بخشی از مقاله
چکیده
انتخاب گزینه مناسب جهت بازگشایی یک معدن یکی از نکات مهم در معدنکاری میباشد. بدین منظور باید شرایط اجرائی و معیارهایی از قبیل حداقل ضخامت قابل بهره برداری، شرایط توپوگرافی و مرفولوژی لایه ها از جنبه قابلیت در دسترس بودن برای بازکردن، درجه اکتشاف شدگی، قرارداشتن در داخل محدوده - یا مجوز بهره برداری - بررسی و ارزیابی شده و بلوک های ذخایر زمین شناسی به لحاظ قابل استخراج بودن مورد توجه قرار گرفته و با توجه به شرایط موجود گزینه ای که بیشترین انطباق را با آن داشته باشد، انتخاب شود.
با توجه به میزان سرمایه گذاری بالا برای استخراج معدن، بازگشایی مناسب امری ضروری است. در فرایند انتخاب گزینه مناسب جهت بازگشایی یک معدن، عوامل بسیاری دخیل می باشند و نمی توان یک عامل را به عنوان عامل اساسی و کلیدی در انتخاب آن معرفی نمود. معمولا مشخصات بازکننده اصلی، عوامل اقتصادی، عوامل فنی و عوامل تولیدی به گونهای نیستند که در یک راستا عمل کرده و همگی متفق القول یک گزینه مناسب جهت بازگشایی 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 گزینه مناسب جهت بازگشایی معادن زغالسنگ کردآباد ، 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 موثر بر انتخاب گزینه مناسب جهت بازگشایی معادن ، روش های کاندیدا مشخص شدند و با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی - AHP - ، گزینه سوم که شامل 17 دهانه بازکننده و نیاز به 1/14 هکتار زمین تسطیح شده و احداث 15/533 کیلومتر راه دارد ، به عنوان گزینه مناسب جهت بازگشایی معادن زغالسنگ کردآباد انتخاب گردید.
مقدمه
پس از اتمام کارهای اکتشافی و تعیین ذخیره یک کانسار، برای استخراج بایستی به ماده معدنی دسترسی پیدا کرد .[1] برای دسترسی به ماده معدنی فضاهای برای استخراج ماده معدنی در کانسار ایجاد می شود که به مجموعه آنها آماده سازی یا تجهیز معدن اطلاق می شود. اولین مرحله از آماده سازی بازکردن معدن است. به طور کلی، باز کردن معدن، یعنی: ایجاد ارتباط بین سطح زمین و توده کانسار با حفاری های سطحی و زیرزمینی. روش های باز کردن معادن بسیار متفاوت است و بستگی به شکل، نوع و عمق کانسار دارد. باز کردن معادنی که استخراج روباز آنها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، با کنار زدن طبقه های سطح زمین و یا گود برداری، امکان پذیر است و برای باز کردن معادن زیرزمینی با توجه به شکل و عمق کانسار می توان از تونل، چاه قائم یا مایل و حفریات دیگر استفاده کرد.
باز کردن معادن زیرزمینی به دلیل موقعیت ویژه آنها در مقایسه با معادن روباز بسیار مشکل تر است. برای آنکه بتوان مناسب ترین محل را برای باز کردن معدن انتخاب کرد. بایستی اطلاعات دقیقی از شکل و روش قرارگیری کانسار در زیر زمین در دست باشد. با توجه به ویژگی های خاص معادن زیرزمینی، از جمله تهویه هوا برای کارکنان، ایمنی حرکت در فضاهای زیرزمینی و حمل و نقل مناسب مواد، باز کردن این معادن از طریق دو مجرا ضروری است. بر حسب موقعیت و شرایط کانسار، بازکنندهای اصلی معادن زیرزمینی با تونل، چاه شیبدار، چاه قائم و رمپ صورت می گیرد.
با توجه به تنوع لایه های زغالسنگ، توپوگرافی با تراز های ارتفاعی متفاوت و تعدد طرح های مختلف بازکننده های معدنی و از طرفی محدودیت های زیست محیطی و نیاز به تخریب کمتر، تشریح کلیه گزینه ها برای باز کردن معدن بسیار پرزحمت و تقریبا غیرممکن است بدین لحاظ آشنایی با کلیت گزینه های باز کردن کفایت نموده و درمورد هر گزینه مشخصات کلی آن شرح داده می شود امروزه به دلیل سرمایه گذاری زیاد مورد نیاز برای باز کردن یک معدن ضروری است که مناسب ترین گزینه در ابتدا به درستی انتخاب شود. تا کنون تکنیک مشخصی برای تعیین گزینه مناسب بازگشایی برای معادن زغالسنگ ارائه نشده است
تکنیک های تصمیم گیری چند معیاره از قبیل تحلیل سلسله مراتبی برای در نظر گرفتن چندین معیار با موضوعات مخالف همدیگر در انتخاب گزینه مناسب بازگشایی معدن میتواند خیلی مفید باشد. روش 1AHP 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 .[7] البته در مسائل معدنی این روش کمترمورد استفاده قرار گرفته است، در این مقاله با استفاده از تکنیک AHP گزینه مناسب باز گشایی برای معدن زغالسنگ کرد آباد انتخاب شده است.
-1 روش تحلیل سلسله مراتبی
AHP یکی از تکنیکهای قدرتمند تصمیم گیری چند معیاره 2 - - میباشد که توسط ساعتی3 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 حمل مواد معدنی 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 حمل مواد معدنی مناسب، در بالاترین سطح انتخاب روش حمل مواد معدنی مناسب - هدف - و در سطح میانی معیارهای موثر در انتخاب روش حمل مواد معدنی 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
-2 معدن زغالسنگ کردآباد
ناحیه زغالدار آلاشت در دامنه شمال سلسله جبال البرز در استان مازندران بین طول جغرافیایی 52˚/50' تا 52˚/55' و عرض جغرافیایی از 43˝ 36˚ 7́ تا 36˚ 11́28˝ قرار دارد و شامل مناطق کردآباد یک و دو میباشد محدوده کردآباد در استان مازندران و شهرستان زیرآب قرار دارد. ساختار منطقه کردآباد شامل یک آنتیکلین در جنوب و یک سنکلین نامتقارن در شمال میباشد امتداد محورهای سنکلین و آنتیکلین شرقی و غربی است. منطقه کردآباد - دو - بصورت یک منوکلین بوده و در حقیقت ادامه یال شمالی ناودیس کردآباد - یک - میباشد. بهطور کلی در این دو منطقه شیب لایهها بین 14 تا 18 درجه - کردآباد یک - و 25 تا 15 درجه - کردآباد دو - میباشد. بر اساس گزارشهای موجود ذخیره معدن کردآباد حاوی زغالسنگ کک شو بهترتیب زیر میباشد.
- ذخیره قطعی مساوی با 20/6 میلیون تن
- ذخیره احتمالی 40 میلیون تن.
در این منطقه لایههای زغالی متعددی وجود دارد که شش لایه آن قابل کار میباشد. این لایهها از بالا به پایین عبارت است از: a3، a4، a5، a11، a12 و a13 میباشد. مارک زغالها G،GF و CF میباشد. خاکستر لایهها از 23/6 تا 34/8 و مواد فرار آنها از 32/4 تا 39/8 متغیر است. ضریب پلاستومتری از 12 تا 16 می باشد. ضخامت متوسط a3 برابر 0/63 متر، a4 برابر 0/92، a5 برابر 0/54 متر، a11 برابر 0/78 متر، a12 برابر 0/55 متر و a13 برابر 0/81 متر است فاصله این لایهها از همدیگر بین 60 تا 120متر میباشد.
با توجه به مشخصات لایههای زغالیعنی ساختمان نسبتاً پیچیده، ضخامت و شیب کم و محدودیتهای ناشی از چهارگوش مجوز بهرهبرداری و ضرورت حداقلکردن آسیب به محیط زیست و اکتشاف شدگی نسبتاً کم منطقه، سه گزینه اصلی جهت بازکردن و آمادهسازی این لایهها مطرح و مورد بررسی و ارزیابی قرارگرفت.
-3 شناسایی فاکتور های اصلی موثر در انتخاب گزینه مناسب بازگشایی معدن
به علت تعدد معیارهای موثر در انتخاب بهترین گزینه باز کردن، 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 باز کردن معدن با جمعآوری و ارزشیابی حقایقی که معلومند، شروع میشود. با در نظر گرفتن اهداف اساسی در انتخاب بهترین گزینه باز کردن - تولید عالی، استخراج کامل و ایمنی در محیط کار و کمترین میزان آسیب به محیط زیست - عواملی مانند تعداد دهانه بازکننده، میزان تسطسح و محوطه سازی و مواردی از این قبیل از عوامل بسیار مهم به شمار میروند و مستقیم یا غیرمستقیم در انتخاب روش نقش به سزایی دارند.
