه رابطه ای آماری با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره استفاده شده است. در نهایت رابطه ارائه شده با داده های حاصل از اندازه گیری های برجای نشست در پروژه متروی شیراز مقایسه شده است. به کارگیری رابطه به دست آمده در تعیین نشست متروی شیراز و مقایسه آن با داده های ابزاربندی، کارا بودن رابطه ارائه شده را نشان می دهد. استفاده از این رابطه با داشتن پارامتر های ورودی آن که در همه پروژه های مترو موجود هستند، بسیار ساده بوده و خطای آن قابل قبول است.
    کلیدواژگان: نشست، EPB TBM، مدل سازی عددی، مطالعه پارامتری، رگرسیون چند متغیره
  • اسماعیل فصیحی، شکر الله زارع، صادق طریق ازلی صفحات 77-86
    یکی از مهم ترین مسائل تونل سازی مکانیزه در نواحی شهری انتخاب ماشین حفاری مناسب است. شرایط زمین شناسی و ژئوتکنیک بستر و نوع مصالح تشکیل دهنده، تغییرات لایه ها، میزان سطح آب زیرزمینی، موقعیت و شرایط خاص شهری و غیره موارد مهمی هستند که برانتخاب ماشین و روش اجرای تونل های شهری موثر هستند. در این مقاله ضمن بررسی شرایط ژئوتکنیکی، انواع ماشین های حفر تونل، عوامل موثر بر کارکرد ماشین های حفر تونل، روش ها و دستورالعمل های انتخاب ماشین، مناسب ترین دستگاه برای حفر تونل قطعه شرقی- غربی خط 7 متروی تهران با قطر 15/9 متر، حد فاصل ایستگاه A7 در ورزشگاه تختی تا ایستگاه N7 در بزرگراه نواب صفوی، به طول 12360 متر، پیشنهاد شده است. در نهایت از میان ماشین های سپری زمین های نرم با توجه به جنس خاک، شرایط محیطی مسیر تونل، سطح آب زیرزمینی، برنامه زمان بندی پروژه، و توانایی ها و محدودیت های ماشین های مختلف، ماشین سپر EPB انتخاب و پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: انتخاب ماشین، تونل مترو، ماشین های حفر تونل، EPB
  • احمد رضا صیادی، محمد عطایی، امیر حسن زاده، UGF SD، احمد رضا صیادی صفحات 87-96
    نرخ تولید از جمله مهم ترین متغیرهای تاثیرگذار بر طراحی و ارزیابی اقتصادی پروژه های معدنی است. عوامل متعددی نظیر متغیرهای مرتبط با مشخصات کانسار، اقتصاد بازار، اقتصاد پروژه و مسائل فنی بر نرخ تولید موثر می باشند. یکی از مهم ترین روش ها برای انتخاب نرخ تولید بهینه، روش مبتنی بر بیشینه سازی ارزش خالص فعلی است. این روش منجر به نرخ تولید بسیار بالا، دوره عمر کوتاه و یا غیر معمولی می شود که در عمل غیر قابل دستیابی و نامطلوب است. در این تحقیق مدلی برای تعیین نرخ تولید بهینه بر اساس بیشینه سازی مشروط ارزش خالص فعلی و با رعایت شرایط لازم ارائه شده است. این شرایط شامل حداقل دوره عمر پروژه، حداکثر تناژ روزانه معدن کاری (کانسنگ و باطله) و امکان تامین مالی پروژه است. با استفاده از داده های یک معدن مس، آزمون مدل در قالب یک مثال فرضی انجام شده و نرخ تولید بهینه محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: نرخ تولید، دوره عمر، بهینه سازی، ارزش خالص فعلی
  • مسعود منجزی، محمدعلی طهماسبی، سید رحمان ترابی صفحات 97-102
    حفر یک تونل سبب ایجاد تغییرات تمرکز تنش و بروز جابجایی هایی احتمالی در اطراف فضای حفاری شده می -شود. در فرآیند حفر تونل، بحرانی ترین مرحله، حفر بخش تاج تونل می باشد و چنانچه حفر این بخش بطور صحیح انجام نشود، احتمال ناپایداری افزایش می یابد. در عملیات تونلسازی به روش مرحله ای تاج و پله، گسترش ناحیه پلاستیک علاوه بر خصوصیات ژئومکانیکی به شکل و نحوه اجرای عملیات وابسته می باشد. بر این اساس، گام حفاری تاج و کف تاثیر بسزائی در پایداری تونل دارند. برای محاسبه این دو پارامتر می توان از روش های عددی و تجربی بهره برد. امروزه روش های عددی بطور موثری در مسائل تحلیل پایداری تونلها به کار گرفته می شوند و برای این منظور، روش های عددی سه بعدی برای مدلسازی حرکات جلو و اطراف سینه کار تونل و همچنین تاثیر آن بر سیستم نگهداری، نتایج دقیق تری ارائه می نمایند. در این مقاله، پایداری یک تونل که حفر آن به روش مرحله ای با گام حفاری 1 متر برای تاج و 5/2 متر برای کف می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. جهت تحلیل پایداری نرم افزار بکارگیری و نتایج بدست آمده با روش های تجربی RMR و Q مقایسه گردید. بر این اساس، جهت جلوگیری از ناپایداری و کاهش فشار بر سیستم نگهداری، گام مناسب برای حفاری تاج و کف تونل 5/0 متر بدست آمد. با اجرای نتایج بدست آمده در تونل مطالعه موردی، میزان جابجایی ها و اثرات تخریبی وارد بر سیستم نگهداری بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافت.
    کلیدواژگان: روش مرحله ای تاج و پله، روش های تجربی RMR و Q
|
  • S. Rezaee, F. Sahabi, H. Memarian Pages 1-14
    While Tunneling in Nosoud area، west of Kermanshah، plenty of water and hydrocarbon influx were encountered. The tunnel was drilled in Pabdeh formation and drilling continued، through Gurpi into the Ilam formation، where water flow containing high amount of H2S، reached maximum 300 lit/sec. The exceeding of flow and H2S contamination caused considerable drilling problems and damages. H2S seepage as a non-hydrocarbon gas is fairly common during drilling oil wells and tunneling. This occurs by several mechanisms، two of which are more significant. These are: Bacterial Sulphate Reduction (BSR) and، Thermochemical Sulphate Reduction (TSR). In order to clarify the sources of H2S and the mechanisms involved its generation in Nosoud tunnel، 22 samples of cuttings from Pabdeh، Gurpi and Ilam formations، 9 pieces of cores cut from Garu formation in the Pataq and Imam Hasan oil wells (nearest oil fields to the study area)، as well as 3 samples from groundwater flowing in the tunnel were geochemically analyzed. Chemical analyses and Rock Eval pyrolysis were performed on the water and rock samples respectively. Subsequently، 7 cutting samples and 4 core samples were selected for complementary analyses such as: organic petrography studies، chemical analyses and Biomarker studies. After chemical analyses 4 asphalten samples، which were extracted from 4 studied formations، were selected for carbon and sulfur isotopic analyses. During the field visiting and sampling for the present study، the amount of seeped water into the tunnel and emitted H2S was reduced severely. As H2S sampling of water and air from the tunnel was not possible، determination of H2S sources was performed using indirect and parallel methods. Studies and analyses on the water samples show regional ground waters containing various microorganisms and bacteria، with: low salinity، neutral pH، high ion concentrations of sulphate (SO42-) and، relative low H2S contents; have forwarded favorable environmental conditions for growing and activity of sulphate reducing bacteria. Carbon and sulphur isotopes، biomarker studies (GC، GC-MS) and chemical analyses proved that slight biodegradation and BSR have been active particularly in Gurpi and Garu formations، in the vicinity of the Nosoud tunnel. Whereas; limited evaporate minerals such as gypsum or anhydrite، the value of δ34S and δ13C، in the same lithostratigraphic units indicate that the TSR process was not significantly active in the studied area.
    Keywords: H2S, BSR, Nosoud tunnel, Isotopes, Biomarkers
  • R. Ghavami, D. Shahsavani Pages 15-23
    In the current investigation، the nonparametric modeling technique of multivariate adaptive regression spline، MARS، was used to reveal the underlying nonlinear patterns hidden in complex high dimensional data in shear zone gold mineralization-NW of Iran. MARS evaluated the elements of Pb-As-W-Bi-Cu-Be as paragentic group of elements. Different basis functions were introduced for illustration of the interaction between the response variable and independent variables، paragentic elements، according to the MARS method. The forward modeling and backward elimination steps were led to demonstration of the type and intensity of the relationship between independent variables and Au variable before and after each specific threshold value or knot. The comparison between estimated and actual values of the response (Au) demonstrated high correlation، showing that the response values were estimated by high accuracy. Different multivariate techniques should be combined if common statistical approaches are used، while this is the advantage of MARS technique that could be replaced instead of some multivariate common statistical techniques for the same estimation. The current investigation was done on secondary lithogeochemical environment where the effects of climate and physico-chemical conditions of the environment must be considered on the dispersion model.
    Keywords: MARS method, response variable, spline variable, basis function, threshold value, Shear zone
  • R. Poormirzaee, M. Mohammadi Moskouei Pages 25-33
    In this study the effect of topographic correction has been investigated on the Hyperion dataset of west of east-Azarbayjan. Regarding to the growing role of the application of the hyperspectral data in detection of earth features، in order ofdue to its higher resolution and more accurate performance، the reliable corrections is necessary to achieve accurate outcomes. The topographic correction as a preprocessing method is a significant correction in the mountainous regions in remote sensing studies. It aims to elimination ofeliminate the topographic effect of earth surface in recorded energy at the sensors. This correction is necessary because since the dips of different parts of study area (image pixels) differ and then the intensity of recorded radiance will be affected. In this study the dataset was first atmospherically corrected and then the noisy bands were deleted by signal to noise ratio computation and visual survey of bands. Finally the topographic correction was performed by using of the Lambertian method in IDL and was applied on the dataset. In the next step tree pixels were selected of from the study studied region with different dips and azimuths to evaluate the performance of correction by comparing the spectral profiles of them، before and after correction. The findings showed athe decreaseing in diversity of false illumination in the corrected imagery which could be an important factor in the better separation of end members of image and accurate recognition of minerals or alterations.
    Keywords: Hyperspectral data, Hyperion, topographic correction, IDL, Digital elevation model
  • S.M.E. Jalali, M. Njafi Pages 35-47
    Optimal pillar design has an important influence on optimization of mining operations in the stope and pillar mining method. Since the existing empirical methods developed for pillar design have some limitations، the application of numerical methods is widely increasing. Applying these methods، it is possible to consider some factors as the sequence of ore extraction in stopes and the impact of confined stresses imposed on pillars. In this research، using FLAC3D Software that includes the Mohr-Coulomb Strain Softening (MCSS) failure criterion، the distribution of vertical and horizontal stresses activated on pillars were evaluated considering sequences of extraction in stopes. At the end، the obtained results were implemented on pillars in the stope and pillar part (Phase No. 1) of Faryab chromite mine. The obtained results show that the optimal pillar size in the Phase No. 1 of Faryab mine is eight meters. With the real condition of Faryab mine، pillars width less than about 8 meters have been collapsed or are instable and other pillars are stable so far. These conditions are consistent with the results of this study. Moreover، in order to validate this numerical method، Tributary area theory and Lunder and Pakalnis equation have been considered. The comparison in horizontal stress distribution case showed that there is no relation between vertical and horizontal stress in pillar with the ratio of width to height less than 2/3. But in cases that pillars are stable and the ratio of width to height is more than 2/3، the horizontal stress distribution showed a parabolic curve that the maximum stress is at the middle of pillar. In this kind of pillars the numerical modeling results for horizontal stress is the same as Lunder and Pakalnis equation results.
    Keywords: Stope, Pillar, Numerical Methods, Failure Mechanism, Optimum Size, Faryab Choromite Mine
  • B. Niknam, S.H. Madani, H. Salarirad Pages 49-55
    In general، mine faces are separated from the mine ventilation network. In mine face workers are exposed to contaminants such as dust and gas. Mine faces are ventilated by auxiliary ventilation optimal design of this system is very complicated. Accumulation of methane gas in mine faces have high potential of disaster. In order to solve this problem، we must have Comprehensive view of methane behavior and distribution in mine faces. In this paper، in order to reach this goal، three-dimensional model of auxiliary ventilation system of Mike mine ​​ was constructed by CFD code fluent. model geometry was meshed by hybrid cell: Quadrilateral cell with 5 cm in model face، fan and out let and Hexagonal cell with 20 cm in model ceiling، floor. Fluid turbulence flow and methane concentration are modeled with and methane air mixture. According to simulation result there is direct relation between high concentration of methane and return flow so high concentration of gases occurs under ventilation ducts and face corners. Finally، there is a good agreement between numerical result and mike mine Measurements.
    Keywords: Min Face, Face Ventilation, Auxiliary Ventilation, Methane, Gas Behavior, Numerical Simulation, Hybrid Mesh, CFD, Mike Mine
  • S. Javanshir, M. Abdollhy, H. Abolghasemi, A. Khodadadi Darban Pages 57-66
    In this research، a video technique was developed by a digital camera (Canon، 12 MPixel)، to measure the organic drop size in the mixer-settler. For drop size determination، the recorded pictures (in the output of the mixing chamber) were analysed with Clemex software. Then the Sauter mean diameter was calculated. The effects of different parameters such as stirring speed، aqueous and organic volumetric flow rate، holdup، gold and DBC concentration on gold extraction have been reported. The Increase of stirring speed (in rang of 335 - 600 rpm) had a direct effect on drop breakage and number of smaller drops، consequently higher gold extraction by about 50 % was obtained. As it is shown in figure 3، D32 depends on the impeller speed (N) as a power function with the average exponent of -1. 43. Hence، the results verified the Hinze- Kolmogorov’s theory. The enhancement of aqueous volumetric flow rate from 16 ml/min to 50 ml/min causes short contact time in the system and resulted in decreasing the extraction about 35 %. However، when organic flow rate (Holdup) rose more than 30ml/min، phase inversion occurred and gold extraction decreased. By comparing the results، it was found that it is better to fix aqueous phase volume flow rate and change organic one to get good result in the industrial scale. The gold concentration in aqueous phase had an important effect on the physical property of system like interfacial tension. Lower interfacial area in the higher gold concentration resulted in smaller drops. Therefore، E% increased about 50 % at the same conditions. For the DBC concentration range between 60 and 100 %، drop size decreased most sharply with increasing the concentration، because the interfacial tension was diminished considerably. Furthermore، this decrease was due to the drops breakage and consequently، higher gold extraction about 4. 5 timeswas obtained.
    Keywords: gold extraction, Continuous phase, DBC, Mixer settler, Interfacial area
  • M. Havaej, R. Rahmannejad, M.A. Ebrahimi Pages 67-76
    Shallow excavation such as tunnels may cause ground movement and this movement can induce ground surface settlement. Tunnels may be constructed in urban areas with high population density and therefore damages on buildings and structures due to settlement are possible. Thus it’s vital to predict ground surface settlement due to tunneling. There are several factors which affect the magnitude of ground surface settlement due to tunneling by means of EPB TBMs such as depth، face pressure and grouting pressure. In the first section of this paper all the effective parameters on ground surface settlement due to tunneling in clay by means of EPB TBM are introduced. Then using numerical modeling with Plaxis 3D TUNNEL and using Shiraz metro tunnels data، and with parametric analysis، effect type and magnitude of these parameters on settlement are investigated. Using sensitivity analysis، the most effective parameters on settlement are presented. Carried study showed that face pressure، grouting pressure، contraction، soil elastic modulus and depth have the most effect on settlement. In the second part of this paper using numerical modelling، the process of tunnel construction in saturated clay by means of EPB TBMs is modeled. Then the magnitude of ground surface settlement due to tunneling in 27 models is used to develop a statistical equation using multiple regression analysis. Finally the equation is compared to Shiraz metro tunnels instrumental data. This comparison confirms the equation. Using this equation is very simple and all of required parameters exist in all metro projects. Furthermore، the equation’s error is acceptable.
    Keywords: Settlement, EPB TBM, Numerical Modelling, Parametric Study, Multiple Regression
  • E. Fasihi, Sh Zare, S. Tarigh-Azali Pages 77-86
    One of the most important issues in mechanized tunneling specially in the urban areas is selection of the suitable boring machine. Geological and geotechnical conditions، soil type and variations، underground water level، site location and urban conditions are important parameters that influence the machine type and excavation method in the urban areas. In this paper in addition to the mentioned parameters the performance of mechanized machines and guidelines of the machine selection is assessed for Tehran Metro Line7 tunnel (East-West part). East-West tunnel is located between Takhti Stadium، A7 station in the east of Tehran and N7 station in Navvab-Safavi highway. The tunnel boring diameter is 9. 15 m and tunnel length is 12360 m. According to geological studies the ground soil is divided into four types based on the soil type، grain size distribution and geotechnical conditions. The divided types cover wide range of the soil from clay to sand. Also more than 60 % of the tunnel length is located blow the underground water level. Various parameters such as tunnel route، soil type، site conditions، underground water level، project time schedule and different shield machines performance and limitations have been considered for machine selection. Among the different shield machines in the soft ground، EPB type shield machine is chosen as a suitable tunnel boring machine for the project. In addition to required auxiliary equipment، lower excavation costs and higher performance، the EPB type machine is a suitable option in comparison to other shield machines based on the project soil type. The EPB shield has priority over other shield types due to range of applications and excavation in different mode (open، EPB، slurry); therefore this type is recommended for the project.
    Keywords: Mechanized tunneling, Tehran Metro Line7 tunnel, Tunnel excavation machine, EPB
  • A.R. Sayadi, M. Ataei, A. Hassanzadeh, D. D, A.R. Sayadi Pages 87-96
    Production rate is one of the most effective variables in design and economic evaluation of mining projects. Several factors such as ore deposit characteristics، market economy as well as technical aspects of the project affect the production rate. Generally، there are two types of methods for selection of mine production rate: empirical and optimized based methods. Empirical rules are mainly related to the physical characteristics of ore (depth & tonnage) or economic characteristics of the project (cash flow، project life، market، etc.). These rules could present an appropriate production rate option suitable for pre-feasibility study levels. In the second method، a production rate which maximized a certain economic indicator is defined as optimum production rate. One of the well-known economic indicators is the Net Present Value (NPV). However، the NPV maximum value may lead to an excessively high production rate (a very short mine life). The higher rates of production are practically unachievable or undesirable، i. e. it imposes a great risk of failure، with less time in hand to recover from a bad start. Moreover، shorter lives also have maximum environmental disturbances and minimum local social advantages. So، an optimized production rate could be acceptable once in one hand it safeguards a project’s minimum life and on the other hand، has the NPV maximum. Similarly، for the practical concerns of the optimum production rate، it must consider: the maximum capacity of mining (ore and waste)، maximum financial facilities، and safeguarding number of working days in a year. This study tries to present a new model to determine the optimum mine production rate employing conditional NPV maximization approach considering all mentioned constrains. The selection of an optimum production rate is performed through an iterative process. At first، reserve tonnage and average grade are determined considering a preliminary cut off grade. Then، noticing this reserve، an initial production rate is considered، and then revenue، capital and operating costs are estimated for the whole project. A new cut-off grade is obtained based on these costs and revenues and a corresponding reserve tonnage is estimated. Considering the NPV value، this iterative process must be repeated until the most suitable production rate is achieved. Applying this iterative process، a set of the possible production rates is computed. For each production rate، the related NPV is computed and consequently، the production rate corresponding to the NPV maximum value is determined. As mentioned before، this production rate is practically unachievable. Using the proposed approach the optimized production rate can be selected conditionally whilst considering all the constraints. The proposed model has been tested applying a hypothetical porphyry copper mine، and its optimum production rate has been computed.
    Keywords: Mine production rate, project life, Optimization, NPV
  • M. Monjezi, M.A. Tahmasebi, S.R. Torabi Pages 97-102
    Excavation of a tunnel can cause changing stress concentration and development of probable displacements in the surroundings of excavated area. In the excavation process، excavation of tunnel head is the most critical step and if excavation of this part is not performed properly، then possibility of instability will be increased. In the Top-heading and Bench operation of tunneling، in addition to geo-mechanical properties، extension of plastic zone depends upon the operation circumstance. In this regard، advance rate of the tunnel head and bottom are very effective in the tunnel stability. To determine these parameters، numerical and experimental approaches can be employed. At present، numerical methods are successfully utilized in the stability analysis of the tunnels and for this purpose، three dimensional numerical modeling has given more realistic results in simulation of tunnel face and its effect on the support system. In this paper، stability analysis is performed for a tunnel which is excavated with Top-heading and Bench method having advance rate of 1 m and 2. 5 m for the tunnel head and bottom، respectively. Software was employed for stability analysis and the results are compared to the experimental methods RMR and Q. On the basis of the obtained results، it was concluded that for preventing instability and reducing pressure on the support systems، it is necessary to consider advance rate of 0. 5 m for both the tunnel head and bottom. Considering the obtained results، it was practically observed that the amount of displacements and destructive effects on the support systems were noticeably reduced in the case study tunnel.
    Keywords: Top, heading, Bench, experimental methods RMR, Q