بخشی از مقاله
چکیده:
مرحله اصلی در بهره برداری معدن، انتخاب روشی است که بهترین انطباق را با مشخصات خاص کانسار - زمین شناسی، ژئومتری، ژئومکانیکی، ژئوتکنیکی، جغرافیایی، اقتصادی، اجتماعی، سیاسی و ... - ،داشته و با رعایت محدودیتهای ایمنی و اقتصادی، کمترین هزینه و بیشترین سود را به بار آورد. شناسایی تمام عوامل موثر بر انتخاب روش و تعیین میزان تاثیر هر یک از عوامل، به راحتی امکان پذیر نیست.
هدف از انتخاب روش استخراج، انتخاب روشی است که بیشترین هماهنگی را با شرایط ذخیره و عوامل خارجی نظیر اقتصاد، میزان بودجه تخصیص یافته و شرایط محلی داشته باشد. در این تحقیق، برای تعیین روش استخراج مناسب معدن مس قلعه زری بیرجند از روش شباهت به گزینه ایده آل فازی استفاده شده است که که با دوازده معیارموثر و سه گزینهی روش های انباره ای، استخراج از طبقات فرعی و کندن و پر کردن، مورد ارزیابی قرار گرفته اند. مطالعات نشان می دهد که برای این معدن روش استخراج انباره ای، روش استخراج مناسب می باشد.
-1 مقدمه:
هزینههای زیاد لازم برای باز کردن و تجهیز یک معدن، سبب میشود که روش استخراج در ابتدای مرحله طراحی به درستی انتخاب شود، چرا که تصحیح و یا تغییر روش معدنکاری پس از این که آماده سازی شروع شد، بسیار هزینه بر و وقت گیر می-باشد. لذا باید بر اساس عواملی نظیر زمین شناسی - وضعیت سنگ شناسی، آبهای زیرزمینی، مشخصه های مکانیک سنگی و ژنز کانسار - ، ملاحظات کانی شناسی، مشخصات فنی و مهندسی کانسار - ذخیره قابل استخراج، عیار کانسار، عمق، شیب، ضخامت و شکل - ، عوامل ا یمنی، زیست محیطی - مساله نشست سطح زمین و آلودگی های آبهای سطحی و زیرزمینی - ، ملاحظات کاری و محلی و ... روش استخراج مناسب را انتخاب کرد.
تکنیک های مختلفی برای تعیین روش استخراج مناسب کانسارها ارائه شده اند که هیچکدام کافی و کامل نیستند و امکان انتخاب یک روش معدنکاری برای کانسار مورد مطالعه به صورت اصولی وجود ندارد. گروهی از صاحب نظران امور معدنی از جمله هارتمن - - 1987، ، بشکوف و رایت - - 1973، موریسون - - 1976 و لابسچر - - 1981، یک سری الگوهای کیفی برای انتخاب روش استخراج مناسب ارائه داده اند.
گروهی دیگر از جمله نیکلاس - - 1981، مایلر و پاکالنیس و پولین - 1995 - ، از تکنیکهای کمی استفاده کردند. بر روش نیکلاس ایرادهایی همچون در نظر نگرفتن سایر معیارها، تعریف اشتباه بعضی از امتیازها، دامنه کم امتیاز بین مطلوبیت و نامطلوب بودن، در نظر نگرفتن ضریب اهمیت بین معیارهای مختلف وارد شده است - Bitarafan, and Ataei, . - 2004 روش نیکلاس با تعریف وزن برای معیارهای مختلف، مشکل در نظر نگرفتن ضریب اهمیت یکسان برای معیارها را رفع کرد و اصلاح شد - . - NIicholas.,1992 روش UBC نیز در سال 1995، توسط آقایان مایلر، پاکالنیس و پولین ارائه گردید که با وجود رفع چند اشکال روش نیکلاس اولیه، ضریب اهمیت یکسان بین معیارهای مختلف را در نظر نگرفتند.
روشهای عددی بر مبنای امتیاز دهی به شاخصه های یک ذخیره نظیر عمق، ضخامت، مقاومت و ... است که بیان کننده شرایط ذخیره معدنی هستند، می-باشد. در این روشها علاوه بر محدود بودن تعداد شاخصها و گزینهها مسئله ابهام و تاثیر پارامترها به صورت همزمان، در پروسه تصمیمگیری نادیده گرفته شده است. روشهای عددی بر مبنای امتیازدهی به پارامترهای استوار است که بیانکننده شرایط ذخیره معدنی باشد و در روشهای تحلیلی از مبانی تصمیمگیری در علم مدیریت سود جسته شده است. با توجه به این محدودیتها و نواقص، اخیراً تلاشهایی برای توسعه مدلهای تحلیلی تصمیمگیری پیرامون انتخاب روش استخراج انجام گردیده است. از جمله این تلاشها میتوان به مطالعات محققانی نظیر گاردوقان - - 2001 اشاره کرد. هر چند در روشهای تحلیلی ارائه شده تا حدودی نواقص موجود در روشهای عددی رفع گردیده است، لیکن این روشها نیز نواقص خاص خود را دارند.
به منظور رفع عدم قطعیت برخی دادهها، پروفسور عسگر لطفیزاده برای اولین بار در سال 1965 تئوری مجموعه های فازی را معرفی کرد. در تحقیق حاضر، اعداد فازی مثلثی - l, m, u - استفاده شد. پارامترهای l، m و u، به ترتیب کوچکترین مقدار ممکن، ارزش نویدبخش و بزرگترین مقدار ممکن را نشان میدهند . - Zadeh ,1965 - روش شباهت به گزینه ایده آل فازی، ابتدا توسط یون و هوانگ ارائه شده است. مفهوم اساسی این روش این است که باید گزینه انتخابی کوتاهترین فاصله از راه حل ایده آل مثبت و دورترین فاصله از راه حل ایده آل منفی را داشته باشد، همچنین چن، TOPSIS را در محیط فازی گسترش داد
-2 مواد و روش ها:
-1 -2 مطالعه موردی :
معدن مس قلعه زری در فاصله 180 کیلومتری جنوب غرب بیرجند و در حاشیه شرقی لوت مرکزی ایران واقع شده است. این معدن دارای مختصات 58 57 طول جغرافیایی، و 31 48 عرض جغرافیایی بوده و بلندترین نقطه آن 1539 متر از سطح دریا ارتفاع دارد. این معدن تنها معدن زیرزمینی مس رگه ای ایران می باشد که به علت عیار بالای مس، طلا و نقره از اهمیت خاصی برخوردار است. ذخیره مزبور از ادوار گذشته در منطقه شناخته شده و آثار حفاری های قدیم در امتداد رگه های پرعیار قابل مشاهده می باشد.
سابقه کاوش های معدنی در این منطقه بر اساس اطلاعات باستان شناسی بدست آمده، بالغ بر 800 سال قبل می باشد. عرض منطقه کانی سازی بین 0/5 تا 7 متر است. عیار مس بین 0/5 تا 8 درصد، طلا 0/5 تا 15 گرم در تن و نقره 20 تا 600 گرم در تن گزارش شده است. همچنین مجموع میزان ذخیره برداشت شده و باقیمانده در حدود 10 میلیون تن می باشد. مهمترین مشخصات هندسی و مکانیک سنگی کانسار مس قلعه زری در جداول 2و 3 ذکر شده است
-2 -2 معیارها و گزینه های موجود:
پروسه انتخاب روش مناسب برای استخراج کانسار با جمع آوری و ارزشیابی اطلاعاتی که در رابطه با کانسار معلومند، شروع میشود. جهت انتخاب روش استخراج، معیارهایی همچون ضخامت کانسار، شیب، شکل، نسبت مقاومت فشاری تک محوره به فشار سنگهای پوششی - - RSS در کمر بالا، کمر پایین و ماده معدنی، امتیاز توده سنگ - RMR - در کمر بالا، کمر پایین و ماده معدنی، عمق، توزیع عیار در کانسار و یکنواختی ماده معدنی در نظر گرفته شده است.
نمادهای این معیار ها در جدول1، نشان داده شده است. مقادیر این معیارها برای معدن مس قلعه زری در جداول 2و 3 درج شده است. با نگاهی اجمالی به معیارهای موثر در انتخاب روش و همچنین روشهای معدنکاری مرسوم مشخص می شود که امکان استخراج این کانسار با استفاده از اکثر روشها وجود ندارد و روشهای ممکن برای استخراج این کانسار، عبارتند از: روش انباره ای - - SH، استخراج از طبقات فرعی - SLS - و روش کندن و پر کردن - . - CF
