بخشی از مقاله
بررسی فنی اقتصادی معدن ذغال سنگ پروده III طبس به مدت ٥ سال
چکیده :
معدن ذغال سنگ پروده طبس در ٧٥ کیلومتری جنوب شهرستان طبس قرار گرفته . این منطقه به ٥ قطعه ذغالی تقسیم شده و قسمتی از پروده III که دارای رخنمون است و بین گسلهای F3 وF4 واقع گردیده در سه لایه در حال آماده سازی و استخراج می باشد . باز کننده معدن چاه مایل با تهویه مرکزی و روش استخراج جبهه کار بلند ساده با تولید سالانه ٣٩٥٠٠ تن است .
هدف از انجام این مطالعه پیش بینی میزان سود دهی (یا ضرر) معدن به مدت ٥ سال با توجه به ظرفیتها و توانمندیهای موجود بوده است . جهت انجام این کار با توجه به طرح معدن و پرسنل در نظر گرفته شده از طرف معدن و کارهای انجام شده پیشین ، تعداد وسایل ، تجهیزات ، ماشین آلات و مواد مورد نیاز جهت تهویه ، ترابری ، نگهداری ، هوای فشرده و ... معین گردیده . با در نظر گرفتن قیمت تمام شده آنها و با توجه به تئوریهای موجود ، داده ها مورد تفسیر قرار گرفتند .
بر اساس محاسبات انجام شده نرخ بازگشت سرمایه((IRR ٥/٢٢ درصد می باشد . شایان ذکر است این عدد از طریق محاسبات با ظرفیت اسمی استخراج بدست آمده . با توجه به اینکه معادن ذغال سنگ ایران کمتر از ظرفیت اسمی خود کار می کنند. و از طرف دیگربا بررسیهای انجام گرفته سود آوری فقط در یکی از لایه های معدن که در سالهای اولیه استخراج میشود نشان داده شده است. استخراج معدن به روش جبهه کار بلند ساده به هیچ عنوان توصیه نمیگردد .
واﮊه های کلیدی : بررسی فنی اقتصادی ، جبهه کار بلند ساده ، ذغال سنگ ، پروده ، طبس
١- مقدمه
ناحیه پروده طبس در ٧٥ کیلومتری جنوب شهرستان طبس در استان یزد و در منطقه کویری واقع شده است . منطقه مذکور به پنج قسمت پروده I تا IV و پروده شرقی تقسیم میگردد . راههای ارتباطی موجود شامل جاده آسفالت رباط خان به یزد و سپس جاده شوسه معدن به طول تقریبی٨٠- ٧٠ کیلومتر است .
طول تقریبی ذغال سنگ حدود ٤٠ کیلومتر است و ناحیه پروده به وسعت ١٢٠٠ کیلومتر مربع اکتشاف گردیده . از لحاظ تکتونیکی پیچیدگی کمتری نسبت به سایر ذخایر ذغال سنگ ایران دارد و کاملا قابل مکانیزه شدن است .
٢- مشخصات لایه های ذغال سنگ موجود در منطقه
نتایج حاصل از اکتشافات منطقه وجود ٥ لایه ذغالسنگ به نامهای D,C2,C1,B2,B1 را به اثبات رسانده است . دو لایه D,C2 که ضخامت آنها کمتر از ٤٠ سانتیمتر است غیر قابل کار تشخیص داده شده اند .
مشخصات سه لایه دیگر به شرح زیر است :
لایه : C1 این لایه بالاترین لایه ذغال قابل کار میباشد و از لحاظ تغییرات شیب ، ضخامت و تغییرات کیفی با ثبات ترین لایه به حساب می آید . لایه مذکور لایه ای مرکب است و از ٢ تا ٣ شعبه ذغالی تشکیل شده است . شعبات غیر ذغالی از جنس آرﮊیلیت میباشد که ١٥ درصد بخش قابل کار را تشکیل میدهند . حداقل و حداکثر ضخامت لایه ٠٩/١ و ٥١/٢ متر است .
لایه : B2 بطور متوسط در ٩/٢٣ متری زیر لایه C1 قرار دارد . لایه است مرکب که بخش قابل کار آن از یک تا دو شعبه ذغالی تشکیل شده است . حداقل و حداکثر ضخامت آن بین ٤٥/٠ تا ٩/١ متر متغیر است و نوسانات زیادی دارد . کمر بالا و کمر پایین عمدتا از جنس آرﮊیلیت میباشد .
لایه : B1 به طور متوسط در ٥/١٦ متری زیر لایه B2 قرار گرفته است و پس از لایه C1 در درجه دوم اهمیت قرار گرفته است . این لایه عمدتا از دو یا سه شعبه غیر ذغالی تشکیل شده است . جنس اغلب آنها آرﮊیلیت است و ٥ درصد ضخامت قابل کار را تشکیل میدهد . جنس کمر بالا آرﮊیلیت و جنس کمر پایین آرﮊیلیت و سیلت میباشند .
شیب متوسط لایه ها در منطقه مورد بررسی ٣٦ درجه میباشد .
٣- روش استخراج و باز کننده معدن
باز کننده معدن چاه مایل در کمر پایین ماده معدنی است . چاه مایل اصلی (باربری) با شیب ١٥ درجه از افق ٨٠٠ تا افق ٦١٠ با آزیموت ٢٦١ درجه و به طول ٧٢٩ متر حفر شده . چاه مایل برگشت هوا با شیب ٢٥
٢
درجه از افق ٨٠٠ تا افق ٦١٠ با آزیموت ٢٧٨ درجه و به طول ٤٥٦ متر حفر گردیده . تهویه از نوع مرکزی میباشد .
استخراج در سه افق انجام میشود . افق اول از تراز ٧٨٥ (زیر زون هوا زده) تا تراز ٧٣٠ است که طول مایل طبقه ١٠٢ میباشد . افق دوم از تراز ٧٣٠ تا تراز ٦٧٠ با طول مایل ٩٣ متر کار میشود و افق سوم از تراز ٦٧٠ تا ٦١٠ کشیده شده و طول مایل آن ٩٣ متر است . روش استخراج معدن جبه کار بلند ساده در نظر گرفته شده . کارگاههای استخراج در امتداد لایه ذغالی در جهت شمال شرقی – جنوب غربی گسترده شده اند . هر طبقه به دو یال شرقی و غربی تقسیم میگردد . در لایه C1 در هر طبقه همزمان دو کارگاه فعال وجود دارد و در لایه های B2 وB1 در هر افق سه کارگاه فعال به علت کمتر بودن ضخامت لایه وجود دارند .
٤- مراحل آماده سازی و استخراج
به طور کلی مراحل آماده سازی و استخراج طی ٥ فاز در دو لایه انجام پذیر میگیرد . که بررسی اقتصادی به مدت ٥ سال بر اساس این برنامه فاز بندی صورت به شرح زیر است :
فاز ١ : آماده سازی فضاهای بیرونی معدن شامل ( محوطه سازی ، ساختمان سازی ، بناهای رفاهی ، بهداشتی ، کارگاهی ، اداری و تاسیسات هوای فشرده ) زمان برآورد شده برای این فاز ٦ ماه است .
فاز ٢ : انجام پیشروی و آماده سازی و نصب تجهیزات تا مرحله شروع استخراج از دو کارگاه پیشرو طبقه اول لایه . C1 این فاز همراه با فاز یک از لحاظ زمانی انجام پذیر است .
فاز ٣ : استخراج و بهره برداری از کارگاههای طراحی شده در لایه C1 و آماده سازی افق سوم و استخراج از افق دوم لایه C1 از کارگاههای E١ ، W١ ، E٢ ، W٢ مدت زمان این فاز ٢ سال و ٤ ماه میباشد .
فاز ٤ : بهره برداری از کارگاههای E٣ و W٣ لایه C1 و آماده سازی لایه B2 زمان انجام فاز ١ سال و ٦ ماه میباشد .
فاز ٥ : بهره برداری از باقی مانده ذخایر لایه B2 زمان برآورد شده ١ سال و چهار ماه میباشد .
شایان ذکر است در فازهای ٣ ، ٤ و ٥ تولید سالانه معدن ٣٩٥٠٠ تن است .
٥- بررسی فنی طرح
در این قسمت به بررسی تجهیزات برای سرمایه گذاری آماده سازی و استخراج و مواد و مصالح مورد نیاز برای استخراج به تفکیک سالانه پرداخته میشود .
٣
٥-١- هوای فشرده
ماشین آلات و تجهیزاتی که به وسیله هوای فشرده کار میکنند به شرح زیر است :
پیکور ١٥ عدد ، پرفراتور ٢ عدد و بادبزن ٢ عدد . با در نظر گرفتن مصرف هر دستگاه ، اختلاف ارتفاع از سطح آزاد دریاها ، ضریب همزمانی و ضریب نشت هوای فشرده مورد نیاز برای معدن ٢/٥٧ بر دقیقه میباشد
. با توجه به عدد بدست آمده به چهار عدد کمپرسور معادل P600SCAT ساخت کارخانه کمپرسور سازی تبریز نیاز میباشد . یک عدد کمپرسور نیز به عنوان ذخیره باید خریداری گردد .
به منظور محاسبه قطر و طول لوله مورد نیاز در افقهای مختلف محاسبات لازم انجام شد . در شکل ١ شبکه هوای فشرده در پایین ترین افق لایه C1 و نتیجه محاسبات آن در جدول ١ آورده شده است .
شکل ١ – شبکه هوای فشرده در پایین ترین افق معدنکاری .
جدول ١ – مشخصات لوله های هوای فشرده در پایین ترین افق معدنکاری .
٥-٢- ترابری
انتخاب سیستم حمل و نقل مناسب احتمالا بیشترین تاثیر را در جانمایی معدن دارد . جهت کار در معدن پروده ٣ طبس تجهیزات زیر جهت ترابری در نظر گرفته شده است .
در چاه مایل اصلی برای هر افق معدنکاری یک سیستم نوار نقاله جداگانه به عرض ١٢٠٠ میلیمتر در نظر گرفته شده است . در افق اول نوع نوار st630 ، به طول ٢٥٠ متر تعداد لا ٦ عدد و قدرت موتور ٣٦ کیلو وات
. در افق دوم نوع نوار st630 به طول ٢١٥ متر تعداد لا ٦ عدد و قدرت موتور ٣٢ کیلو وات و در افق سوم
٤
نوع نوا ر st800 ، طول نوار ٢٦٤ متر تعداد لا ٦ عدد و قدرت موتور ٤٠ کیلووات است . به منظور پیشروی ، خدمات رسانی و موارد کمکی سیستم حمل و نقل ریلی نیز در این باز کننده در نظر گرفته شده است . در سیستم مذکور یک واگن با حجم ٦/٠ متر مکعب به وسیله وینچ روسی مدل LVD.34 با قدرت ٢٢ کیلو وات و کابل بالا کشیده میشود . در چاه مایل برگشت هوا سیستم حمل و نقل ریلی با وینچ و کابل در نظر گرفته شده . مشخصات وینچ و واگن مشابه چاه مایل اصلی است .
برای باربری در افقها چهار عدد واگن به ازای هر کارگاه استخراج در نظر گرفته شده است که به وسیله وینچی مشابه چاههای مایل بر روی ریل کشیده میشوند . در کل به ٤ عدد وینچ و ١٠ واگن به ظرفیت ٦/٠
متر مکعب نیاز است . مصرف ریل تراورس و بالاست به شرح جدول ٢ میباشد .
جهت تحویل ذغال استخراج شده از افقهای باربری به درون چاه مایل نیاز به سه عدد بونکر در سه افق استخراجی میباشد . در کل جهت ساخت این بونکرها به ٦٨٠٠ کیلوگرم سیمان ، ٣٥٠٠٠ کیلوگرم ماسه ، ١٦٨ عدد چاشنی و ٩/٥٦ کیلوگرم دینامیت ضد گریزو . سه عدد دریچه تخلیه ( فیدر) و ٣٠ متر تیر آهن نمره ١٢ یا ریل فرسوده جهت ساخت گریزلی مورد نیاز میباشد .
جدول ٢ – مصرف ریل تراورس و بالاست به تفکیک سالانه .
جهت باربری در کارگاه استخراج با توجه به شیب لایه نیاز به وسـیله بـاربری نمیباشـد ولـی در صـورت نیـاز میتوان از ناو ثابت در کارگاه استفاده نمود .
٥-٣- نیروی برق
توان مورد نیاز معدن بدون در نظر گرفتن ضریب ایمنی ٢٢٦ کیلو وات است . با احتساب ضریب ایمنی ٣٠٠ کیلووات برق مورد نیاز میباشد . جمعا باید سه عدد دیزل ﮊنراتـور بـا ظرفیـت ١٥٠ کیلـووات نصـب گـردد .
بدیهی است یک عدد به عنوان ذخیره در نظرگرفته شده است .
٥
٥-٤- نگهداری
روش نگهداری در معدن نقش اساسی در ایمنی افراد دارد . با توجه به مطالعات انجام گرفته در چاههای مایل قاب کشویی انعطاف پذیر kg/m ٢٩ که در هر ١٠٠ متـر از طـول چـاه مایـل١١٢ قـاب نصـب میگـردد . در تونلهای دنبال لایه از قاب صلب GI140 که در هر ١٠٠ متر از طول تونل ١٤١ عدد قـاب نصـب میشـود . در موارد ذکر شده لارده گذاری چوبی میباشد که برای قابهای انعطاف پذیر به ازای هر متـر از طـول چـاه مایـل ٢٤/٠ متر مکعب و برای قابهای انعطاف ناپذیر ٢٥/٠ متر مکعب است. نگهداری کارگاههای اسـتخراج سـتونها چوبی است که در لایه C1 به ازای هر متر مربع از مساحت کارگاه استخراج به ١٣٢/٠ متر مکعب چـوب و در لایه B2 به ١/٠ متر مکعب چوب نیاز میباشد. شرح مصالح مورد نیاز جهت نگهداری سالانه در جدول ٣ آورده شده است .
جدول ٣- مصرف مصالح مورد نیاز به منظور نگهداری .
٨٠ درصد قابهای انعطاف ناپذیر استفاده شده در افقهای بالاتر که دیگر از آن افقها استفاده نمیشود قابل بازیابی در نظر گرفته شده است .
٦- بررسی اقتصادی طرح
در این بخش به محاسبه هزینه سرمایه گذاری ، هزینه های جاری ، درآمد و بررسـی نـرخ بازگشـت سـرمایه پرداخته میشود . قیمت مبنای خرید ماشین آلات بر اساس سال ١٣٨٢ صورت میگیرد . هزینه هـای جـاری نیز ابتدا برای سال مذکور محاسبه شده ، اما در سالهای بعد بر اساس ٢٠% نرخ تورم برای تعمیرات ، خـدمات و مواد مصرفی و ١٥% افزایش حقوق سالانه برای پرسنل ، هزینه هـا بـه روز گردیدنـد . قیمـت فـروش مـاده معدنی نیز بر مبنای نمودار ترند به مدت ٥ سال پیش بینی گردید .
-١- هزینه سرمایه گذاری
با توجه به قیمتهای اخذ شده از بازار و قوانین استهلاک ، تجهیزات خریداری شده و تاسیسات سـاخته شـده برای سالهای ٨٢ تا ٨٦ مستهلک گردیدند . نتیجه محاسبات در جدول ٤ آورده شده است .
٦-٢- هزینه های جاری
٦-٢-١- هزینه مواد مصرفی
با توجه به مصرف مواد و لوازم طی سالهای مختلف و افزایش سالانه ٢٠ درصدی قیمتها . هزینه ابـزار و مـواد مصرفی بر اساس جدول ٥ میباشد .
