بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
ارائه فاكتورQCB جهت بررسي كمّي نتايج آتشباري كنترل شده
چكيده
در حال حاضر تنها فاكتور موجود جهت بررسي و سنجش نتايج آتشباري كنترل شده، فاكتور HCF مي باشد. اين فاكتور داراي نواقص بسيار زيادي بوده و نمي توان از اين فاكتور جهت بررسي نتايج كليه روش هاي آتشباري كنترل شده استفاده نمود. بنابراين ارائه فاكتوري مناسب جهت بررسي نتايج كليه روش هاي آتشباري كنترل شده، بسيار ضروري به نظر مي رسد. در اين مقاله فاكتوري به نام فاكتور QCB ارائه شده است. اين فاكتور قادر است با در نظر گرفتن يازده پارامتر و امتياز دهي به تاثير عوامل ذكر شده، نتيجه يك عمليات آتشباري كنترل شده را مورد بررسي قرار دهد. هفت پارامتر از پارامترهاي ذكر شده به عوامل جبري مانند وضعيت درزه و شكاف ها، روش خرج گذاري چال هاي كنترلي، روش آتشباري كنترل شده مورد استفاده، وضعيت ريزش چال هاي كنترلي، فاصله داري درزه ها، ميزان درزه ها در واحد حجم سنگ و مقاومت مواد پركننده درزه ها بستگي دارد. در واقع با استفاده از پارامترهاي ذكر شده مي توان نسبت به تاثير عوامل جبري بر چهار فاكتور ديگر قضاوت نمود. چهار پارامتر ديگر شامل ميزان عقب زدگي، فاكتور HCF، صافي ديواره و ضريب نصف محيط داغ چال باقيمانده، مي باشد. در نتيجه با توجه به هفت پارامتر ذكر شده ضرايب تعديلي براي چهار پارامتر ديگر تعيين شده و فاكتور QCB محاسبه مي شود. در نهايت فاكتور QCB مي تواند با قضاوتي عادالنه، نتايج يك عمليات آتشباري كنترل شده را مورد بررسي قرار دهد.
واژه هاي كليدي: آتشباري كنترل شده، داغ چال، عقب زدگي، فاكتور HCF، فاكتور QCB
-1 مقدمه
با استفاده از تكنيك هاي آتشباري كنترل شده مي توان خطر سقوط سنگ ها را كاهش داده و در جهت حصول به زاويه شيب مورد نظر، افزايش ذخاير معدني قابل بازيابي، کاهش نسبت باطله برداري، افزايش ايمني عمليات معدنکاري، کاهش عقب زدگي و يکنواختي و زيبايي سطح بوجود آمده، اقدام نمود. ]1[ امروزه تقريبا در كليه معادن، از روش هاي آتشباري كنترل شده جهت كاهش صدمات و خسارت هاي وارده بر ديواره هاي نهايي استفاده مي شود .]2[ بررسي نتايج عمليات آتشباري كنترل شده مي تواند در اصالح و مقايسه نتايج نقش بسيار مهمي را ايفا نمايد. در واقع قضاوت در مورد نتايج آتشباري كنترل شده بايد بر اساس منطق و شرايط تحميلي صورت گيرد. در كل در اين مقاله سعي شده است تا با در نظر گرفتن كليه عوامل موثر بر نتايج عمليات آتشباري
كنترل شده، به قضاوت در مورد نتايج آن پرداخت.]3[
-2 ارزيابي نتايج آتشباري کنترل شده با استفاده از فاكتور HCF
جهت ارزيابي نتيجه آتشباري کنترل شده، مي توان از فاكتور HCF استفاده نمود. در اين روش مجموع ارتفاع اثرات چال هاي باقيمانده در ديواره پله را بر مجموع ارتفاع چال هاي حفرشده تقسيم نموده و بدين ترتيب فاكتور HCF مشخص مي شود : ]4[
)1(
فاکتور HCF بدست آمده از اين طريق رابطه مستقيم با نتيجه آتشباري دارد. در واقع هر چه مقدار اين فاکتور افزايش يابد نشان دهنده آتشباري مطلوب تر بوده و HCF= %100 نشان دهنده بهترين حالت ممکن مي باشد.
-1-2 نواقص فاكتور HCF
با بررسي دقيق تر فاكتور HCF مشخص شد كه اين فاكتور داراي نواقص بسياري مي باشد كه از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره نمود:
1. قضاوت در مورد نتيجه عمليات آتشباري كنترل شده با استفاده از اين فاكتور به صورت سليقه اي مي باشد.
اين بدان معني است كه براي يك ميزان مشخص HCF ممكن است نظرات متفاوتي در ارتباط با نتيجه عمليات آتشباري كنترل شده ارائه شود.
2. در صورتيكه چال هاي كنترلي در شرايط ريزشي حفاري شوند، ديواره چال ها به دليل ريزش، دچار صدمات بسيار گشته و به طور قطع، پس از انفجار نمي توان ميزان مطلوبي از داغ چال را مشاهده نمود.
3. در صورتي كه از روش آتشباري كنترل شده سپري استفاده شود، پس از انفجار چال هاي ضربه گير داغ چالي بر روي ديواره باقي نمانده و بنابراين ضريب HCF آن صفر مي باشد.
4. زمانيكه از خرج گذاري منقطع در چال هاي كنترلي استفاده مي شود، عموما قسمتي از ديواره چال ها كه با ماده منفجره در تماس است، پس از انفجار كامال پودر شده و اثري از آن باقي نمي ماند. بنابراين در اين روش خرجگذاري بايد طولي از چال كه به صورت منقطع خرج گذاري مي شود از مقدار كلي حفر شده كسر شود.
در كل زمانيكه از خرج گذاري منقطع استفاده مي شود، ضريب HCF فعلي )حتي زمانيكه بهترين نتيجه نيز بدست مي آيد( داراي مقداري كمتر از 100 درصد خواهد بود.
5. حصول به نتايج مناسب HCF الزاما به معني حصول به ساير نتايج مناسب در ارتباط با عمليات آتشباري كنترل شده نمي باشد.
-3 ارزيابي نتايج عمليات آتشباري کنترل شده با استفاده از فاكتور QCB
با توجه به اينكه بررسي نتايج عمليات آتشباري هاي كنترل شده اغلب به صورت كيفي مي باشد نياز به يك معيار كمي جهت سنجش نتايج عمليات آتشباري كنترل شده ضروري به نظر مي رسد. باتوجه به بررسي هاي صورت گرفته در اين زمينه، فاكتوري كاملتر و به صورت كمي جهت سنجش وضعيت نتايج آتشباري كنترل شده ارائه شده است. فاكتور مورد نظر بايد مواردي مانند عقب زدگي، درصد داغ چال، وضعيت نهايي فاصله داري چال هاي كنترلي و وضعيت نهايي نصف محيط باقيمانده چال هاي كنترلي را مورد بررسي قرار داده و با توجه به وضعيت زمين شناسي و ساير عوامل جبري، وضعيت هر آتشباري كنترل شده را به طور كمي مورد بررسي قرار دهد. عوامل موثر بر فاكتور QCB عبارتند از: ]5[
- فاكتور HCF
- ميزان متوسط عقب زدگي )Back Break(
- ميانگين درصد نصف محيط چال هاي كنترلي )Ambience of Control Holes(
- ميانگين درصد فاصله داري چال هاي كنترلي )Spacing of Control Holes(
-1-3 محاسبه فاكتور HCF
با توجه به نقص هاي موجود در اين روش، ميزان اين فاكتور بايد به صورت تصحيح شده زير محاسبه شود.
)2(
: P حداکثر ميزاني که داغ چال باقي مي ماند بر حسب متر : NOH تعداد چال ها
: H ارتفاع طراحي شده براي هر چال کنترلي بر حسب متر : NOD تعداد خرج گذاري منقطع در هر چال
: T قطر چال بر حسب متر
: DH طول کلي خرج به کار رفته در هر چال کنترلي بر حسب متر
در کل رابطه زير ميزان HCF را ارائه مي دهد :
)3(
: L کل طول داغ چال باقي مانده براي کل چال هاي کنترلي
-2-3 محاسبه ميزان متوسط عقب زدگي ) )BB
جهت بدست آوردن مقدار عقب زدگي بايد پس از انجام هر آزمايش ميزان عقب زدگي به صورت يك ميزان متوسط بررسي شده و مقدار ميانگين آن بر حسب متر ارائه شود.]4[
-3-3 محاسبه ميانگين درصد نصف محيط چال هاي كنترلي ) ACH(
در صورتيكه پس از انفجار كنترل شده دقيقا نصف محيط چال باقي بماند اين انفجار از لحاظ ميزان محيط باقيمانده در وضعيت عالي قرار دارد. هرچه ميزان محيط چال باقيمانده بيشتر و يا كمتر از نصف محيط اوليه چال باشد ميزان بدست آمده نامطلوب تر است. طريقه محاسبه ACH به صورت زير مي باشد :
براي زمانيكه محيط باقيمانده از چال كمتر از نصف محيط چال مورد نظر باشد :
)4(
براي زمانيكه محيط باقيمانده از چال بيشتر از نصف محيط چال مورد نظر باشد :
)5(
: ACH درصد نصف محيط چال هاي كنترلي
: AACH ميزان نصف محيط واقعي بدست آمده از چال هاي كنترلي بر حسب سانتي متر : ϕ قطر چال بر حسب سانتي متر
در نهايت با محاسبه ميانگين ACH براي تمام طول هر چال و ميانگين گيري از تمام ACH هاي حاصل از تمامي چال هاي كنترلي مي توان ميزان ACH را براي عمليات آتشباري كنترل شده مورد نظر محاسبه نمود.
-4-3 محاسبه ميانگين درصد فاصله داري چال هاي كنترلي ) SCH(
براي حصول به يك ديواره صاف بايد شكاف ايجاد شده در بين چال هاي كنترلي به صورتي باشد كه ميزان فاصله داري اوليه براي چال هاي كنترلي حفظ گردد. با توجه به شكل )1( ميزان SCH از طريق رابطه زير محاسبه مي شود :
)6(
: AS ميزان واقعي و بدست آمده فاصله داري چال هاي كنترلي برحسب سانتي متر : S ميزان اوليه فاصله داري چال هاي كنترلي برحسب سانتي متر
شکل :)1( وضعيت فاصله داري چال هاي كنترلي پس از انفجار كنترل شده
-5-3 نحوه برآورد فاكتور QCB
همانطور كه گفته شد فاكتور QCB با توجه به ضرايب ذكر شده محاسبه مي شود. بنابراين مي توان ميزان QCB را به صورت زير نوشت :
)7(
همانطور كه در رابطه باال ديده مي شود مقادير C,B,A و D ضرايب تعديلي هستند كه با توجه به عوامل موثر بر فاكتورهاي ذكر شده تعيين مي شوند. در واقع اين ضرايب جهت تاثير عوامل غير قابل تغيير )وضعيت درزه و شكاف ها، ريزشي بودن چال ها و غيره( بر نتايج آورده شده اند. به عنوان مثال نمي توان توقع داشت كه در شرايطي كه چال هاي حفر شده دچار ريزش هستند اثر زيادي از داغ چال باقي بماند. در واقع در صورتي كه در اين شرايط داغ چال حتي به ميزان كم نيز باقي بماند، اين ميزان داراي ارزش زيادي بوده و ارزش آن با حالتي كه سنگ بكر و مناسب بوده و داغ چال هاي كنترلي نيز به صورت خيلي مناسبي باقيمانده اند، برابري
مي نمايد. در نهايت هر ضريب در بر گيرنده وضعيت عوامل جبري موثر بر فاكتور مربوط به خود مي باشد. به عنوان مثال ضريب A بيانگر اين مطلب است كه شرايط جبري موجود براي باقي ماندن داغ چال هاي كنترلي مناسب است يا نامناسب. با توجه به توضيحات ارائه شده ابتدا بايد عوامل موثر بر هر فاكتور تعيين و تاثير آن بر روي ضريب مربوطه بررسي شود.
الف- عوامل موثر بر فاكتور ]6[ HCF، ]7[
عوامل موثر بر فاكتورHCF عبارتند از : ريزشي بودن چال ها، روش آتشباري كنترل شده مورد استفاده، وضعيت خردشدگي سنگ ها )فاكتور ) JV
ب- عوامل موثر بر فاكتور ]6[ BB، ]7[
عوامل موثر بر فاكتور BB عبارتند از : امتداد و شيب دسته درزه ها و گسل ها نسبت به امتداد چال هاي كنترلي، روش خرجگذاري چال هاي كنترلي، فاصله داري دسته درزه ها، وضعيت پرشدگي دسته درزه ها، وضعيت خردشدگي سنگ ها )فاكتور ) JV
ج- عوامل موثر بر فاكتور ]6[ACH، ]7[
عوامل موثر بر فاكتورACH عبارتند از : ريزشي بودن چال ها، وضعيت خردشدگي سنگ ها )فاكتور JV (، روش آتشباري كنترل شده مورد استفاده، روش خرج گذاري چال هاي كنترلي
د- عوامل موثر بر فاكتور ]6[ SCH، ]7[
عوامل موثر بر فاكتورSCH عبارتند از : وضعيت خردشدگي سنگ ها )فاكتور JV (، امتداد دسته درزها و گسل ها نسبت به امتداد چال هاي كنترلي
بايد توجه داشت كه زمانيکه از روش آتشباري کنترل شده ضربه گير )Buffer Blasting( استفاده مي شود به دليل عدم استفاده از چال هاي كنترلي در اين روش، بايد در رابطه ارائه شده براي فاکتور QCB، با استفاده از رابطه زير ميزان را محاسبه نمود.
)8(
: BB ميزان عقب زدگي بر حسب متر
در واقع دليل استفاده از رابطه باال عدم ايجاد داغ چال در اين روش مي باشد. با استفاده از رابطه باال و با توجه به ميزان عقب زدگي مقداري مجازي براي ميزان جهت قرار گرفتن در رابطه QCB محاسبه مي شود. در صورت
عدم توجه به اين نكته حتي زمانيكه نتايج عمليات آتشباري كنترل شده در اين روش بسيار مطلوب است- اين امكان وجود دارد كه ميزان فاكتور QCB نتيجه اي نامناسب را نشان بدهد. همچنين در صورت استفاده از روش آتشباري كنترل شده سپري به دليل عدم استفاده از چال هاي كنترلي بايد مقداري مجازي را براي ميزان در نظر گرفت. دليل استفاده از مقادير مجازي براي مقدار ذكر شده در قسمت قبل توضيح داده شده است. رابطه
