خط رند ۹۱۲: محققان با توسعه مدلهای قبلی الگویی برای بهینه سازی مواد منفجره برای معادنی که به صورت روباز استخراج می شوند، ارائه کردند.
به گزارش خط رند ۹۱۲ به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمد حسین احمدی مجری طرح «ارائه مدل خرابی ریزمکانیکی تحت بارگذاری دینامیکی» اظهار داشت: عمده معادن روباز و بزرگ کشور بوسیله حفر چال و استفاده از مواد منفجره استخراج می شوند، بدین جهت لازم است روشی برای بهینه سازی مصرف مواد منفجره در چال ها ابداع شود تا مواد منفجره مصرفی در چال ها برمبنای خصوصیات مواد سنگی انتخاب گردد.
وی با اشاره به اینکه بطور متوسط روزانه ۳۰ تن مواد منفجره فله ای (آنفو) در معادن روباز در چال ها شارژ می شود، گفت: این در شرایطی است که می توان با استفاده از مدل رفتاری توسعه داده شده مصرف مواد منفجره را تا ۲۰ درصد کم کرد.
احمدی با اشاره به اینکه مدل رفتاری ارائه شده در این تحقیق با استفاده از خصوصیات ذاتی مواد سنگی و میزان مواد منفجره مصرفی در واحد حجم، تعیین می شود، افزود: با استفاده از این روش علاوه بر آنکه میزان مواد منفجره مورد نیاز برای خردایش سنگ تعیین می شود، آثار مخرب ناشی از انفجار همچون لرزش زمین، پرتاب سنگ و هدر رفت انرژی ناشی از مازاد مواد منفجره جلوگیری خواهد شد.
به گفته وی این روش بطور غیرمستقیم هزینه های مراحل بعدی معدن کاری همچون استهلاک ماشین آلات بارگیری و باربری و سنگ شکنی را تحت تاثیر قرار می دهد ضمن آنکه با اجرای الگوی انفجاری مناسب می توان به ابعاد بهینه در خردایش سنگ دستیافت و این امر تسهیل در پروسه بارگیری و باربری مواد و همین طور کاهش مصرف انرژی در واحد سنگ شکنی را به دنبال دارد.
مجری طرح افزود: اگر میزان خردایش بر طبق این الگو بیش از اندازه متعارف باشد میزان فاکتور پودر شدگی بیشتر خواهد بود که این امر در پروسه فرآوری مواد معدنی موجب افزایش هزینه ها خواهد شد. پس مرحله انفجار جزء یکی از کلیدی ترین مراحل در عملیات معدنکاری محسوب می شود.
وی با اشاره به اینکه پایه گذاری این روش پژوهشگران کشور ایالات متحده آمریکا بوده است و بیشتر برای تعیین مقاومت مواد مصنوعی به کار برده می شود و اظهار داشت: این مواد مصنوعی برای ساخت حفاظ پناهگاه های زیرزمینی و مراکز حساس همچون فضاهای ذخیره سازی سوخت های فسیلی (نفت و گاز) و فضاهای دفن زباله های هسته ای استفاده می شود و ما نیز در این تحقیق مدلهای قبلی را توسعه دادیم و با نگاهی متفاوت برای بهینه سازی مواد منفجره مصرفی در معادن روباز به صنعت معدنکاری ارائه دادیم.
به گفته این محقق در این پروژه تمامی مدلهای ارائه شده در این زمینه مورد مطالعه قرار گرفت و با جمع بندی آنها جوانبی از خصوصیات مواد سنگی را در مدل جدید که توسط محققین قبلی لحاظ نشده بودند، در نظر گرفته شد. مدل توسعه داده شده به خوبی مکانیسم شکست سنگ تحت بارگذاری حاصل از انفجار را شبیه سازی می کند و نتایج حاصل از این مدل با واقعیت تطابق بیشتری دارد.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر یکی از نکات مهم در شبیه سازی رفتار مواد سنگی توسط نرم افزارهای عددی را تعیین میزان صحت و اعتبار مدل رفتاری توسعه داده شده ذکر کرد و تصریح کرد: لازم بود تا نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج حاصل از آزمایش های واقعی مقایسه و صحت آنها تعیین شود که در این خصوص تجهیزات آزمایشگاهی خاصی نیاز بود تا بتوان رفتار مواد سنگی تحت بارگذاری های با شدت بالا را اعتبارسنجی کرد.
احمدی افزود: پروسه مطالعات آزمایشگاهی و تعیین پارامترهای واقعی مواد سنگی مورد مطالعه یکی از پیچیده ترین مراحل این تحقیق بود که حدود ۸ ماه به طول انجامید.
این محقق نتایج به دست آمده از این تحقیق را قابل کاربرد در صنعت معدنکاری و در بهینه سازی میزان مواد منفجره مصرفی در معادنی که به روش روباز استخراج می شوند، دانست و اشاره کرد: مدل ارائه شده می تواند کاربردهای دیگری در سایر صنایع داشته باشد که همچون آن می توان به صنایع دفاعی و پدافند غیرعامل، استواری بخشی سازه های حساس همچون ذخیره سازی سوخت های فسیلی در مخازن زیرزمینی اشاره نمود.
وی انتشار دو مقاله ISI، یک مقاله علمی-پژوهشی، دو مقاله در کنفرانس های بین المللی و دو مقاله در نشریه های داخلی و هم چنین دو مقاله ISI تحت داوری از دیگر دستاوردهای این مطالعات نام برد و تصریح کرد: نوآوری اصلی این تحقیق نسبت به مدلهای قبلی، پیش بینی رفتار مواد شکننده همچون سنگ و بتن تحت بارگذاری های با شدت بالا است که این پیش بینی با واقعیت تطابق بیشتری دارد.
احمدی از پیاده سازی این الگو در یک معدن مس آگاهی داد و اظهار داشت: در این فاز تلاش داریم تا کاربرد این مدل را به صورت محسوس در صنعت معدنکاری و بهینه سازی مصرف مواد منفجره مورد مطالعه قرار دهیم.
وی به مزیت های رقابتی این طرح اشاره نمود و با اشاره به اینکه کد نویسی این مدل در محیط نرم افزاری انجام شده است که تنها با تعیین چند پارامتر از خصوصیات سنگ در مدت زمان کم و با هزینه کمتر، میزان مواد منفجره مصرفی و مقاومت مواد را تعیین می کند، اظهار داشت: با استفاده از این مدل می توان میزان خردایش مواد سنگی در معادن روباز را کنترل کرد. خردایش مواد سنگی در معادن روباز از اهمیت خاصی برخوردار است؛ چونکه هزینه های مربوط به حمل و نقل و استهلاک ماشین آلات را تحت تاثیر قرار می دهد.
احمدی از اجرای پروژه ذخیره سازی سوخت های فسیلی در مخازن زیرزمینی در چارچوب طرح خدمت سربازی با سازمان پدافند غیرعامل آگاهی داد و تصریح کرد: نتایج این مطالعات در چارچوب کتاب منتشر گردید ضمن آنکه پروژه های تعیین شیب و بررسی پایداری معدن سیلیس ایلان قره جنوبی در شهرستان ماکو و تغییر روش استخراج از روش روباز به روش زیرزمینی در معدن طلای مزرعه شادی ورزقان نیز اجرایی شده است.
این طرح از طرف محمد حسین احمدی دانش آموخته و به راهنمایی دکتر حامد ملاداوودی عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده است.
منبع: خط رند ۹۱۲
