بهينه سازي ابعاد لنگه تاج در فرآيند انتقال از معادن روباز به زيرزميني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

روش‌هاي بسياري توسط محققين مختلف براي بهينه‌سازي مسئله «گذار از معدن روباز به معدن زيرزميني» ارائه‌شده‌اند. منظور از بهينه‌سازي، تصميمي اقتصادي براي تعيين محل مناسب توقف‌ معدن‌كاري روباز و شروع معدن‌كاري زيرزميني است. مدل‌هاي بهينه‌سازي تبديل كاربري معادن روباز به زيرزميني عمدتاً بر اساس تعيين نقطه‌گذار يا عمق بين استخراج از معادن روباز و معدن زيرزميني توسعه‌يافته‌اند. با توجه به اهميت مسئله تلاش شد تا با شناسايي مزيت‌ها و كاستي‌هاي روش‌هاي مورد بررسي همچون عدم درنظرگرفتن عدم قطعيت عيار كانسارها، عدم توجه به لنگه تاج (لنگه تاج يا حائل، قسمتي سنگي است كه در بالاي كم‌عمق‌ترين بخش يك معدن زيرزميني قرار دارد تا از ثبات در سنگ اطرافش اطمينان حاصل شود.)، عدم توجه به ارزش زماني پول، محدود بودن روش براي انتخاب روش معدن‌كاري و ساير كاستي‌ها، به انتخابي مناسب با توجه به شرايط ژئوتكنيكي و زماني، براي معادن مختلف رسيد. در اين خصوص سعي شد تا با يافتن راه‌حل مناسب به بررسي پارامترهاي موثر در تعيين و بهينه‌سازي ابعاد لنگه پرداخت. جهت يافتن اين اهداف شكل كلي معدن و كارگاه زيرزميني با مدل‌سازي عددي با استفاده از نرم افزار FLAC 3D طراحي شده‌است. در ابتدا شكل معدن روباز كه داراي 16 پله است طراحي شد و در ادامه با طراحي كارگاه زيرزميني و ايجاد تغييرات در پارامترهاي مدنظر(پارامترهاي هندسي طراحي) ميزان جابجايي بررسي شد. پارامترهاي مورد مطالعه شامل شيب ديواره معدن (α)، ارتفاع كارگاه (t)،‌ ضخامت لنگه حائل (h) و درصد بازيابي (r) است. دامنه تغييرات موردنظر در اين پارامترها شامل شيب ديواره معدن از 40 تا 60 درجه، ضريب بازيابي از 60 تا 100 درصد، ارتفاع كارگاه از 5 تا 15 متر و ضخامت لنگه حائل از 25 تا 75 متر است. براساس نتايج بدست آمده، با تغييرات در اين پارامترها ميزان حداكثر نشست در كف پيت به طور قابل ملاحظه‌اي افزايش يافته است. با افزايش درصد بازيابي از 60 به 100، ميزان جابجايي 450 درصد افزايش داشته است. با افزايش شيب ديواره معدن از 40 به 60، ميزان جابجايي 60 درصد افزايش داشته است. با افزايش ضخامت لنگه حائل از 25 به 75، ميزان جابجايي 36 درصد كاهش داشته است و با افزايش ارتفاع كارگاه از 5 به 15، ميزان جابجايي 10 درصد افزايش داشته است. در هنگام طراحي معادن تركيبي اين پارامترها جهت تعيين ابعاد لنگه حائل در نظر گرفته شده اند كه با رتبه بندي اين پارامترها تلاش شد تا الگويي بهينه با تعيين پارامترهاي موثرتر معرفي گردد. هر كدام از اين پارامترها در نشست كف پيت كه عاملي بسيار مهم جهت برنامه ريزي و ايمني معادن است ، بااهميت در نظر گرفته مي شود.

217310

مكانيك سنگ

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان

عليرضا باغبانان، محمد عطائي