بخشی از مقاله
چکیده
انتخاب روش استخراج مناسب یکی از نکات مهم در معدنکاری میباشد. بدین منظور باید شرایط اجرائی و مشخصات روشهای مختلف استخراج مورد توجه قرار گرفته و با توجه به شرایط کانسار روشی که بیشترین انطباق را با آن داشته باشد، انتخاب شود. با توجه به میزان سرمایهگذاری بالا برای استخراج معدن، به کارگیری روش استخراج مناسب امری ضروری است.
در فرایند انتخاب روش استخراج برای یک کانسار، عوامل بسیاری دخیل میباشند و نمیتوان یک عامل را به عنوان عامل اساسی و کلیدی در انتخاب روش استخراج معرفی نمود. معمولا مشخصات کانسار، عوامل اقتصادی، عوامل فنی و عوامل تولیدی به گونهای نیستند که در یک راستا عمل کرده و همگی متفق القول یک روش استخراج را تجویز نمایند. بلکه در اکثر قریب به اتفاق موارد، این عوامل در جهات مختلف عمل کرده و تصمیم گیرنده را دچار تردید میکنند.
در این تحقیق برای مشخص نمودن معیارهای اصلی در انتخاب روش استخراج آنومالی 12A از معادن سنگ آهن سه چاهون، یک پرسشنامه طراحی شد و در آن از افرادی که در این زمینه دارای تخصص و مهارت لازم بودند، خواسته شد تا معیارهای مختلف را امتیازدهی کنند. پس از تعیین معیارهای اساسی و با توجه به شرایط کانسار، روشهای کاندیدا مشخص شدند و با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی - AHP - ، روش استخراج از طبقات فرعی، به عنوان روش استخراج مناسب، انتخاب گردید.
.1 مقدمه
یکی از مراحل مهم و پیچیده در طراحی معدن، انتخاب روش استخراج مناسب بر اساس معیارهای زمینشناسی، ژئوتکنیکی، جغرافیایی و اقتصادی است .[1] در گذشته بر اساس تجربیات حاصل در کانسارهای مشابه، یک روش استخراج را انتخاب و با این روش استخراج معدنکاری را شروع مینمودند و پس از استخراج قسمتی از کانسار، با افزایش آگاهی از خواص ماده معدنی و سنگهای در برگیرنده در سالهای اولیه معدنکاری، روش معدنکاری مناسب انتخاب می شد. امروزه به دلیل سرمایه گذاری زیاد مورد نیاز برای باز کردن یک معدن ضروری است که روش استخراج در ابتدا به درستی انتخاب شود.
تا کنون تکنیک های مختلفی برای تعیین روش استخراج مناسب کانسارها ارائه شده است. گروهی از صاحب نظران امور معدنی از جمله بشکوف و رایت - 1973 - ، موریسون - 1976 - ، لابسچر - 1981 - و هارتمن - 1987 - یک سری الگوهای کیفی برای انتخاب روش استخراج مناسب ارائه داده اند
گروهی دیگر از صاحب نظران از الگوهای کمی استفاده نموده اند. در سال 1981 نیکلاس برای اولین بار یک روش عددی برای تعیین روش استخراج مناسب ارائه نمود که راهی نو برای انتخاب شیوه مناسب استخراج معادن به شمار می رفت. یکی از اشکالاتی که بر این روش وارد شد، در نظر گرفتن وزن یکسان برای تمام معیارها بود. بر این روشها ایرادهای همچون در نظر نگرفتن سایر معیار ها، تعریف اشتباه بعضی از امتیازها، دامنه کم امتیاز بین مطلوبیت و نامطلوب بودن، در نظر نگرفتن ضریب اهمیت بین معیارهای مختلف وارد شده است
تکنیک های تصمیم گیری چند معیاره - MCDM - از قبیل تحلیل سلسله مراتبی - - AHP برای در نظر گرفتن چندین معیار با موضوعات مخالف همدیگر در انتخاب روش استخراج میتواند خیلی مفید باشد. روش AHP بعنوان تکنیک تحقیق در عملیات برای تصمیم گیری در کارهای مهندسی بخوبی شناخته شده است. مهمترین مزیت بکارگیری روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده از مقایسه زوجی برای مشخص کردن اهمیت نسبی گزینه ها در ارتباط با هر معیار میباشد . البته در مسائل معدنی این روش کمترمورد استفاده قرار گرفته است، در این مقاله با استفاده از تکنیک AHP روش استخراج مناسب برای آنومالی A12 از معادن سنگ آهن سه چاهون انتخاب شده است.
.2 روش تحلیل سلسله مراتبی
- Analytic hierarchy process - AHP یکی از تکنیکهای قدرتمند تصمیم گیری چند معیاره - MCDM - میباشد که توسط ساعتی - Saaty - ارائه شد. در این روش معیارهای مختلف با ضریب اهمیتهای مختلف در تصمیم گیری مورد بررسی قرار میگیرند.
AHP تصمیم گیرندگان را قادر می سازد که تعامل بین فاکتورهای مختلف را در موقعیتهای پیچیده و غیرساختاری، ارائه دهند .[8] این روش بر مقایسه زوجی - دوتایی - عناصر تصمیمگیری با در نظر گرفتن معیارها یا گزینهها استوار است. ماتریس مقایسه زوجی n×n بوده که n تعداد عناصری است که مورد مقایسه قرار گرفتهاند. مبنای سیستم AHP تقسیم مسئله انتخاب روش به بخشهای کوچکتر است که تصمیمگیرندگان را بسوی مقایسههای زوجی بین فاکتورهای موثر در انتخاب روش استخراج ممکن هدایت میکند، تا میزان اهمیت هر یک از فاکتورها و میزان تاثیر هر کدام از پارامترها توسط کارشناسان در سلسله مراتب بیان شود.
این قضاوتها به صورت عددی بیان میشوند. امتیاز کلی هر گزینهی ممکن، از ضرب امتیاز نسبی هر مسیر در گزینه مورد تصمیمگیری به دست میآید و سپس این امتیاز به هر گزینه تصمیمگیری اضافه میشود. برای ساختن مدل تصمیمگیری انتخاب روش استخراج مناسب، در بالاترین سطح انتخاب روش استخراج مناسب - هدف - و در سطح میانی معیارهای موثر در انتخاب روش استخراج و در سطح پایین گزینههای ممکن گذاشته می شود - شکل . - 1 مهمترین قابلیت روش تحلیل سلسله مراتبی در توانایی تبدیل ساختار سلسله مراتبی یک مسئله پیچیده چند شاخصه به ساختار بسط داده شده جهت درک بهتر تصمیم گیرنده از مسئله تصمیمگیری میباشد.
فرآیند تحلیل سلسله مراتبی شامل مراحل زیر است :
· ساختن سلسله مراتبی
· محاسبه وزن
· سازگاری سیستم
شکل .1 ساختمان سلسله مراتبی
.3 آنومالی 12A معدن سنگ آهن سه چاهون
آنومالی سنگ آهن A12 در استان یزد، در فاصله 142 کیلومتری غرب شهرستان یزد و 32 کیلومتری شمال غرب شهرستان بافق قرار دارد. همچنین این آنومالی در 23 کیلومتری شمال غرب معدن سنگ آهن چغارت و 5 کیلومتری جنوب غرب آنومالی 11A معدن سنگ آهن سه چاهون قرار گرفته است. به دنبال عملیات مغناطیس سنجیهوایی در سال های 1346 و 1347 در محدوده زرند، بافق ، رباط پشت بادام و اکتشاف 41 آنومالی سنگ آهن عملیات اکتشافی مقدماتی این آنومالی با انجام عملیات حفاری، تهیه نقشه زمین شناسی و توپوگرافی در مقیاس 000،1:10، مطالعات منیتومتری و گراویتی، حفر گمانه و نمونه برداری شروع شد. بر اساس مطالعات فوق و همچنین تعبیر و تفسیر عملیات ژئوفیزیکی، ذخیره این آنومالی معادل 40 تا 80 میلیون تن سنگ آهن از تیپ پرعیار کم فسفر کم گوگرد برآورد گردیده است.
.4 شناسایی فاکتور های اصلی موثر در انتخاب روش استخراج مناسب
به علت تعدد معیارهای موثر در انتخاب روش استخراج مناسب، حل چنین مسأله پیچیدهای به راحتی امکانپذیر نمیباشد. به ویژه آن که اغلب معیارها با یکدیگر تضاد داشته و افزایش مطلوبیت یک معیار، میتواند باعث کاهش مطلوبیت معیارهای دیگر شود. پروسه انتخاب روش مناسب برای استخراج کانسار با جمعآوری و ارزشیابی حقایقی که در رابطه با کانسار معلومند، شروع میشود. با در نظر گرفتن اهداف اساسی در انتخاب روش استخراج - ماکزیمم سود، تولید عالی، استخراج کامل و ایمنی در محیط کار - عواملی مانند مشخصات کانسار، عوامل تولیدی، عوامل اقتصادی و … از عوامل بسیار مهم به شمار میروند و مستقیم یا غیرمستقیم در انتخاب روش نقش به سزایی دارند. در نهایت با بررسی کارشناسانه همه این عوامل میتوان روش معدنکاری را انتخاب کرد و در نظر نگرفتن یکی از اینعوامل شاید نتیجه را دقیقاً معکوس کند.
.5 طرح پرسشنامه و نتایج بررسیها
در این تحقیق به منظور شناسایی مهمترین معیارهای موثر در انتخاب روش از دید کارشناسان داخل و خارج کشور در ابتدا پرسشنامههایی، برای کارشناسان مختلف ارسال شده است. این پرسشنامهها حاوی کلیه معیارهای موثر در انتخاب روش استخراج بوده که به منظور شناسایی مهمترین معیارهای موثر در انتخاب روش مناسب و میزان تاثیر آنها با توجه به نظرات افراد متخصص و با تجربه یک مقیاس پنج نقطهای مطابق جدول 1 تعریف شده است. با توجه به این مقیاس باید به معیارهای مهم امتیاز 5 و به معیارهای کم اهمیتتر، امتیاز کمتری داده شود.
جدول.1 مقیاس 5 نقطه ای برای هر معیار مربوط به انتخاب روش استخراج
در پرسشنامه طراحی شده، از کارشناسان خواسته شده بود بر اساس مقیاس 5 نقطه ای مندرج در جدول 1 هر معیار را ردهبندی کنند - نمونهی پرسشنامه در جدول شماره 2 آورده شده است . - [11] مقدار میانگین هر معیار از رابطه زیر قابل محاسبه خواهد بود:
که در این رابطه:
:xi تعداد پاسخ دهندگانی است که امتیاز داده شده را به معیار خاص دادهاند
:fj مقدارامتیاز
:N تعداد پاسخ دهندگان
