فهرست مطالب

مهندسی معدن - پیاپی 10 (زمستان 1389)
  • پیاپی 10 (زمستان 1389)
  • تاریخ انتشار: 1389/11/15
  • تعداد عناوین: 10
|
  • امیر حسین مرشدی، حسین معماریان صفحات 1-20
    از مهم ترین مراحل طراحی شبکه اکتشافات ژئوتکنیکی، تعیین تعداد و موقعیت گمانه های اکتشافی است، که به منظور کسب اطلاعات و نمونه برداری، حفر می شوند. یکی از مسائل چالش برانگیز در نمونه برداری، تعیین تعداد و موقعیت نمونه ها است. منطق طراحی نمونه برداری بهینه، منطق نمونه برداری مرحله ای است. در این بررسی، به مقایسه نمونه برداری تک مرحله ای و چند مرحله ای در ساختگاه سد سمیلان، پرداخته شده است. در مرحله اول، نمونه برداری تک مرحله ای، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی (لوژون و شاخص کیفی سنگ) 23 گمانه، و با به کارگیری تابع شاخص، مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس تابع شاخص، پارامتر لوژون به چهارشاخص و شاخص کیفی به سه شاخص طبقه بندی شد. از دیگر کاربرد تابع شاخص، تبدیل داده های کیفی به کمی است که به منظور شاخص گذاری درجه اهمیت سازه های مختلف ساختگاه سد سمیلان و سنگ شناسی منطقه، مورد استفاده قرار گرفت. سپس، بر اساس توابع شاخص، واریوگرافی در جهات مختلف انجام شده و با استفاده از پارامتر های واریوگرام، کریجینگ شاخص انجام شد. واریانس کریجینگ برای پارامتر های لوژون، شاخص کیفی سنگ و شاخص سنگ شناسی منطقه محاسبه و میانگین گیری و سپس به چهار شاخص تقسیم شد. به این ترتیب، تابع تعیین محل حفاری های اضافه، بر اساس رابطه هر یک از پارامتر ها با ریسک و خطای طراحی، تعریف شد. این تابع عبارتست از: حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص لوژون در مقدار شاخص اهمیت سازه های مختلف سد در شاخص خطای تخمین؛ تقسیم بر حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص خصوصیت کیفی سنگ در شاخص سنگ شناسی منطقه.
    در ادامه بررسی ها، از نمونه برداری دو مرحله ای استفاده شد که در مرحله اول، تعداد 12 گمانه از 23 گمانه، بر اساس چگالی نمونه ها، انتخاب شدند. در اینجا نیز تمام مراحل قبل تکرار شد و طبق تابع شاخص تعیین محل حفاری های اضافه، تعداد 8 گمانه برای مرحله دوم انتخاب شد. بر اساس تخمین گر های کریجینگ و شبکه عصبی، با استفاده از مقادیر نرمال شده، پارامتر های مورد نظر تخمین زده شد و تمام مراحل قبل تکرار گردید. در بررسی حاضر، واریانس کریجینگ و خطای تخمین در حالت دو مرحله ای نسبت به تک مرحله ای کاهش یافته؛ باوجود آنکه تعداد گمانه ها از 23 عدد به 20 عدد کاهش یافته است. عامل مهم در کاهش خطای تخمین، نحوه آرایش گمانه های مرحله اول، در بین گمانه های مرحله دوم بوده است.
    کلیدواژگان: راهبرد نمونه برداری، تابع تعیین محل حفاری های اضافی، واریانس کریجینگ، شاخص گذاری، شبکه عصبی، سد سمیلان
  • محسن کریمی، علی دهقانی، شهرام طالبی صفحات 31-38
    یک ویژگی جریان در هیدروسیکلون، تشکیل ستون هوای مرکزی است. جریان شدید چرخشی، ناحیه کم فشاری را در مرکز به وجود می آورد که معمولا به تشکیل سطح آزاد مایع در حال دوران، به شکل استوانه منجر شده و در تمام طول هیدروسیکلون برقرار است. این ستون هوا بر کارایی جدایش تاثیر گذار است. در این پژوهش، برای تخمین قطر ستون هوای مرکزی از نقاط کم فشار در داخل هیدروسیکلون استفاده شده است. به منظور تعیین توزیع فشار در داخل هیدروسیکلون، از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) استفاده شده است. از سه مدل جریان آشفته RNG k-ε، RSM و LES در غالب نرم افزار Fluent برای تخمین قطر ستون هوای مرکزی استفاده شده است. برای تعیین قطر ستون هوای مرکزی از سه صفحه؛ یک صفحه در قسمت استوانه ای و دو صفحه دیگر در بخش مخروطی هیدروسیکلون استفاده شده است. نتایج نشان داده اند که؛ مدل RNG k-ε در تخمین کارایی هیدروسیکلون چندان موفقیت آمیز نبوده است. مدل آشفتگی LES در پیش بینی سرعت ها در داخل هیدروسیکلون دقیق بوده است. از بین سه مدل انتخابی، مدل آشفتگی RSM در تخمین قطر ستون هوای مرکزی در مقایسه با دو مدل دیگر دارای دقت بیشتری است.
    کلیدواژگان: هیدروسیکلون، دینامیک سیالات محاسباتی، قطر ستون هوای مرکزی
  • مصطفی شریف زاده، محمد عفیفی پورم، مهدی تسوجی زاده صفحات 39-46
    برای کنترل نشست ناشی از حفر تونل در مناطق شهری و ایمنی سازه های مجاور، عوامل تاثیرگذار در عملیات حفر باید با توجه به شرایط ژئوتکنیکی منطقه و روش اجرا به درستی تعیین شود. در روش حفاری مرحله ای، طول گام و توالی مراحل حفاری اصلی ترین عوامل تاثیرگذار از بعد اقتصادی و اجرائی هستند. این دو عامل ارتباط تنگاتنگی با زمان و هزینه اجرای تونل ها به روش حفاری مرحله ای دارند، بنابراین تعیین بهینه آنها یکی از چالش های اصلی به شمار می آید. در این مقاله، تاثیر تغییرات طول گام و مراحل حفاری در خط 4 متروی تهران، با توجه به در حال اجرا بودن آن، بر میزان نشست سطح مورد بررسی قرار گرفت. از روش سه بعدی اجزای محدود برای تخمین نشست در حالت های مختلف طول گام و توالی مراحل حفاری استفاده شد. نتایج نشان داد که با توجه به خواص ژئوتکنیکی منطقه و ابعاد حفریه، طول گام های حفاری محافظه کارانه تعیین شده و پیشنهاد می شود برای بالا بردن راندمان اجرائی، واحد طول گام حفاری در زیر خیابانها در قسمت فوقانی 2 متر و در قسمت زیرین 3متر، و در زیر ساختمانها واحد طول گام حفاری در قسمت فوقانی 1 متر و در قسمت زیرین 3متر انتخاب شود.
    کلیدواژگان: حفاری مرحله ای تونل، طول گام حفاری، نرم افزارplaxis 3D، نشست سطح، مراحل حفاری
  • علی بنی اسدی، فرامرز دولتی، غلامحسین کرمی، مهدی بنی اسدی صفحات 47-54
    عملیات معدنکاری اغلب سبب آلودگی زیست محیطی طولانی مدت شده و مشکلات زیادی را به بار می آورد. از جمله این اثرات می توان تولید زهاب اسیدی و تخلیه فلزات سنگین به داخل آب های سطحی و زیرزمینی را نام برد. این مسایل در نتیجه اکسید شدن پیریت و دیگر کانی های سولفیدی در مجاورت آب و اکسیژن هوا رخ می دهند و سبب تولید زهاب اسیدی می شوند. اکسیژن طی مکانیزم های مختلفی می تواند وارد دمپ های باطله شده و با کانی های سولفیدی تماس حاصل نماید که غالبترین آن ها مکانیزم نفوذ اکسیژن در فازهای گازی و آبی از طریق منافذ موجود در دمپ است. در این تحقیق سعی شد تا میزان نفوذ اکسیژن و اکسسیداسیون پیریت در دمپ های باطله معدن مس سرچشمه مورد بررسی و مدل سازی قرار گیرد. مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار PHOENICS انجام شد. نتایج حاصل از مدل سازی عددی با استفاده از روش های تحلیلی مقایسه گردید و مشخص شد که در هر دو روش تحلیلی و عددی، ضریب نفوذ اکسیژن می تواند نقش مهمی در فرآیند اکسیداسیون و تولید آلودگی داشته باشد. بعلاوه، نتایج به دست آمده از مدل سازی نشان می دهد که پس از 4 سال از آغاز فرآیند اکسیداسیون، درصد پیریت باقیمانده در نمونه های سطحی به 8/13 درصد می رسد. این درصد با افزایش عمق به صورت تدریجی افزایش یافته تا اینکه در عمق تقریبی 5/2 متر به مقدار اولیه پیریت در باطله ها یعنی حدود 5/18 درصد می رسد. نتایج به دست آمده از چنین مطالعاتی می تواند در طراحی روش هایی مناسب جهت به حداقل رساندن آلودگی های زیست محیطی و اثرات آنها روی منابع آب مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: معدن مس سرچشمه، مدل سازی عددی، نفوذ اکسیژن، روش تحلیلی، دمپ باطله، نرم افزار PHOENICS
  • سید محمد جواد کلینی، حسین مهرپویا، محمود عبدالهی، کمال صابریان صفحات 55-63
    کنسانتره سولفید روی تولیدی از سنگ معدن ایرانکوه اصفهان حاوی مقادیری از ایندیم است.در این مطالعه شرایط بازیابی ایندیم از پسماند لیچینگ خنثی کنسانتره تشویه شده سولفید روی مورد بررسی قرار گرفت. پسماند لیچینگ کنسانتره سولفید روی مورد بررسی حاوی ppm 145 ایندیم بود. مقادیر بهینه عوامل موثر بر لیچینگ ایندیم از پسماند، شامل غلظت اولیه محلول اسیدسولفوریک، دما، زمان لیچینگ و مقدار سولفید سدیم جهت احیاء آهن به ترتیب 100 گرم بر لیتر، دمای C °90، زمان 3 ساعت و 5/1 برابر نسبت استکیومتری با آهن به دست آمد. ایندیم از محلول لیچینگ به صورت انتخابی رسوب داده شد و محلول غلیظ ایندیم مناسب برای انجام فرآیند استخراج حلالی تهیه گردید. برای رسوب انتخابی ایندیم، در دمای C°90، pH محلول لیچینگ به وسیله آمونیاک به 6 رسانده شد و درزمان10 دقیقه رسوب ایندیم به دست آمده حاوی ppm 2650 ایندیم بود. سپس رسوب به دست آمده با محلول اسیدسولفوریک گرم حل و محلول حاصل مورد بررسی آزمایش های استخراج حلالی و سمنتاسیون با پودر روی قرار گرفت. بازیابی کل ایندیم ازپسماند لیچینگ خنثی کنسانتره تشویه شده سولفید روی بیش از 92 درصد و خلوص محصول نهایی 5/94 درصد به دست آمد.
    کلیدواژگان: ایندیم، لیچینگ، رسوب انتخابی، استخراج حلالی، سمنتاسیون
  • مرتضی احمدی، حمیدرضا نجاتی صفحات 65-71
    تخمین نرخ پیشروی ماشین های حفر تونل، به منظور تعیین برنامه زمانی و برآورد هزینه های اجرایی در پروژه های تونلسازی با حفر مکانیزه، ضروری می باشد؛ برای این منظور لازم است تا ضریب بهره وری ماشین حفر تونل مشخص شده تا براساس آن نرخ پیشروی ماشین تعیین شود. هدف از انجام این مطالعه تعیین ضریب بهره وری ماشین TBM باز، بر اساس سیستم های طبقه بندی سنگ (RMR و Q) و نیروی نفوذ ماشین می باشد. برای این منظور مجموعه ای از داده های مربوط به تونلسازی با ماشین TBM باز جمع آوری شده و با انجام آزمون پیرسن بر روی داده ها میزان همبستگی ضریب بهره وری با RMR، Q، نیروی نفوذ تیغه، NRMR (RMR اصلاح نشده) و MQ (Q اصلاح شده) تعیین شده است. از آنجایی که ضریب بهره وری ماشین TBM ارتباط نزدیکی با وضعیت پایداری تونل ها دارد؛ انتظار می رود شاخص های مربوط به سیستم های طبقه بندی مهندسی سنگ ارتباط نزدیکی با ضریب بهره وری ماشین های حفر تونل داشته باشند. بر اساس تحلیل های انجام شده مشخص شده است که رابطه معناداری بین ضریب بهره وری و شاخص های MQ و NRMR وجود دارد؛ لذا پس از بررسی روابط متعدد، مناسب ترین رابطه برای تخمین ضریب بهره وری ماشین های TBM باز، بر اساس شاخص های MQ، NRMR، نیروی نفوذ تیغه ماشین و همچنین با در نظر گرفتن سایر تاخیر های اجرایی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ضریب بهره وری، TBM باز، تحلیل آماری، طبقه بندی مهندسی سنگ، نیروی نفوذ ماشین
  • سمیه بهرفتار، محمد فاروق حسینی *، عزالدین بخت آور صفحات 73-79

    رخ داد حوادث احتمالی در معادن زیرزمینی زغال سنگ و خطرات ناشی از آن، محیط کاری ناامنی را برای کارگران و تجهیزات عملیاتی ایجاد کرده است. بر اثر این حوادث ممکن است آسیب های جانی و مالی قابل ملاحظه ای به صورت مرگ، از کارافتادگی یا نقص عضو و شکستگی های گوناگون، خرابی و از بین رفتن تجهیزات معدن، بسته شدن کارگاه های استخراج و گالری ها وارد شوند. در این مقاله، با توجه به اهمیت موضوع مذکور به ویژه در معادن زغال سنگ البرز شرقی و با هدف کاهش خطرات وارده، بر اساس احتمال وقوع حادثه، شدت و نتایج حاصل از آن طی سال های 1382 الی 1386 ریسک های مربوطه مورد تجزبه و تحلیل قرار گرفتند. بدین منظور، نخست یک سری جدول های استاندارد در ارتباط با شدت و احتمال وقوع حوادث تنظیم و پایه گذاری شد. سپس،، عدد اولویت ریسک (RPN) تعیین و به واسطه ی آن موثرترین عامل ایجاد عدم قطعیت در معادن مورد بررسی شناسایی شد. با استفاده از روش مذکور نتیجه گیری شد که موثرترین عامل ایجاد عدم قطعیت در معادن زغال سنگ البرزشرقی عوامل ژئوتکنیکی می باشند، به طوری که نمره RPN برای این حوادث 690 از 1000 است

    کلیدواژگان: تحلیل ریسک، عدد اولویت ریسک، عدم قطعیت، معادن شرکت زغال سنگ البرزشرقی
  • احمد جعفری، عباس ابراهیمی دنجکلاهی، جواد غلام نژاد صفحات 81-90
    برنامه ریزی تولید کوتاه مدت چگونگی ترتیب استخراج بلوک های کانسنگ و باطله را برای دوره های زمانی شیفتی، روزانه، هفتگی یا ماهانه تعیین می کند. هدف از این برنامه ریزی تعیین زمان استخراج بلوک ها به گونه ای است که محدودیت هایی نظیر حداقل و حداکثر عیار مواد ارسالی به کارخانه فرآوری، تناژ کانسنگ و باطله استخراجی از معدن، شیب معدن و غیره در هر دوره زمانی برآورده شوند. تاکنون مدل های ریاضی متعددی برای برنامه ریزی تولید کوتاه مدت ارائه شده است، اما به دلیل این که این مدل ها نتوانستند محدودیت فضای کاری برای ماشین آلات را در مدلسازی به طور موثر پیاده کنند، از لحاظ عملیاتی قابل اجرا نیستند. در این مقاله، مدل موجود برای برنامه ریزی تولید کوتاه مدت طوری بسط داده شده است که جواب بدست آمده از حل آنها تضمین می کند که قبل از استخراج هر بلوک نه تنها باید 9 بلوک فوقانی آن برداشت شود بلکه باید 2 یا 3 بلوک موجود در پیش روی آن بلوک، در همان سطح، نیز استخراج شود. در این راستا محدودیت دسترسی به بلوک های موجود در یک تراز معدن روباز تعریف شد. این مدل ها دارای یک تابع هدف و تعدادی محدودیت هستند و شرط فراهم بودن فضای کاری برای ماشین آلات در قالب محدودیت دسترسی وارد مدل شد. همچنین در این مقاله ابتدا سه مدل ریاضی مختلف برای برنامه ریزی تولید کوتاه مدت بیان شده است. هر سه مدل بر پایه برنامه ریزی خطی عدد صحیح می باشند و تفاوت آنها در روش دسترسی به بلوک های واقع در پله هم تراز است. در نهایت با ذکر یک مثال این سه مدل در نرم افزار Excel 2007پیاده شد و سپس توسط نرم افزار Premium Solver Version 9.0 مدل های ساخته شده حل گردیده و نتایج حل آنها با هم مقایسه شده اند.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی تولید کوتاه مدت، معدن روباز، محدودیت دسترسی، برنامه ریزی خطی عدد صحیح
  • علی معینی، مهدی حسینی، محسن شریفی بروجردی، اسماعیل ابتکار صفحات 91-96
    مقاله حاضر پیرامون تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری تونل های انتقال آب و مخزن ضربه گیر سد گتوند علیا است. تحلیل پایداری فضاهای زیرزمینی یکی از مهمترین موضوعات در علم مکانیک سنگ می باشد. چهار روش مختلف برای تحلیل پایداری فضاهای زیرزمینی وجود دارد که عبارتند از: روش فرم بسته، روش عددی، روش تجربی و مدل های فیزیکی. امروزه روش های عددی و تجربی به طور گسترده ای در جهان مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله تحلیل پایداری با روش تفاضل محدود و طبقه بندی Q و RMR که به ترتیب جزو روش های عددی و تجربی می باشند، انجام شده است. برای تحلیل عددی پایداری فضای زیرزمینی نرم افزار FLAC3D مورد استفاده قرار گرفته است. این نرم افزار توانایی تعیین تنش ها و جابجایی ها را در اطراف فضای زیرزمینی دارد. نتایج به دست آمده از تحلیل ها نشان می دهد که فضای زیرزمینی ناپایدار است. لذا به منظور پایدارسازی، نصب سیستم نگهداری ضروری است. بعد از نصب سیستم نگهداری میزان ماکزیمم جابجایی کمتر از مقدار جابجایی بحرانی ساکورایی می شود، بنابراین فضای زیرزمینی پایدار خواهد شد. سیستم نگهداری پیشنهادی شامل 1) نصب پیچ سنگ تزریقی به طور سیستماتیک به طول 7 متر و فاصله داری 5/1×5/1 متر به همراه شاتکریت به ضخامت 150 میلی متر در مخزن ضربه گیر و نصب پیچ سنگ تزریقی به طور سیستماتیک به طول 5 متر و فاصله داری 2×2 متر به همراه شاتکریت به ضخامت 70 میلی متر در تونل انتقال آب و باکس می باشد.
    کلیدواژگان: تحلیل پایداری، تونل های آب بر، مخازن ضربه گیر، FLAC3D، سیستم نگهداری، سد گتوند علیا، روش
|
  • A.H. Morshedi, H. Memarian Pages 1-20
    Selection of proper number and location of boreholes are major tasks in design of exploration network. Boreholes normally drilled for insitue testing and sampling. A challenging issue in sampling is determination of number and location of samples. The logic of optimum sampling is sequential. This work presents a comparison between single and multiple stages sampling in Semilan dam site. First, the single-stage sampling was tested; using geotechnical data (Lugeon and RQD) of 23 boreholes and indicator function. Based on indicator functions, Lugeon parameter divided to four and RQD to three indexes. The other application of indicator functions, is converting qualitative to quantitative data in order to define indicators of various structures and lithology of the studied dam site. Then, indicator variograms of each parameter, in various directions, were calculated and their variogram parameters were extracted. Based on the average kriging error, Lugeon, RQD and lithology index were also divided into four indexes. Consequently, the function for locations of additional drillings, based on their relation with risk and uncertainty is defined. Function for location of additional drillings is found to be equal to Lugeon multiply to estimation error multiply to index of dam structures; divided by RQD multiply by lithology index. Next, two stages sampling was studied starting with 12 boreholes, according to sample density. All the process was repeated once again and according to function of additional drilling locations, 8 boreholes were selected for the second level or phase of drilling. Based on kriging and neural network estimator, and using normalized data, desired parameters were estimated. In the present study, kriging variance and estimation error in two stages sampling decreased more, compare to one stage sampling, although the numbers of boreholes decreased from 23 to 20. Reduction of estimation error is related to the layout of the first stage boreholes between the second stage ones.
  • S. Karimpouli, N. Fathianpour, J. Roohi Pages 21-30

    Reservoir permeability is a critical parameter for the evaluation of hydrocarbon reservoirs. There are a lot of well log data related with this parameter. In this study, permeability is predicted using them and a supervised committee machine neural network (SCMNN) which is combined of 30 estimators. All of data were divided in two low and high permeability populations using statistical study. Each estimator of SCMNN was combined of two simple networks to predict permeability in both low and high classes and one gating network, considered as a classifier, classified data to these two classes. Thus, each low and/or high input data would predict in related network. This SCMNN was used to predict permeability on the data of one of petroleum reservoirs of south-west of Iran. 210 samples of this reservoir were available. Because of the fewness of data 80% of them were used as training data and 20% of them were used as validation and testing data. The overall fitting between predicted permeability versus measured ones was qualified through R2 (R=correlation coefficient) to be 97.72% which is considered appropriate. Whereas, R2 in the simple network in the best stat was 84.14%. The high power and efficiency of SCMNN are indicated by lower bias and better R2 in results.

    Keywords: Neural Network – Supervised Committee Machine Neural Networks (SCMNN), Permeability prediction, Petroleum Reservoir
  • M. Karimi, A. Dehghani, Sh Talebi Pages 31-38
    Forming the air-core, is the one of flow properties in hydrocyclone. The swirling flow causes a cylindrical low pressure area at the axis of hydrocyclone which is constant throughout the entire length of the hydrocyclone. Air-core affects the separation efficiency. In this study, low pressure areas were used to predict air-core diameter. Computational Fluid Dynamics (CFD) method was used to determine the pressure distribution inside of hydrocyclone. Three models including: the renormalization group k–model, the Reynolds stress model, and the large-eddy simulation model, were compared for the prediction of air-core dimension. Air-core diameter was evaluated by using three planes, one on cylindrical part and two on conical section. Results show that, the RSM turbulence model is more accurate than two other models.
    Keywords: hydrocyclone, Computational Fluid Dynamics, Turbulence models, Low pressure area
  • M. Sharifzadeh, M. Afifipour, M. Tasujizade Pages 39-46
    In order to control settlement induced by tunneling in urban area, effective parameters in the excavation procedures should be determined with respect to the geotechnical properties and construction methods. In NATM, round length and sequence of excavation phases are the significant parameters that affect on tunneling economically and technically. These two factors have a great relationship with time and cost of tunneling projects. Therefore, determination the optimum amount of those parameters is the main challenge in such projects. In this paper, the effects of round length and excavation phases on surface settlement in line four of Tehran metro, still in construction, were evaluated. To do the analyses, a three-dimensional finite element package was used to simulate the tunnel operations for different number of round length. The results showed that, regarding to the geotechnical properties and tunnel dimensions in line four areas, the round length was determined conservatively. Therefore, it can be suggested that in order to improve efficiency, the round length is determined 2 and 3 meter in upper and lower parts of tunnel cross-section, respectively.
    Keywords: NATM tunneling, round length, Plaxis 3D software, surface settlement, excavation phases
  • A. Baniasadi, F. Doulati, Gh Karami, M. Baniasadi Pages 47-54
    Mining activities often produce long-term environmental pollution and create many problems comprising acid drainage generation and discharging heavy metals to the surface and groundwater resources. The principal environmental concerns associated with waste rock dumps result from the oxidation of sulfide minerals, mainly pyrite within the from dwaste materials, when such minerals are exposed to atmospheric oxygen and/or water, they undergo rapid oxidation that produces acid waters. There are many mechanisms to make available oxygen within the waste dumps. Diffusion in the gaseous and aqueous phase through pores in the waste materials is the dominant mechanism for transporting the atmospheric oxygen from surface to the depth where the oxidation takes place. In this paper, oxygen diffusion and pyrite oxidation processes within the dump materials has been modeled using a finite volume code called PHEONICS in Sarcheshmeh copper mine. The analytical solution has been used to calibrate the numerical model. Both analytical and numerical methods show that the diffusion coefficient has an important role in pyrite oxidation and pollution generation. The results obtained from the numerical modeling further show that the pyrite reached to 13.8 % in surface samples of waste dumps after 4 years of the beginning of the oxidation process. It increased gradually with depth and reached to its initial percent (18.5 %) at a depth of 2.5 m within the dump where no oxygen is available to oxidize pyrite. The results obtained from such studies can be used in designing appropriate methods in order to minimize environmental pollution and their impacts to water resources.
    Keywords: Sarcheshmeh Copper Mine, numerical modeling, oxygen diffusion, analytical solution, waste dump, PHOENICS software
  • S.M.J. Koleini, H. Mehrpouya, M. Abdollhy, K. Saberyan Pages 55-63
    Zinc sulfide concentrate which is produced from Irankoh mine ore, contains indium. In this study, recovery conditions of indium from leaching residue of roasted zinc sulfide concentrate were investigated. Indium concentration in leaching residue of zinc sulfide concentrate was 145ppm. Optimum values of effective parameters were as follows: initial concentration of sulfuric acid solution of 100 g/L, temperature of 90°C, leaching time of 3 hours and the amount of required sodium sulfide for iron reduction 1.5 iron stoichiometric ratios. Then, indium was selectively precipitated from the leach solution. For selective indium precipitation, the pH of leaching solution was adjusted to six using ammonia in 90°C, and indium precipitation time was considered to be 10 minutes. Concentration of indium in resulting precipitation was 2650ppm. Finally, the resulting precipitation was dissolved using hot sulfuric acid solution, and the solution was subject to solvent extraction and cementation using zinc powder to recover indium. Total recovery of indium from zinc leaching residue was obtained more than 92% and product purity was more than 94.5%.
    Keywords: Indium, leaching, selective precipitation, Solvent extraction, cementation
  • M. Ahmadi, H.R. Nejati Pages 65-71
    Determination of bid prices for hard rock TBM drives needs to estimation of tunneling machine advance rate. On the other hand determination of machine advance rate requires to estimation of machine utilization. This paper propose an equation for estimation of open TBM utilization based on rock mass classification system (Q & RMR) and disc thrust of TBM machine. For this purpose Pearson test is used for evaluation of correlation between utilization, RMR, Q, Disc thrust, MQ (Modified Q), NRMR (None modified RMR). Whereas stability status of tunnel affect on the utilization factor, rock mass classification indexes have a significant relationship with the machine utilization. Statistical analyses show that there is significant relationship between MQ (Modified Q), NRMR (None modified RMR) and utilization factor. Ultimately the best equation is offered for estimation of utilization factor.
    Keywords: Utilization factor, Open TBM, Statistical analysis, Rock mass classification, Disc thrust
  • S. Behraftar, M. Faroghhoseini, E. Bakhtavar Pages 73-79

    In underground coal mines, due to occurrence of probable events and the consequent risks, normally a reliable safe environment is not provided for the work forces and operational equipments. Through the risks, two main considerable damages may happen. First, the human injuries namely fatality, disability or maim and organ fractures and second the economical damages such as amortization and loss of mining equipments, and closure of working faces and galleries. Considering these types of crucial events this study aims on reducing the likely risks particularly in East Alborz Coal Mines Company. For this purpose, based on probability of event occurrences, their severities and outcomes the relevant risks have been assessed and analyzed. To achieve this goal by taking into account the occurrence probability and intensity a number of measures or standards were developed by the authors. Risk Priority Number (RPN) was introduced. By employing RPN the most impressive uncertainty factor in East Alborz Coal Mines Company was recognized. Finally, with the regard to the degree of damages caused by the events, a practical procedure for risk reduction in the mines has been presented.

    Keywords: risk assessment, Risk Priority Number, East Alborz Coal Mines Company
  • A. Jafari, A.E. Denjkolaie, J. Gholamnejad Pages 81-90
    Short term production scheduling determines the sequence of ore and waste blocks extraction on shifty, daily, weekly or monthly bases. The objective of this production scheduling was to determine the block extraction period according to the production constraints including; grade blending, mine and mill capacity, and slope constraints. Several mathematical models have been proposed for short term production scheduling, but the equipment access constraints have not been incorporated effectively in that models. In this paper the mathematical model of short term production scheduling was developed in order to insure that a block can only be removed if all nine overlaying blocks and two or three surrounding blocks have been removed, in the previous or current periods. This goal was achieved by defining equipment access constraints. Mathematical inequalities were presented for equipment access constraints based on integer programming, according to the type of block access modes. These models were then applied to a case study, using Excel 2007 and solved via Premium Solver Version 9.0 software.
    Keywords: Short term production scheduling, open pit mine, equipment access constraints, linear integer programming
  • A. Moini, M. Hoseini, M. Sharifi Brojerdi, E. Ebtekar Pages 91-96
    This study has been carried out on the stability analysis and the support systems design of the water conveyance tunnel and surge tank of Gotvand dam. The stability analysis of underground openings is one of the most important subjects in rock mechanics principles. There are four different methods for the analysis of underground openings. These are: closed form solutions, numerical methods, empirical methods and physical modelling. Nowadays the numerical and empirical methods are more widely used all over the world. In This research, analyses have been carried out by finite difference method (component of numerical methods) and Q and RMR (component of empirical methods) rock mass classifications. The numerical software used for analyzing the tunnel stability was Flac3D. This software is capable of determining the values of induced stresses and displacements around the underground openings. The results obtained from stability analyses show that the underground excavation is unstable; therefore, installation of a support system is necessary. After installation of support systems, the value of maximum displacement is less than Sakurai’s critical displacement, therefore, the underground excavation will be stable. The recommended support systems are: 1) Installation of systematic grouted bolt by 7m long and spacing 1.5×1.5m with shotcrete by 150mm thick in surge tank 2)) Installation of systematic grouted bolt by 5m long and spacing 2×2 m and with shotcrete by 70mm in conveyance tunnel and box.
    Keywords: Stability analysis, conveyance tunnel, surge tank, FLAC3D, support system, Olia Gotvand dam, Sakurai's method