فهرست مطالب

فصلنامه مهندسی معدن
پیاپی 11 (بهار 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/03/10
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سمیه قاضوی سلیمه رضایی، فریدون سحابی*، حسین معماریان صفحات 1-11

    در زمان حفاری تونل نوسود واقع در غرب استان کرمانشاه، تراوشات هیدروکربوری فراوانی از سطوح شکستگی و دیوار تونل خارج گردید. برای بررسی ظرفیت هیدروکربورزایی سنگ های منشا احتمالی این هیدروکربورها 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 شماره 1 میادین امام حسن(ع) و پاتاق در غرب استان کرمانشاه انجام شد. که تعداد 22 نمونه خرده حفاری و 9 نمونه مغزه حفاری بررسی شدند. ارزیابی های مقدماتی آنالیز پیرولیز راک اول و آنالیزهای تکمیلی شامل اندازه گیری میزان انعکاس ویترینایت، آنالیز تجزیه عنصری، بررسی کانی شناسی رس ها و آنالیزهای شیمیایی و مطالعات مولکولی نشانه های زیستی نشان می دهد که سازند پابده (متشکل از شیل و سنگ آهک رسی)، از نظر پتانسیل سنگ منشا، ضعیف است و میزان بلوغ مواد آلی آن درمراحل اولیه کاتاژنز قرار دارد و با داشتن کروژن نوع II و III، مربوط به محیط دریای باز است. سازند پابده شامل شیل و سنگ آهک رسی است. در صورتی که سازند گورپی و سازند گرو در چاه های امام حسن 1 و پاتاق 1 دارای سنگ منشا با پتانسیل مناسب است و از نظر بلوغ کروژنی در میانه تا پایان مرحله کاتاژنز قرار دارد، غالبا دارای کروژن نوع II و گاهی III و محیط تشکیل احیای دریایی و لیتولوژی شیل و سنگ آهک رسی هستند. سازند ایلام نیز به دلیل لیتولوژی کربناته و خواص مخزنی (مقادیر بالای TPI و S1 و مقادیر ناچیز S2) در زمره سنگ های مولد هیدروکربور قرار نمی گیرد. بررسی حاضر نشان داد که منشا آثار H2S در تونل نوسود ومناطق اطراف آن، عمدتا در سازند گورپی در مسیر تونل و سازند گرو در اعماق بیشتر، تولید شده است.

    کلیدواژگان: سنگ های منشا هیدروکربوری، تونل نوسود، آنالیزهای ژئوشیمیایی، نشانه های زیستی
  • مرتضی رحیمی، بهناز دهرآزما، احمد خدادادی، فرج الله فردوست صفحات 13-23
    معدن کاری ذغال سنگ، تعادل ژئوشیمیایی اولیه واحدهای سنگی را بر هم می زند و با تغییریافتن شرایط اکسیداسیون محیط، عناصر موجود در لایه های ذغالی و سنگ های دربرگیرنده آن ها آزاد شده و وارد محیط می گردند. دراین تحقیق، به بررسی اثرات معدن کاری ذغال سنگ در مجموعه معدنی طزره (تونل مادر)، واقع در 70 کیلومتری شمال غرب شهرستان شاهرود پرداخته شده است. به این منظور با تعیین غلظت عناصر As، S، Cu، Fe،Hg، Sb، Pb، Zn، Sr و Se در منابع آبی، باطله ها و ذغال سنگ های استخراج شده از تونل مادر مجموعه معدنی طزره، نحوه گسترش این عناصر در آب های زیرزمینی منطقه بررسی شده است. ذغال سنگ منطقه فاکتورهای غنی شدگی بسیار بالایی را برای عناصر مس، سرب، آرسنیک، جیوه و سلنیوم (به ترتیب: 55/22، 01/77، 86/17، 64/44، 95/61 و 4/468) نشان می دهد. این در حالی است که باطله های ذغال و سینه کار، غنی شدگی بسیار کمتری نسبت به ذغال سنگ منطقه برای عناصر فوق نشان می دهند. بررسی همبستگی عناصر حاکی از این است که همبستگی های بالایی نیز بین آهن و سرب (929/0) و نیز روی با جیوه (980/0) وجود دارد. با توجه به وجود زهاب های قلیایی طبیعی یا NAMD (Natural Alkalin Mine Drainage) با pH برابر 6/7 در منطقه، عناصر سنگین با غلظت های بسیار پایین در زهاب خروجی تونل مشاهده گردید. این غلظت ها برای برای عناصر Cu و Sr به ترتیب 1/3 و 2501 ppb بود و برای عناصر Pb، Zn، Fe، As، Sb، Hg و Se میزان غلظت کمتر از حد اندازه گیری دستگاه ثبت گردید. با این وجود، معدن کاری باعث افزایش چشمگیر در غلظت عناصر گوگرد، استرانسیوم، مس، آرسنیک و سلنیوم که غلظت آن ها در آب زیرزمینی پایین دست منطقه به ترتیب 430000، 8505، 7/3، 5/1 و 3 ppb بود، گردیده است، به طوری که گوگرد با افزایش 4/9 برابری، بیشترین افزایش را در آب های زیرزمینی پایین دست معدن کاری نسبت به آب های بالا دست نشان می دهد.
    کلیدواژگان: ذغال سنگ، معدن کاری، آلودگی، فلزات سنگین، NAMD، آب زیرزمینی، طزره
  • محمدرضا شایسته فر، علی رضایی صفحات 25-34
    سد باطله معدن مس سرچشمه حاوی فلزات سنگین زیادی است. به این منظور، رسوبات مجتمع مس سرچشمه، برای تعیین غلظت فلزات سنگین و شدت آلودگی، آنالیز شیمیایی شدند. در واقع، هدف این پژوهش، ارزیابی میزان آلودگی فلزات سنگین (Co، Cu، Mo، Zn، Cr، Mn، Ni، Pb، Ti و Fe) در رسوبات معدن مس سرچشمه منتهی به سد باطله است. در این پژوهش، شاخص های آلودگی نظیر ضریب آلودگی، شاخص بار آلودگی، فاکتور غنی شدگی و شاخص زمین انباشتگی استفاده شد، تا توزیع فلزات سنگین در رسوبات منطقه مورد مطالعه، ارزیابی شود. مقادیر فاکتور غنی شدگی (کبالت: 95/0، مس: 63/16، مولیبدن: 84/3، روی: 95/1، کروم: 87/0، منگنز: 27/1، نیکل: 36/0، سرب: 62/1، تیتانیوم: 83/0 و آهن: 01/10) و غلظت فلزات سنگین در نمونه های قابل بررسی ارزیابی شد. با توجه به محاسبه شاخص زمین انباشتگی برای فلزات سنگین، فلزات مس، روی و آهن (Zn> Cu> Fe >Mo> Pb >Mn>Cr) در محدوده آلودگی قرار گرفتند. در این پژوهش از مطالعات آماری (ضریب همبستگی و آنالیز خوشه ای) برای یافتن منشا رسوبات، الگوی پراکنش عناصر و ارزشیابی زیست محیطی وضعیت موجود در منطقه مورد مطالعه کمک گرفته شد. نتایج به دست آمده از مطالعات ژئوشیمیایی، آماری (به کارگیری صحیح آمار چند متغیره) و محاسبه شاخص های آلودگی، فاکتور غنی شدگی، شاخص زمین انباشتگی، ضریب آلودگی و شاخص بار آلودگی برای نمونه های رسوب، تاییدکننده غلظت های بالای این فلزات است. نتایج به دست آمده از آنالیز فاکتوری و آنالیز خوشه ای(میزان بار فلز سنگین) بر نمونه های رسوبات منطقه مورد مطالعه با نتایج حاصل از محاسبه ضریب آلودگی برای ایستگاه های نمونه برداری مطابقت کامل دارد.
    کلیدواژگان: فلزات سنگین، فاکتور غنی شدگی، شاخص زمین انباشتگی، آمار چندمتغیره، سد باطله، معدن مس سرچشمه
  • لیلا پرنده، علی دهقانی، مهدی خسروی، حمد نوع پرست صفحات 35-41
    با استفاده از روش های شبیه سازی، عملکرد مدارهای فراوری در شرایط مختلف قابل پیش بینی و بهینه سازی است. در سال های اخیر، مدل ها و نرم افزارهای مختلفی برای شبیه سازی مدارهای آسیا ارائه شده است. در این تحقیق، شبیه سازی مدار آسیای گلوله ای سه چاهون با استفاده از نرم افزارهای MODSIM، COMSIM و BMCS بررسی قرار گرفته شد. به این منظور، ابتدا، با انجام آزمایش های تابع شکست روی نمونه خوراک آسیای گلوله ای، پارامترهای مدل تجربی تابع شکست و مدل تابع انتخاب آستین محاسبه گردیده است. سپس، با اندازه گیری هدایت الکتریکی پالپ، زمان ماند مواد داخل آسیا محاسبه شده است. در ادامه با نمونه گیری از خوراک و محصولات هیدروسیکلون، ضرایب مدل های پلیت و ناگسوارارائو نیز تعیین گردیده اند. آن گاه، مدار آسیای گلوله ای سه چاهون با نرم افزار های فوق شبیه سازی شده اند. مقایسه دبی و توزیع ابعادی اندازه گیری شده در شاخه های مختلف مدار آسیا با مقادیر حاصل از شبیه سازی نشان داد که، هر سه نرم افزار، با دقت خوبی قادر به پیش بینی مشخصات شاخه های مختلف مدار بوده اند، ولی نرم افزار MODSIM خطای نسبی کمتری داشت. با استفاده از این نرم افزارها، می توان تاثیر پارامترهای عملیاتی بر عملکرد مدار آسیای گلوله ای را با دقت قابل قبولی پیش بینی نمود.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، آسیای گلوله ای سه چاهون، تابع انتخاب، تابع شکست، زمان ماند، MODSIM، COMSIM، BMCS
  • عباس سام، محمد رنجبر * صفحات 43-48

    به طور معمول انتخاب هیدروسیکلون در یک مدار فراوری، بر طبق ضوابط و دستورالعمل هایی صورت می گیرد. اما انتخاب این وسیله در مدار فراوری زغالسنگ، به دلیل خصوصیات ذاتی زغالسنگ، پیچیدگی های خاصی دارد. در این تحقیق نقش فاکتور جرم مخصوص ذرات جامد مهم است. با مطالعه خصوصیات ته ریز تیکنر های 18متری کارخانه زغالشویی زرند که بار اولیه هیدروسیکلون را تشکیل می دهد، فاکتور سوم طراحی هیدروسیکلون تصحیح و بر اساس آن، قطر هیدروسیکلون انتخاب شد. بر اساس نتایج، قطر پیشنهادی هیدروسیکلون تقریبا معادل 37 سانتی متر به دست آمد.

    کلیدواژگان: هیدروسیکلون، فاکتورهای طراحی، زغالسنگ، کارخانه زغالشویی زرند
  • اکبر فرزانگان، علی ابتداعی قلایی صفحات 49-56
    در کارخانه فرآوری طلای آق دره اندازه ذرات حاصل از خردایش در فرایند فروشویی طلا اهمیت زیادی دارد. به همین دلیل، بهبود عملکرد خوشه هیدروسیکلون به منظور کاهش اندازه ذرات سرریز به کمتر از 70 میکرون (وضعیت کنونی) تاثیر زیادی در افزایش بازیابی طلا دارد. در این تحقیق بهینه سازی عملکرد خوشه هیدروسیکلون با کاربرد مدل تجربی پلیت[i] (Plitt) و کالیبراسیون آن و شبیه سازی فرایند طبقه بندی انجام گرفته است. پس از انجام دو مرحله نمونه برداری از جریان های هیدروسیکلون و تجزیه سرندی آنها، داده های توزیع اندازه ذره و دبی جریان های اندازه گیری شده اولیه موازنه جرم شدند. سپس با استفاده از نرم افزار BMCS [ii] توزیع اندازه ذره جریان های سرریز و ته ریز در نمونه برداری مرحله اول پیش بینی و کالیبراسیون پارامترهای مدل پلیت به منظور مدل سازی دقیق عملکرد هیدروسیکلون در محیط نرم افزار Excel انجام شد. پس از اعتبارسنجی مدل کالیبره شده پلیت توسط نمونه برداری مرحله دوم، شبیه سازی هیدروسیکلون با نرم افزار BMCS انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با سرریز و ته ریز به ترتیب با اندازه قطر های 75 و 70 میلی متر، با تعداد 6 سیکلون فعال اندازه معادل 80 درصد عبوری محصول تقریبا به 5/68 میکرون کاهش یافت. همچنین با سرریز و ته ریز به ترتیب با اندازه قطرهای 94 و 53 میلی متر با تعداد 6 سیکلون فعال، پارامتر تیزی یا دقت جدایش، m، با 38/2 برابر افزایش، از 1/18 به 81/2 رسید که نشان دهنده طبقه بندی دقیق تر ذرات است.
    کلیدواژگان: طبقه بندی، هیدروسیکلون، خردایش، مدل سازی و شبیه سازی، فراوری طلا، بهینه سازی، آق دره
  • احمدرضا صیادی، محمد حیاتی، مسعود منجزی صفحات 57-69
    ارزیابی ریسک یکی از مراحل مهم مدیریت پروژه بوده و با توجه به ماهیت نامطمئن پروژه های تونل سازی و لزوم صرف بهینه منابع، اهمیت زیادی دارد. ارزیابی، رتبه بندی و خوشه بندی ریسک، برتری هر ریسک را بر اساس شاخص های مرتبط مشخص کرده و در نتیجه امکان ارائه پاسخ مناسب برای هر ریسک فراهم می گردد. در این تحقیق ضمن شناسایی و تعیین معیارهای اندازه گیری ریسک های عملیات تونل سازی سد سیمره، اهمیت نسبی هر ریسک با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره ELECTRE تعیین شده است. جمع آوری و تجمیع نظرات خبرگان بر اساس روش تصمیم گیری گروهی و میانگین وزنی انجام گرفته است. بر اساس نتایج تحقیق، ریسک ها در قالب هشت خوشه، دسته بندی شده و ریسک های اقتصادی، ریسک های با منشاء کارفرما و ریسک های فنی در بحرانی ترین خوشه قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: مدیریت ریسک، رتبه بندی، خوشه بندی، ELECTRE، تونل سازی، سد سیمره
  • احمدرضا ملایوسفی، علیرضا باغبانان، نادر فتحیان پور صفحات 71-77
    برداشت پارامترهای هندسی شکستگی های طبیعی در ارزیابی ذخایر هیدروکربوری بسیار مهم است. با توجه به تفاوت زیاد ویژگی های شکستگی های زیر سطحی در مقایسه با ویژگی های شکستگی های آشکار شده از سطح رخنمون ها و بیرون زدگی ها، بهترین راه برای مدل سازی شکستگی های یک مخزن، استفاده از ابزارهای تصویر گر است. ابزارهای تصویر گر از قبیل FMI (Formation Micro Imager) با قدرت تفکیک مناسب در آشکارسازی ناپیوستگی های کوچک مقیاس، می توانند در فهم بهتر شکستگی های مخزن موثر واقع شوند. لاگ FMI بر مبنای اختلاف مقاومت الکتریکی بین سازند و گل حفاری، تصویر مجازی از دیواره چاه می دهد. یکی از کاربردهای اصلی لاگ FMI آشکارسازی شکستگی های طبیعی باز و بسته است. در این مطالعه با استفاده از داده های ثبت شده برای شکستگی های باز در یک چاه واقع در میدان گازی پارس جنوبی، ابتدا مناسب ترین توابع توزیع احتمال برای پارامترهای هندسی شکستگی ها تعیین می شوند. با استفاده از توابع توزیع احتمال پارامترهای هندسی شکستگی ها و روش شبیه سازی مونت کارلو، تعدادی از مدل های شبکه درزه های مجزا (Discrete Fracture Network-DFN) تولید می شوند. سپس با به کارگیری آزمون آماری Watson-Williams (W-W)، بهترین مقاطعی تعیین می شوند که همخوانی بیشتری با الگوی اولیه شکستگی های چاه نشان می دهند،. نتایج این پژوهش می تواند در مدل سازی عددی جریان سیال به داخل شبکه درزه های مجزا، بررسی تنسور نفوذپذیری و مدل سازی میزان تولید مخازن هیدروکربوری عمیق استفاده شد.
    کلیدواژگان: شکستگی های طبیعی، ابزارهای تصویر گر، شبکه درزه های مجزا، میدان گازی پارس جنوبی، لاگFMI
  • رضا محمد زاده، کامران گشتاسبی*، مصطفی شریف زاده صفحات 79-90

    با توجه به انواع ریسک هایی که در تونل ها وجود دارد، ریسک های ژئوتکنیکی در انتخاب روش حفاری و نوع ماشین حفاری از اهمیت بالایی برخوردار هستند. همچنین انتخاب مناسب ترین ماشین حفر تونل برای جلوگیری از بروز برخی مشکلات زمین شناسی و ژئوتکنیکی در حین حفاری، بسیار مهم است. در این تحقیق مهم ترین مخاطرات ژئوتکنیکی تونلزنی با رودهدر به همراه روش های کاهش آن مشخص شد. در حال حاضر سه دستگاه رودهدر در سه تونل دنبال لایه معدن زغال سنگ طبس در ایران مشغول به حفاری می باشند. بنابراین در این تحقیق تونل های مذکور مورد مطالعه قرار گرفتند. روش ماتریس ارزیابی ریسک در این تونل ها نشان داد که تونل سازی با رودهدر، ریسک کمتری نسبت به روش چالزنی و آتشباری دارد. همچنین ارزیابی ریسک ژئوتکنیکی مشخص کرد که رودهدر دارای کله حفار طبلکی مناسب تر از کله حفار مخروطی برای حفاری این تونل ها است. سپس با استفاده از مدل پیش بینی نرخ حفاری آنی، توان کله حفار رودهدر تعیین شد که با توجه به آن، رودهدری از نوع سبک با توان کله حفار در حدود 110-80 کیلووات و وزنی در حدود 40 تن مناسب تشخیص داده شد. در نهایت 4 مدل رودهدر ساخته شده که ویژگی های آنها مشابه ویژگی های به دست آمده است، انتخاب شدند.

    کلیدواژگان: رودهدر، مخاطرات ژئوتکنیکی، ارزیابی ریسک ژئوتکنیکی، معدن زغال سنگ طبس
  • علیرضا کارگر، رضا رحمان نژاد صفحات 91-99
    امروزه روش همگرایی- همجواری از پرکاربردترین روش ها برای تعیین نگهداری حفریات دایروی و غیر دایروی است. انتخاب مدل ساختاری مناسب برای توده سنگ، اعم از الاستوپلاستیک کامل، الاستوپلاستیک شکننده و الاستوپلاستیک نرم شونده، نقش بسیار مهمی در کاربرد این روش دارد. در مواردی میزان اختلاف در تغییرشکل ایجاد شده ناشی از انتخاب مدل های ساختاری متفاوت بیش از 100درصد است.
    در این مقاله سعی شده است تا تاثیر انتخاب مدل های رفتاری مختلف در منحنی عکس العمل زمین و میزان زون پلاستیک ایجاد شده در اطراف یک حفره دایروی بررسی شود. در این مقاله فرض شده است که توده سنگ تحت تاثیر فشار ایزوتروپیک قرار دارد و رفتار اولیه الاستیک دارد. معیار شکست مورد استفاده معیار غیر خطی هوک براون است. روش حل مسئله روش پله ای است که در آن پارامترهای مقاومتی توده سنگ به صورت گام به گام از مقادیر حداکثر خود تا مقادیر باقیمانده تغییر می کنند. در انتها یک آنالیز حساسیت روی پارامترهای شکست معیار هوک براون صورت می گیرد.
    کلیدواژگان: همگرایی، همجواری، مدل های ساختاری، مدل کرنش نرم شونده، معیار شکست
|
  • S. Ghazavi, S. Rezaei, F. Sahabi, H. Memarian Pages 1-11

    During the drilling of Nousoud tunnel in the west of Kermanshah Province (Iran), much hydrocarbon seepages spilled from the fractures and walls of the tunnel. In order to evaluate and assess hydrocarbon source rock potentiality, a detailed geochemical study was carried out on Pabdeh, Gurpi and Ilam Formations in Nosoud tunnel and Garu Formation in Pataqe#1 and Imam Hassan#1 wells in the west of Kermanshah. A total of 22 cuttings and 9 core samples were subjected to geochemical investigations. The result of the primary assessments using Rock-Eval pyrolysis technique, vitrinite reflectance measurements elemental, clay minerals, chemical analysis and molecular (biomarkers) studies (GC, GC-MS), showed that Pabdeh Formation (lithologically composed of marl and argillaceous limestone) has poor potential for hydrocarbon generation. Maturity of the studied formation is in the early phase of catagenesis and exhibits Types II and III kerogen. Pabdeh formation was deposited in marine anoxic environment. Whereas, Gurpi formation in Nosoud tunnel and Garu formation in Pataqe#1 and Imam Hasan#1 wells exhibit fair potential for hydrocarbon generation and their maturity is in the peak and late phase of catagenesis. These formations have mixed Type II and III kerogen which were deposited in marine anoxic environment and are lithologically composed of shale and argillaceous limestone. Having reservoir characteristics and carbonate lithology, Ilam formation doesnot seem to be a potential source rock (high measures of TPI & S1 plus worthless measures of S2). The findings of this study showed that Gurpi formation along the tunnel and Garu formation in more depths are good sources for hydrocarbon seepages in Nousoud tunnel and the neighboring areas.

    Keywords: Hydrocarbon source rocks, Nousoud tunnel, Geochemical studies, Biomarkers
  • M. Rahimi, B. Dahazma, A. Khodadadi, F. Fardoost Pages 13-23
    Coal mining changes the original geochemical equilibrium of rock bodies and by changing the oxidantion condition of the area; it may cause the release of elements from the coal and ambient rocks into the environment. In the present study, the effects of mining activities in Tazareh Mine Complex, located on 70km North West of Shahrood, were investigated. Concentrations of As, S, Cu, Fe, Hg, Sb, Pb, Zn, Sr and Se in the water resources, tailings and the coals excavated from the main tunnel of the mine were determined to find out the distribution of these elements in the groundwater. The coal in this region shows a high value of enrichment factor for Cu, Pb, As, Hg and Se (22.55, 77.01, 17.86, 44.64, 61.95, and 486.40, respectively). The tailing and face have much less enrichment factor for the above mentioned elements compared and the coal in the region. In terms of correlation among the elements, high correlations between Fe and Pb (0.929) and also Zn and Hg (0.980) were detected. Heavy elements in very low concentrations (3.1 and 2501 ppb for Cu and Sr, respectively and less than the detection limit for Pb, Zn, Fe, As, Sb, Hg and Se) were detected in the mine drainage due to Natural Alkaline Mine Drainage (NAMD) with pH=7.6. Mining, however, caused an elevation in the concentration of S, Sr, Cu, As and Se (430000, 8505, 3.7, 1.5 and 3 ppb, respectively) in the groundwater. S, with a rise of 9.4 times in the downstream groundwater comparing to the upstream groundwater, showed the highest increase.
    Keywords: Coal, Mining, Contamination, NAMD, Groundwater, Tazare
  • M.R. Shayestefar, A. Rezaei Pages 25-34
    The tailing dam of the Sarcheshmeh copper mine (Kerman, Iran) contains elevated concentrations the heavy metals. Therefore, the sediments of the Sarcheshmeh copper mine were analyzed in order to determine the contamination of heavy metals and the contamination intensity. In fact, the aim of this research was to evaluate the rate of heavy metals contamination (Co, Mo, Zn, Cr, Mn, Ni, Pb, Ti and Fe) in the sediments of Sarcheshmeh copper mine, which conduce to the tailing dam. In this paper, the contamination indices comprising contamination factor, pollution load index, enrichment factor and geoaccumulation index were used to evaluate the heavy metals distribution in the sediments of the area. The amounts of Enrichment Factor (Cobalt: 0.95, Copper: 16.63, Molybdenum: 3.84, Zinc: 1.95, Chrome: 0.87, Manganese: 1.27, Nickel: 0.36, Lead: 1.62, Titanium: 0.83 and Iron: 10.01) and the concentrations of heavy metals were evaluated by considerable number of samples. With respect to the calculation of Geoaccumulation Index for the heavy metals, the metals like Cu, Zn and Fe (Zn>Cu>Fe>Mo>Pb>Mn>Cr) stood in the pollutant limit. Correlation coefficient and hierarchical analysis were used to determine the source of sediments, dispersion pattern of metals and the environmental evaluation for the present situation. The results obtained from the geochemical studies, correct multivariate statistical analysis and calculation of contamination indices, enrichment factor, geoaccumulation index, contamination factor and the pollution load index verified the high concentrations of these metals. The results of the factor analysis and hierarchical analysis (rate of heavy metals limit) on the sediment samples of the study area are completely consistent with the results of the calculation of the Contamination Factor for the sampling stations.
    Keywords: heavy metals, enrichment factor, geoaccumulation index, Multivariate analysis, Tailing dam, Sarcheshmeh Copper Mine
  • L. Parande, A. Dehghani, M. Khosravi, M. Noparast Pages 35-41
    Simulation techniques are used to evaluate and optimize the mineral processing circuits. In this research, comminution softwares including COMSIM and BMCS and MODSIM were used to simulate the performance of Se-Chahun ball mill circuit. First the samples were taken from the ball mill circuit, in order to determine the size distribution, solid percent and flowrate of the feed and products. Then breakage and selection functions of the ball mills fresh feed samples were determined using BFDS software. Also, the parameters of the breakage function empirical model and Austin selection model were determined. The residence time distribution of the ball mill circuit was measured using salt tracer. Then those parameters of the hydrocyclone models of Plitt and Nagswararao were determined. Finally, the ball mill circuit was simulated using the above-mentioned three softwares. The comparison of the simulation results with the measured data of the plant showed that all the softwares could predict the circuit performance with high accuracy, although the MODSIM was superior.
    Keywords: simulation, Se, Chahun circuit, Ball mill models, Hydrocylcone models, Residence time, MODSIM, COMSIM, BMCS
  • A. Sam, M. Ranjbar Pages 43-48

    A hydrocyclone unit in a mineral processing circuit can be selected based on different procedures. Because of the coal nature, selecting a hydrocyclone in the coal washing circuit is a complicated process. The third correction factor (particle density) plays an important role in this area. In the present research, the underflow of Zarand Coal washing thickeners as hydrocyclone feed was monitored. Then the third correction factor of hydrocyclone was modified. Finally, the hydrocyclone diameter was calculated as 37 cm.

  • A. Farzanegan, A. Ebtedaee Ghalaee Pages 49-56
    In Aghdareh gold processing plant, grinding circuit product size has a significant effect on downstream gold leaching process. Therefore, the performance optimization of hydrocyclone package in order to decrease the size of overflow stream to less than 70 μm (present value) will considerably increase the gold recovery. In this research, optimization of Aghdareh’s hydrocyclone package performance was done by application of Plitt’s model and its calibration and simulation of classification process. Two plant sampling campaigns were carried out to collect samples from the streams around the hydrocyclone package. Screen analysis tests were performed to obtain particle size distributions (PSD). Then, measured PSD and flow rates of various streams were adjusted using NorBal data reconciliation software. Then, BMCS (BMCS-based Modular Comminution Simulator) was used to predict the PSD of overflow and underflow streams for the first sampling campaign and also calibrating Plitt’s model to operating Aghdareh hydrocyclone package. Then, BMCS simulation predictions based on the calibrated Plitt’s model were validated using the second sampling campaign. The simulations showed that by using vortex and spigot internal diameters equal to 75 and 70 mm, respectively and with 6 operating hydrocyclones, the P80 of the overflow product can be decreased to 68.5 μm. Also, simulations by using vortex and spigot internal diameters equal to 94 and 53, respectively with 6 operating hydrocyclones showed that the separation sharpness, m, can be increased from 1.18 to 2.81 which indicates a 2.38 times increase in classification accuracy.
    Keywords: classification, hydrocyclone, comminution, modeling, simulation, gold processing, Optimization, Aghdareh
  • A.R. Sayadi*, M. Hayati, M. Monjezi Pages 57-69
    Due to uncertain nature of tunneling projects, risk assessment can be considered as one of the most important managerial aspects in which resource allocation optimization is almost satisfied. Evaluation, ranking and clustering of the risks, which is performed on the basis of some specific criteria, provides a proper environment in responding to the possible risks. In this paper, identifying risks and their respective criteria of the risks of tunneling activities in Seymareh dam project (Iran), importance of each of the risks was determined using Elimination and Choice Translating Reality (ELECTRE) method. The collection and aggregation of the expert judgments were performed on basis of group decision-making and weighted average technique, respectively. According to the obtained results, the project risks are classified in 8 clusters and the most critical cluster involve economic, owner and technical risks.
  • A.R. Molauosefi, A.R. Baghbanan, N. Fathianpour Pages 71-77
    Mapping the geometrical parameters of natural fractures is very important in evaluation of hydrocarbon reservoirs. Since subsurface feature properties differ from fracture parameters detected from outcrops, the best way for modeling the fractured reservoir is using imager tools. Imager tools such as Formation Micro Imager (FMI), with appropriate resolution in detecting even small-scale discontinuity features, may help conceptualization of fractured reservoirs. The FMI presents virtual images from the walls of well based on the differences in electrical resistivity between the formation and the drill mud. One of the important applications of FMI log is detection of open and close natural fractures. In this study, using recorded data of open fractures in a well, firstly the best fitted density functions for the geometric parameters of fractures were recognized. Using the distribution function of geometric parameters of fractures and Monte Carlo process, a numbers of Discrete Fracture Network (DFN) models were generated. The most realistic DFN models fitting with the mapped fracture patterns in the well were identified using William-Watson (W-W) statistical test. The results of this research may be used for numerical modeling of fluid flow into DFN, studying of permeability tensor and modeling of production rate in deep hydrocarbon reservoirs.
    Keywords: Natural fractures, Imager tools, Discrete Fracture Networks (DFN), South Pars gas field, FMI log
  • R. Mohammadzadeh, K. Ghoshtasbi, M. Sharifzadeh Pages 79-90

    With regard to the types of risks existing in tunnels, geotechnical risks play an important role in the selection of tunneling method and machine types. Also, in order to prevent some geological and geotechnical hazards during tunneling, selecting the most appropriate tunneling machine is very important. In this research study the main geotechnical hazards of tunneling by Roadheader with their common mitigation measures were specified. At present, three Roadheaders are excavating the three drifts of the Tabas coal mine in Iran. Hence, the above drifts were used in this research study. The risk assessment matrix method in these tunnels showed that there is a lower risk of tunneling by Roadheader than utilizing the drilling and blasting method. The determined geotechnical risk assessment also showed that the transverse cutter head is more suitable in comparison to a longitudinal cutter head for such tunnels. Then by using an instantaneous cutting rate model, the cutter head power of the Roadheader was determined. According to the model, a light weight Roadheader with a cutter head power of about 80-110 Kw and 40 ton weight are suitable. Finally, the four types of manufactured Roadheaders which their specifications were similar to the determined ones were selected.

    Keywords: Roadheader, Geotechnical hazards, Geotechnical risk assessment, Tabas coal mine
  • A.R. Kargar, R. Rahmannejad Pages 91-99
    Nowadays, convergence-confinement method is one of the most important methods in determining support systems for both underground circular and non-circular spaces. Selecting an appropriate constitutive model including elastic-perfectly plastic, elastic-brittle-plastic and elastic-strain softening models has a significant role in the application of this method. In some cases, the difference of displacements resulting from choosing different constitutive models is more than 100%. In this research, we attempted to investigate the effect of different constitutive models on the ground reaction curve and plastic zone made around a circular opening. It has been supposed that a rock mass is initially carries an elastic behavior and undergoes an isotropic pressure,. The failure criterion used here is non-linear Hoek-Brown yield criterion. The problem is solved in a stepwise procedure proposed by Brown et al (1983), in which rock mass strength parameters change in a stepwise method from the peak to the residual values. Finally, a sensitive analysis is performed on the Hoek-Brown strength parameters.
    Keywords: Roadheader, Geotechnical hazards, Geotechnical risk assessment, Tabas coal mine