بخشی از مقاله
چکیده
مطالعات برآورد ذخیره و پارامترهاي مربوطه از پیشنیازهاي مهم طراحی معدن میباشد. پارامترهاي طراحی و محدوده نهایی معدن، بر مبناي مدلسازي هندسی و عیاري کانسار به ویژه مدل بلوکی تودهمعدنی تعیین میگردد.
محاسبات ذخیره و تحلیل عیار در کانسارهایی که چینخورده و یا گسله هستند نسبتاً پیچیده بوده و با توجه به شکل کانسار اغلب طی چند مرحله و از طریق تقسیم کانسار به بخشهاي متعدد و بررسی جداگانه هرکدام صورت میگیرد.
این امر مشکلات متعدي از جمله تغییر فضاي هندسی واقعی تخمین، ایجاد خطا، کاهش دقت و افزایش حجم محاسبات و … دارد.
اکثر روشهاي زمین آماري تخمین ذخیره، مبتنی بر فاصله بین نقاط بوده و تغییر موقعیت مکانی اولیه نقاط نمونهبرداري باعث تغییر فضاي هندسی واقعی تخمین و ایجاد خطا میشود. از جمله روشهاي نوین جهت رفع اینگونه مشکلات، فرآیند چینزدایی - Unfolding - در مطالعات مدلسازي هندسی و عیاري کانسار میباشد. با استفاده از این فرآیند، کانسارهاي چین یا گسلخورده به حالت قبل از تغییر شکل یافتگی - حالت اولیه - برگردانده میشود. تحت این شرایط، مطالعات تحلیل و تخمین عیار صورت گرفته و نتایج بدست آمده مجدداً به حالت چینخورده کنونی انتقال داده میشوند.
در این نوشتار، ضمن ارائه الگویی کلی جهت چینزدایی کانسارهاي تغییرشکل یافته، ذخیره کانسار پتاس سنگی ایلجاق به کمک نرمافزار Gemcom ارزیابی شده است. این کانسار داراي تکتونیک پیچیده و چینخوردگیهاي شدید میباشد. مطالعات واریوگرافی این کانسار نشان میدهد که مدلسازي واریوگرامهاي آن بسیار مشکل و عملاً غیرممکن میباشد.
علت این امر چین خوردگی کانسار پس از کانیزایی اولیه پتاس و جابجایی موقعیت مکانی نسبی نقاط عیاري واقع بر یالهاي چین میباشد. به منظور مدلسازي واریوگرام کانسار پتاس ایلجاق، نقاط نمونهبرداري از موقعیت مکانی فعلی به موقعیت مکانی قبل از چینخوردگی منتقل گردید. بدین ترتیب شرایط براي انجام مطالعات زمین آماري و تخمین عیاري بلوكها مهیا شد. در گام بعدي نتایج اخذ شده مجدداً به موقعیت مکانی کنونی انتقال داده و عیار بلوكهاي کانسار تعیین گردید.
مقدمه
مدلسازي و تخمین ذخیره کانسار به عنوان مبناي مطالعات فنی و اقتصادي بهویژه طراحی معدن، از جایگاه مهمی برخوردار است. روش تخمین ذخیره عمدتاً تابع شکل کانسار، میزان پیچیدگی هندسی و عیاري آن میباشد. یکی از روشهاي مدرن تحلیل عیار کانسارهاي چین یا گسل خورده، فرآیند چینزدایی میباشد. این تحقیق، اولین تجربه برآورد ذخیره به کمک چینزدایی در کشور بوده و نتایج ارزشمندي بهدنبال داشته است.
پتاس از جمله موادمعدنی مورد نیاز کشور است که در تهیه کودهاي پتاسه، پاكکنندهها و صنایع شیشهسازي مصرف میشود. با توجه به نیاز بالاي پتاس در کشور، اقدامات بسیار جدي براي اکتشافات پتاس در سطح کشور صورت گرفته است. در همین راستا نیز طی عملیات اکتشافی صورت گرفته در سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور در سال 81، کانسار پتاس سنگی ایلجاق مورد اکتشاف و ارزیابی ذخیره مقدماتی قرار گرفت. متعاقباً در راستاي انجام مطالعات فنی و اقتصادي و با توجه به چینخوردگی شدید کانسار، مطالعات برآورد ذخیره با استفاده از فنĤوري جدید چینزدایی مجدداً صورت گرفت و نتایج منطقیتري حاصل گردید.
برآورد ذخیره کانسارهاي چین یا گسلخورده
مطالعات برآورد ذخیره از ارکان مهم طراحی معدن بوده و لذا دقت بالاي این مطالعات منجر به طراحیهاي بهتر و دقیقتر خواهد شد.
براي انجام مطالعات برآورد ذخیره، روشهاي کلاسیک و زمینآماري از روشهاي بسیار رایج و متداول میباشند. روشهاي کلاسیک مبتنی بر آمار کلاسیک بوده و درحقیقت نمونهها مستقل از هم و کاملاً تصادفی فرض شده و موقعیت فضایی دادهها لحاظ نمیشوند. در روشهاي زمین آماري موقعیت فضایی دادهها داراي اهمیت بوده و طبعاً داراي برتريهاي خاصی نسبت به روشهاي کلاسیک میباشد.
شکل هندسی و میزان تغییر شکل یافتگی و یا پیچیدگی مورفولوژي از جمله عوامل موثر در انتخاب روش برآورد ذخیره کانسار بهشمار میرود. تاثیر این عوامل هندسی در کنار چگونگی تغییرپذیري عیار میتواند عامل تعیین کننده روش تخمین انتخابی باشد.
لذا چنانچه نقاط نمونهبرداري شده پس از کانیزایی به هر علتی از جمله گسل و چینخوردگی دچار تغییر مکان شده باشند، طبعاً فاصله موجود بین نقاط، فاصله واقعی آنها نبوده و این موضوع باعث ایجاد خطا میشود.
براي رفع این مشکل روشهاي خاصی ارائه شده است.
یکی از این روشها، تقسیم کانسار به چند بلوك جداگانه و بررسی هر کدام از بلوكها بهصورت مجزا میباشد. این روش، نتایج چندان مطلوبی نخواهد داشت زیرا در این حالت فضاي هندسی تخمین غیر واقعی میباشد. در این روش به علت جدا نمودن کانسار به چند بلوك جداگانه، گاهاً در بعضی از بلوكها نمونههاي کافی قرار نداشته و طبعاً نتایج بدست آمده فاقد اعتبار کافی میباشد. البته باید توجه نمود که این روش درصورت پیچیده بودن شکل کانسار نیازمند تجربه بسیار بالا میباشد.
یکی از روشهاي جدید و نوین براي رفع این مشکل، فرآیند چینزدایی میباشد. در این روش ابتدا کانسار را بصورت قبل از چین یا گسل خوردگی برگردانده و پس از محاسبات و تحلیل عیار نتایج بدست آمده به موقعیت تغییر شکل یافته کنونی منتقل میگردد.
براي کانسارهاي چین یا گسل خورده و در حالتی که کانیزایی قبل از چین خوردگی صورت گرفته، عاملی که باید بهطور واقعی اندازهگیري شود فاصله موجود بین نقاط قبل از چینخوردگی است. این حالت در شکلهاي 1 و2 نشان داده شده است.
شکل -1 مقایسه فاصله نقاط عیاري قبل و بعد از چینخوردگی.
فاصله حقیقی نقاط در هنگام کانیزایی با خطچین و فاصله فعلی آنها با خط پر نشان داده شده است
شکل -2 مقایسه فاصله نقاط عیاري قبل و بعد از گسلخوردگی
چنانچه مشاهده میشود، فاصله واقعی - در زمان کانیسازي - بین دو نمونه A و B واقع بر دو یال طاقدیس یا کمر بالا و کمر پایین گسل با فاصله موجود - فاصله فعلی بعد از تغییر شکل یافتگی - بین این دو نمونه متفاوت میباشد.
همانطور که ذکر شد، در روشهاي زمین آماري، شناخت فضایی کانسار از طریق واریو گرافی آن و یا برازش مدل واریوگرام مناسب صورت میگیرد.
واریوگرام نیز به نوبه خود بر فاصله بین نقاط عیاري مبتنی بوده و تغییر فواصل در اثر چین یا گسل خوردگی باعث میشود که که مدلسازي آن مشکل و یا غیر ممکن گردد - شکل . - 3 بنابر این فاصله بین نقاط به کمک مدلهاي چینزدایی تصحیح گردیده و سپس واریوگرافی انجام میگردد - شکل . - 4 بدین منظور فواصل و سایر پارامترهاي مربوط به شکل کانسار در جهات مختلف تصحیح شده و در نتیجه ابعاد چینزدایی تعیین میگردد.
شکل -3 واریوگرام قبل از چین زدایی
شکل - 4 واریوگرام بعد از چین زدایی
فرآیند چینزدایی با توجه به محاسبات پیچیده مورد نیاز، معمولاً بهصورت دستی مطلوب نبوده و بهکمک نرمافزارهاي پیشرفته مدلسازي و تخمین ذخیره نظیر Gemcom، Datamine و... انجام میگیرد.
در هنگام استفاده از این نرمافزارها، میزان کشیدگی متوسط ابعاد کانسار در سه جهت قبل از چینزدایی محاسبه میشود. براي سهولت چینزدایی، طول کانسار در جهات سهگانه به قسمتهاي کوچکتر تقسیم شده و متعاقباً چینزدایی اعمال میشود
