بررسی اصول طراحی در معادن

فهرست مطالب

چگونگی رسم مقاطع و محاسبه تناژ ماده معدنی
فرمولهای مربوطه به محاسبه به قرار زیر است
فرمولهای مربوط به محاسبه حجم برای ماده معدنی
محاسبه تناژ ماده معدنی
محاسبه تناژ باطنه
مقدار نبت باطله برداری
محاسبه نسبت باطله برداری اقتصادی
تعیین مخروط بهینه عیار حد مشخص کردن بیت معدن
دلا یل استفاده از روشهای روباز
۱-    روش مسطحی
۲-    روش کنتوری
۳-    روش کداری
۴-    روش openpit
دلایل استفاده از این روش
 تعیین جاده های معدنی (دمپ ما )
دو نوع جاده در معدن کاربرد دارد
محاسبه ترابری معدن
محاسبه تعداد دامپتراک
محاسبه آتشباری
گل گذاری
خرج ته چال خرج میان چال خرج ویژه
متراژ حفار سالانه در باطل و ماده معدنی
کمپرسورهای لازم
برآورد میزان انرژی الکتریکی
آبکشی در معدن درباز
آبکشی به وسیله تلمبه
آبکشی به وسیله تونل
آبکشی به وسیله سیفون
تلمبه های برقی
ارزشهای بلوک
مقاطع 

به نام خدا
هدف از این درس آشنایی دانشجو با چگونگی جمع ‌آوری اطلاعات و چگونگی استفاده از داده ها برای طراحی یا معدن و آشنایی با مراحل طراحی جهت آمادگی و یادگیری بهتر می باشد.
چگونگی رسم مقاطع و محاسبه تناژ ماده معدنی :
ابتدا نقشه مورد نظر را با مقیاس مناسب ( به ۳/۳ روی نقشه ۱۰۰ متر روی زمین) روی کاغذ شطرنجی رسم می نماییم سپسامتداد یعنی جایی که گ
سترش ماده معدنی در آنجا بیشتر است مشخص می کنیم سپس دو جهت عمود بر امتداد و به فواصل مشخص متقاطعی رسم می کنیم .
سپس مساحت ماده معدنی در هر یک از مقاطع با شمارش خانه کاغذ شطرنجی بدست آورده سپس با توجه به مقیاس آن را به متر مربع تبدیل می کنیم سپس با توجه به فرمولهای مربوط حجم ماده معدنی را بدست آورده با ضریب حجم در وزن مخصوص ماده معدنی تناژ آن را بدست می آوریم .
و برای سطح باطله یک مستطیل در محدود ماده معدنی مدنظر گرفته که با بدست آوردن مساحت این مستطیل و کم کردن آن از ماده معدنی سطح باطله بدست می آید. سپس مطابقت ماده معدنی جسم باطله و تناژ باطله رابدست می آوریم .
ضمنا وزن مخصوص ماده معدنی را ۴ و وزن مخصوص باطله را ۷/۲ تن به متر مکعب می گیریم .
فرمولهای مربوطه به محاسبه حجم به قرار زیر است .
مقطع اول و آخر
 
فرمول تناژ             
۱-    مقطع v  
۵۶۰ = مربع بزرگ                     سطح ماده معدنی =
۱۶۷۰= مربع کوچک                  میزان باطله=
۲-    مقطع IV
۵۴۹= تعداد مربع                   سطح ماده معدنی =
                                         سطح باطله =
۳-    مقطع III
۴۱۷= تعدا مربع                          سطح ماده معدنی = 
                                             سطح باطله =
۴-    مقطع II
۳۴۳= تعداد مربع                      سطح ماده معدنی = 
                                            سطح باطله = 
۵-    مقطع I
۱۸۲= تعداد مربع                    سطح ماده معدنی = 
                                         سطح باطله = 
۶-    مقطع VI
۴۴۰ = تعداد مربع                سطح ماده معدنی = 
                                       سطح باطله = 
۷-    مقطع VII
۳۳۶= تعداد مربع                سطح ماده معدنی = 
                      سطح باطله =
۸-    مقطع VIII
۱۶۶= تعداد مربع                سطح ماده معدنی =  
                                       سطح باطله 
۹-    مقطع XI
۱۳۵= تعداد مربع                سطح ماده معدنی =۷۵/۳۳
                                       سطح باطله =۵/۳۸=۷۵/۳۳-۵/۸*۵/۸
فرمولهای مربوط به محاسبه حجم به این قرار است .
مقیاس= 
فرمولهای مربوط به محاسبه حجم برای ماده معدنی
۱-    مقطع V
 
۲-    مقطع IV
 
مقطع ۲
 
مقطع ۳
 
مقطع ۴
 
مقطع ۵
 
مقطع ۶
 
مقطع ۷
 
مقطع ۸
 
مقطع ۹

برای ماده معدنی
برای باطله
 
مقطع ۱
 
مقطع ۲
 
مقطع ۳
 
مقطع ۴
 
مقطع ۵
 
مقطع ۶
 
مقطع ۷
 
مقطع ۸
 
مقطع ۹
 
V کل باطله
  
محاسبه تناژ ماده معدنی
 
محاسبه تناژ باطله :
 
مقدار نسبت باطله برداری
 
محاسبه نسبت باطله برداری اقتصادی
 
ریال ۶۷۲۰۰۰ =قیمت ماده معدنی R=
۶                    /0 عیار کنستانتره =g
۰/۹۵               درصد استحصال =p
b= 84000   هزینه هر تن استخراج ماده معدنی به روش روباز
C: هزینه هر تن باطله برداری به روش روباز
A 138000: هزینه هر تن استخراج ماده معدنی به روش زیر زمینی
 
چون   پس روش رو باز جهت استخراج ماده معدنی استفاده می شود .
تعیین مخروط بهینه عیار حد مشخص کردن بیت معدن :
برای  این کار ابتدا ماده معدنی بلوک بندی می کنیم در اینجا ابعاد بلوک ها cm*1cm1 معادل m3/30*m3/30 در نظر گرفته شده است سپس به هر یک از بلوک ها یک عیاری دهیم سپس با استفاده از فرمول ارزش اقتصادی هر بلوک را مشخص کنیم .
 
که در آن
ارزش بلوک =              قیمت فروش کنستانتره = 
هزینه بازار=                       عیار خوراک = 
عیار کنسانتره =                        بازیابی استخراج = 
بازیابی فراوری =                      قیمت هر تن کنستانتره سازی=
هزینه هر تن استخراج ماده معدنی به روش روباز=
تناژ ماده معدنی در هر بلوک = 
تناژ باطله در هر بلوک : 
هزینه هر تن باطله برداری به روش روباز=
در اینجا اطلاعات با توجه به معدن مبنا به قرار زیر است .
 :  قیمت تمام شده هر تن کنسانتره سازی  
ما به علت بزرگ شدن اعداد در ارزش بلوک از   مدت نظر می کنیم .
ارزش باطله هم ۲/۰ بدست آمد.
ابتدا به ازیای عیارعایی که در هر مقطع ریختیم ارزش هر بلوک را محاسبه کرده 
دلایل استفاده از روشهای استخراج روباز :
۱-    روش مسطحی :
برای مواد آبرفتی مورد استفاده قرار می گیرد که عمق این مواد عمدتا چندان زیاد نیست مانند طلای بلا سری در این ر.وش ماده معدنی به صورت لایه به لایه استخراج می شود ماده معدنی باید تقریبا افقی باشد گسترش آن زیاد باشد .
۲-    روش کنتوری :
 عمدتا جهت استخراج سنگهای ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد و برای موادی که دارای بیرون زدگی می باشند کاربرد دارد در این روش مواد را به صورت برش به برش استخراج می کنند این روش جهت موارد کاربرد دارد .
۳-    روش کداری :
 عکس روش opinpit می باشد و برای توده ای که دارای بیرون زدگی به صورت کره یا تپه سر تفع می باشند استفاده می شود و با ایجاد پله مواد استخراج می شوند استخراج از بالا به پایین از کوچکترین پله برعکس روش روباز انجام می گیرد .
۴-    روش openpit:
جهت مواد توده ای که در دل زمین واقع شده اند استفاده می شود در واقع استخرزاج به روش گردبرداری می باشد در این پروژه چون ماده معدنی توده ای می باشد و در دل زیمن واقع است باید ارزش openpit استفاده کرد.
البته در ابتدا معدن چغارت چون به صورت تپه بود به صورت کداری استخراج می شد و بعد به صورت openpit استخراج شد .
دلایل استفاده از این روش
۱-    رعایت شیب
۲-    رعایت حداقل عرض کف معدن
۳-    رعایت شیب دیواره نهایی معدن
روش بدست آوردن اقتصادی ترین پیت :
وقتی که ارزش هر بلوک را برای تمامی مقاطع استفاده کردیم در هر مقطع چند مخروط را می اندازیم و ارزش هر مخروط را محاسبه کرده و به عنوان مخروط بهینه استفاده می کنیم که به شرح زیر می باشد .
در مقطع I مخروط با ارزش ۵۱/۱۱۰ به عنوان مخروط بهینه مورد استفاده قرار می گیرد .
در مقطع II مخروط با ارزش ۱۸/۱۸۸ به عنوان مخروط بهینه است .
در مقطع III مخروط با ارزش ۸۱/۲۱۲ به عنوان مخروط بهینه است .
در مقطع IV مخروط با ارزش ۴۷/۲۵۸ به عنوان مخروط بهینه است .
در مقطع V مخروط با ارزش ۴۹/۲۹۸ به عنوان مخروط بهینه است .
در مقطع VI مخروط با ارزش ۱۹/۲۳۵ به عنوان مخروط بهینه می باشد .
در مقطع VII دمخروط با ارزش ۴۱/۱۷۹ به عنوان مخروط بهینه است .
در مقطع VIII مخروط با ارزش ۹۹/۹۴ به عنوان مخروط بهینه است .
در مقطع XI مخروط با ارزش ۱۸/۸۶ به عنوان مخروط بهینه است .
در ضمن باید بگویین که مخروط را طوری می اندازیم که بیشترین ماده معدنی و کم ترین باطله را در مقطع در بر بگیرید .
و با توجه به خط مقطع مان محدوده نهایی مخروط بهینه را انتخاب کرده چیست کلی که از این ۹ مقطع فوتا بدست می آید رسم می کنیم .
تعیین جاده های معدنی (دمپ ما )
برای انجام این کار باید ابتدا شکل پیت و پله های آن را تعیین کنیم برای تعیین وضعیت پله ها به  یکسری اطلاعات از معدن مبنا نیاز داریم :
عرض پله نمایی معدن : ۴m         مدسه پله استخوانی یک پله ایمنی
عرض پله های ایمنی : ۸m            زاویه قرار گیری خاک ۸۵o 
                           ارتفاع پله ها : ۱۲/۵m
اکنون با توجه به مقاطع عرضی شکل پیت را در سطح زمین میکشیم و از این نظر با توجه به اطلاعات بالا و مقیاس پله های معدن را تا پایین ترین افق رسم میکنیم. 
این اطلاعات را با توجه به شیب چک می کنیم 
اکنون می توانیم دمپ معدنی را طراحی کنیم
دو نوع جاده در معدن کاربرد دارد
۱) جاده های حلزونی                 2) جاده های زیگزاگی
جاده های حلزونی کل پیت را قطع کرده و پله ها را قطع می کند این جاده‌ها از نظر کنترل ترافیک و ایمنی بسیار مناسب می باشد اما ازنظر طول بسیار نا مناسب می باشد و با استفاده از از آنجا زمان سیکل دامپتراک ها افزایش می یابد اما جاده های زیگزاگی به دلیل زیگزاگی بودن طول کمتری دارند اما تردد در آ“ها سدشوار وایمنی آنها پایین است از داده های زیگزاگی زمانی استفاده می شود که یک طرف معدن ریزشی باشدلذا جهت جلوگیری از خراب شدن جاده ریزش آن که از لحاظ ایمنی بسیار خطرناک است از جاده های زیگزاگی استفاده نمی شود .
بنابراین ما دراینجا از جاده های حلزونی استفاده می کنیم .
عرض جاده های معدنی : ۱۶ تا ۱۸ متر         شی جاده های معدنی : %۸
اکنون بایدبا توجه به شیب %۸چه طولی را باید در انقاطی کنیم تا پله ۵/۱۲ متری را با شیب %۸ طی نماییم.
لذا دهانه پرگار به اندازه ۵/۵۱ میلیمترباز کرده و از جهت دمپ باطله در جهت راستگرد یا چپ گردگرد یک نیم دایره رسم می کنیم تاپله اول را قطع کند سپس از محل برخورد  نیمدایره با پله اول نیم دایره دیگری را در جهت قبلی رسم می کنیم تا پله دوم را قطع کند سپس از محل برخورد نیمدایره دیگری را در جهت قبلی رسم می کنیم تا پله دوم را قطع کند این کار را تا آخرین پله انجام می دهیم بنابرایبن جاده حلرونی مورد نظر رسم می شود اکنون می خواهیم یک خروجی جهت کارخانه لانه آرایی به وجود آوریم بنابراین ساز محل خروجی کارخانه درجهت عکس جهت قبل نیمدایره رسم می کنیم تا پله اول را قطع کند این کار را تا زمانی سکه ماده مورد نظر جاده قبلی را قطع کند انجام می دهیم کلاً جهت رسم جاده های فرعی باید جهتعکس جاده اصلی بگیریم.
نکته : تناژ ماده معدنی در مقاطع مختلف که قابل استخراج می باشد (مواد معدنی در پیت ها ) ۱۶۵۰۴۰۰۰۰ می باشد با توجه به اینکه تولید معدن در سال      می باشد عمر معدن ۵۵ سال می باشد .
محاسبه ترابری معدن
جهت محاسبه ترابری معدن در هر مرحله احتیاج به یکسری اطلاعات داریم که این اطلاعات را از معدن مبنا می گیریم . محاسبه تعداد شارل مورد نیاز :
تولید سالیانه :           نوع شارل : شارل ۷ متر مکعبی
تعداد روزهای کاری سال :   روز     تعداد شیفت : ۳
روزهایی که شارل به دلیل بدی آب دعوا ، تغییر شیفت ، نماز صبحانه کار نکرده است : ۸۰ روز
زمان تعمرات و نگهداری : ۴۸ روز         ساعات شیفت: ۸ ساعت
تعداد کار در ساعت : ۵۰ دقیقه             زمان نفوذ صندوقه : ۵ ثانبه
بارآوردن رزقن به سمت کامیون : ۱۵ثانیه     تخلیه و برگشت : ۱۵ ثانیه
پرکردن جام :  10 ثانیه
زاویه چرخش : ۹۰ درجه
      ارتفاع پله : ۱۲/۵m         ارتفاع بارگیری : ۱۵m
۱-    بارگیری  از ماده معدنی        
  سیکل شارل
 
  = کل ساعات در سال
  = زاویه چرخش   
  ظرفیت شارل
  ظرفیت جام               راندمان
  ظرفیت شارل
۲- بارگیری باطله :    
 =کل ساعات در سال
 =ظرفیت شادل
 
با توجه به تولید سالیانه ماده معدنی   و نسبت باطله سبرداری ۴۹۳/۰ میزان باطله برداری سددر هر سال به طور متوسط برابر است با
 
    1 دستگاه
 
تعداد دستگاه : ۱
تعداد رزورو : ۱
۲=۱+۱+۱=مجموعه شادل مورد نیاز