الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۲۴
کد مقاله
GEO24
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
استخراج سنگ های سخت ابعادی با استفاده از آتش باری کنترل شده ـ مطالعه موردی: معدن گرانیت شاهکوه
دپارتمان مهندسی معدن، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران
گروه تیلور و فرانسیس، لندن، انگلستان
مرجع به انگلیسی
Rock Fragmentation by Blasting – Taylor & Francis Group, London; Mining Engineering Department, Shahid Bahonar University of Kerman, Iran
کشور
ایران
استخراج سنگ های سخت ابعادی با استفاده از آتش باری کنترل شده ـ مطالعه موردی: معدن گرانیت شاهکوه
چکیده
در خلال سالیان اخیر فرایند استخراج سنگ های ابعادی سخت عمدتاً با استفاده از مفتول ها یا سیم های برش الماسه صورت گرفته است. در این تحقیق، امکان سنجی استفاده از آتش باری کنترل شده جهت استخراج این نوع از سنگ های سخت مورد بررسی قرار می گیرد. آزمایشات آتش باری مختلف در معدن گرانیت واقع در شاهکوه، نهبندان، ایران انجام شد. برای انجام این مهم از روش آتش باری کنترل شکافت استفاده شد. یک بلوک گرانیتی با پهنای ۵ متر، و طول ۳/۱۱ متر و بلندی در محدوده ای از ۵/۲ الی ۸/۵ متر جهت انجام این آزمایشات انتخاب شد. ۱۰۲ چال، به قطر ۳۲ میلیمتر حفاری گردید که از بین آنها ۳۷ چال به صورت افقی با فاصله گذاری ۳۰ سانتی متر و ۶۵ چال به صورت عمودی با فاصله گذاری ۲۵ سانتی متری در نظر گرفته شد. برای این آزمایشات از فیتیله انفجاری (PETN)، ۶۰ g/m، VOD 6000 m/s، با چگالی ۹۴۳ kg/m3 و قطر mm10، به عنوان یک پارامتر خاص انفجار استفاده شد. نتایج حاصله معرف قابلیت مناسب کار بوده که در آن سطوح حفاری به صورت بسیار مسطح با یک HCF 98% حاصل شد. نتایج مؤکد قابلیت کاربرد آتش باری کنترل شکافت در معادن سنگ جهت استخراج سنگ های ابعادی سخت می باشد.
استخراج سنگ های سخت ابعادی آتش باری کنترل شده معدن گرانیت شاهکوه
۱- مقدمه
در خلال سالیان اخیر، استخراج سنگ های ابعادی سخت عمدتاً با استفاده از تکنیک برش سیم الماسه انجام شده است. با این وجود، حتی با وجود آنکه آتش باری فی نفسه ممکن است سبب صدمه دیدگی به سنگ شود، چنین موردی از نقطه نظر اقتصادی قابل توجه می باشد، چرا که هزینه های مرتبط بین ۶۰ الی ۷۰% ارزان تر از بکارگیری برش سیم الماسه خواهند بود (García-Bermúdez و همکاران، ۱۹۹۹) .
تحقیقات انجام شده به وسیله Singh (1998)، García-Bermúdez و همکاران (۱۹۹۹) Rathore و Bhandari (2002) جهت یافتن روش های جدید به منظور ارتقای کاربرد تکنیک آتش باری سنگ های دکوری حاصله از معادن انجام شده است. در این تحقیقات، نتایج نویدبخشی با استفاده از تکنیک های آتش باری حاصل آمده است.
در تحقیق جاری، هدف اصلی مجدداً نشان دادن کارایی بکارگیری تکنیک های آتش باری در سنگ های ابعادی سخت معادنی نظیر معدن گرانیت می باشد. آزمایشات در معدن گرانیت شاهکوه واقع در ناحیه نهبندان ایران انجام شدند.
استخراج سنگ های سخت ابعادی آتش باری کنترل شده معدن گرانیت شاهکوه
۲- زمین شناسی معدن گرانیت شاهکوه
معدن گرانیت شاهکوه در ۶۰ کیلومتری غرب شهر نهبندان، جنوب استان خراسان در کویر لوت ایران (شکل ۱) قرار گرفته و محدوده ای مشتمل بر ۱۰۰ میلیون تن از نقطه نظر زمین شناسی را در برگرفته است. این معدن را می توان به عنوان معدن گرانیتی با گستره ای سفید رنگ با بیوتیت خواند.
آزمایشات انجام شده بر روی سنگ ها نشان دهنده میانگین تاب / مقاومت فشردگی تک محوری به میزان ۲۵۰ MPa و میانگین مقاومت کششی ۱۵ MPa می باشد. مطالعات مشترک در این ناحیه نشان دهنده آن هستند که دو مجموعه مشترک با چگالی پایین و تقریباً به صورت عمود بر زاویه سمت آزیموت N177° مدنظر می باشند. به علاوه، سه ویژگی مشاع در این وجه مشاهده شده است.
شکل ۱٫ موقعیت شهر نهبندان
استخراج سنگ های سخت ابعادی آتش باری کنترل شده معدن گرانیت شاهکوه
۳- روشهای آتش بازی کنترل شده
با توجه به توالی آتش بازی، تکنیک های کنترل آتش باری را می توان به دو گروه همانگونه که در شکل ۲ نشان داده شده است تقسیم نمود (Berta، ۱۹۹۰):
شکل ۲٫ تکنیک های آتش باری کنترل شده (Berta، ۱۹۹۰)
پسابرشی، که در آن انفجارات نمایه ای و برنامه ریزی شده پس از دوره های تولید اعمال خواهند شد.
پیش برشی، که در آن انفجارات نمایه ای در ابتدا انجام شده و متعاقباً سبب ایجاد یک پارگی یا عدم پیوستگی بین سنگ های مورد انفجار و چیزی که نهایتا بر جای می ماند خواهد شد.
بواسطه طبیعت کار استخراج به وسیله آتش باری، تنها فرایند پیش شکافت را می توان جهت برش اعمال داشت. در این روش، یک ردیف از چال های موازی که بسیار نزدیک به یکدیگر هستند در امتداد محیط پیرامونی بلوک مرتبط حفر می شوند. این حفره ها را می توان با استفاده از مواد منفجره پر یا خالی نمود. لازم بذکر است که بهترین نتیجه در سنگ های یکنواختی حاصل می شود که دارای مقاومت فشردگی بالایی هستند. از آنجایی که در فرایند استخراج به وسیله آتش باری هیچگونه انفجار با خروجی / بهره برداری خاصی در نظر نیست لازم است تا ذکر شود که چنین فرایندی را می توان در حقیقت به عنوان آتش باری شکافت نیز در نظر داشت. برخی از مزیت های این روش به شرح ذیل است:
کمتر بودن تعداد چال های حفر شده در مقایسه با روش های دیگر آتش باری کنترلی
دمش هوای کاهش یافته
یکنواختی و زیبایی جداره ها پس از آتش باری،
– کاهش و به حداقل رسانی ترک های ایجاد شده در پشت ردیف های شکافت.
استخراج سنگ های سخت ابعادی آتش باری کنترل شده معدن گرانیت شاهکوه
۴- آتش باری کنترل شده در معدن گرانیت شاهکوه
هدف استفاده از تکنیک آتش باری در فرایند استخراج حاصل آوردن بلوک هایی با اندازه بزرگ می باشد که متعاقباً قابلیت برش آن به اندازه های کوچکتری وجود خواهد داشت. بین تکنیک های آتش باری کنترل شده ارائه گردیده، تنها تکنیک پیش شکافت با قابلیت برش سنگ صخره را می توان برگزید.
قطر متعارف چال که برای ردیف های پیش شکافت به کار گرفته می شود اندک است. در استخراج، به واسطه لزوم صدمه دیدگی سنگ ها، چال هایی با قطر اندک را می بایست در نظر گرفت تا از این طریق فرایند آتش باری کنترل شده را اعمال داشت. بنابراین، قطر چال به میزان ۳۲ میلیمتر انتخاب گردید.
با توجه به شرایط انفجار و نوع مواد منفجره، کاهش انرژی در چال ها در ردیف شکافت با استفاده ای از فرایند بارگذاری مجزا حاصل شد. لوله های PVC با قطرهای داخلی ۵/۱۲ میلیمتر جهت حاصل آوردن نسبت های مجزاسازی / دیکوپلاژ مناسب مورد استفاده قرار گرفت (شکل ۳).
حلقه های لاستیکی با قطر داخلی ۱۵ میلیمتر نیز جهت متمرکز سازی لوله ها در چال ها بکار گرفته شد. به واسطه گوناگونی در قطر در امتداد این لوله ها، حلقه های لاستیکی با قطرهای خارجی مختلف مورد استفاده قرار گرفت (قطرهای ۳۰ ، ۲۸ و ۲۶ میلیمتر) تا قابلیت متمرکز سازی لوله ها همانگونه که در شکل ۴ نشان داده شده است به وجود آید.
تصویر وجه انتخابی برای انجام آزمایشات نیز در شکل ۵ نشان داده شده است. به واسطه تجهیزات موجود و توپوگرافی مدنظر، یک بلوک با پهنای ۵ میلیمتر، طول ۳/۱۱ متر و بلندی در محدوده ای از ۵/۲ متر الی ۸/۵ متر جهت انجام آزمایشات انتخاب گردید.
شکل ۳٫ لوله های PVC با حلقه های لاستیکی
استخراج سنگ های سخت ابعادی آتش باری کنترل شده معدن گرانیت شاهکوه
۵- طراحی الگوی انفجار و آتش باری
مهمترین پارامتر در آتش باری شکافت فاصله گذاری می باشد. در این تحقیق فاصله گذاری بر مبنای معادله ذیل محاسبه شده است (Hustrulid، ۱۹۹۹):
(۱)
شکل ۴٫ تصویری از حلقه های لاستیکی به کار گرفته شده
(بدون مشخص نمودن مقیاس)
شکل ۵٫ نمایی از وجه انتخاب شده برای انجام آزمایشات
که در آن S: فاصله گذاری (به متر)
Dh: قطر چال (m)
Ph: فشار در جداره چال (MPa)
T: استحکام کششی سنگ (MPa) می باشند
فشار چال Ph را می توان به شرح ذیل مشخص نمود:
(۲)
که در آن
Pe: فشار انفجار (MPa)
CR: نسبت کوپلینگ = De/Dn = 0.3
De: قطر خرج (m) و
g: نسبت گرمای خاص (مقدار ۲/۱ برای g به عنوان یک مورد متعارف در این مباحث به شمار می آیند)
فشار انفجار Pe را می توان بر مبنای فرمول ذیل حاصل آورد:
(۳)
که در آن
r: چگالی ماده منفجره (kg/m3) و
VOD: سرعت انفجار (km/s) هستند.
برای آزمایشات انجام شده، فیتیله انفجار (PETN) 60 g/m، VOD 6000 m/s، ؟ ۹۴۳ kg/m3 و قطر mm10، استفاده شد. فاصله گذاری چال ها نیز به شرح ذیل محاسبه گردید:
۱۰۲ چال حفر شد که از بین آنها ۳۷ چال به صورت افقی با فاصله گذاری ۳۰ سانتی متر و ۶۵ چال به صورت عمودی با فاصله گذاری ۲۵ سانتی متر اعمال شد تا قابلیت حرکت بلوک های سنگی حاصل شود.
در گوشه این بلوک، فاصله گذاری چال ها به نصف تقلیل یافته تا آنکه از صدمه دیدگی به گوشه ها جلوگیری شود.
شکل ۶٫ تصویر کلی از نتایج آزمایش
شکل ۷٫ تصویری نزدیک از نتایج آزمایش
استخراج سنگ های سخت ابعادی آتش باری کنترل شده معدن گرانیت شاهکوه
۶- نتایج
ضریب داغی چال (HCF) و مقدار صدمه دیدگی به سنگ سالم به عنوان برآوردی جهت ارزیابی نتایج تست به کار گرفته شده است. HCF به عنوان مجموع طول چال ها با داغی چال بر مجموع طول چال های حفر شده مد نظر می باشد. این مورد بین (۰ ـ ۱۰۰ HCF 98% حاصل آمده است که دربردارنده عدم صدمه دیدگی می باشد که خود مشخص کننده نتایج بسیار امید وارانه، همانگونه که در شکل های ۶ و ۷ نشان داده شده است، می باشد.
استخراج سنگ های سخت ابعادی آتش باری کنترل شده معدن گرانیت شاهکوه
۷- نتیجه گیری
در این مقاله، تکنیک آتش باری کنترل شده شکافت جهت نشان دادن ظرفیت آتش باری در معدن دارای سنگ های سخت ابعادی نظیر گرانیت به کار گرفته شده است. HCF و سطح صدمه دیدگی مشاهده شده به عنوان برآوردی جهت ارزیابی نتایج حاصله مدنظر قرار گرفته است. نتایج آزمایشات، مجدداً، نشان دهنده قابلیت بکارگیری این تکنیک برای استخراج سنگ های ابعادی سخت می باشد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
