صفحه 1:
صفحه 2:
صفحه 3:
صفحه 4:
صفحه 5:
صفحه 6:
صفحه 7:
صفحه 8:
صفحه 9:
صفحه 10:
صفحه 11:
صفحه 12:
صفحه 13:
صفحه 14:
صفحه 15:
صفحه 16:
صفحه 17:
صفحه 18:
صفحه 19:
صفحه 20:
صفحه 21:
صفحه 22:
صفحه 23:
صفحه 24:
صفحه 25:
صفحه 26:
صفحه 27:
صفحه 28:
1-اتاق و بايه
Romyand-pillar(
کارگاه و پایه -2
Stopyand piltar(
انباره ای -3
)Shrinkage stoping(
ae eas
)Sublevel stoping(
1 کندن و پرکردن
)Cut and fill stoping(
2-استخراج ستونی
)Stull Stoping(
3کرسی چینی
)Square-set stoping(
1-جبهه کار بلند
)Longwall mining(
2-تخریب در طبقات فرعی
)Sublevel Caving(
3-تخریب بلوکی
)Block caving(
صفحه 29:
صفحه 30:
استخراج با روش اتاق و پایه
صفحه 31:
تهویه مشکل
سرپرستی و کنترل مشکل سینه کارها
ناز به تدا کات گسترده
تخریب و نشست قابل توجه
ایمنی کم بدلیل نگهداری طییعی
تم ركز كم عمليات توليد مشكل توليك پیوسنه
امكان ابجاد سينه كارهاى مختلف2 امکان خودسوزی پابه ها
صفحه 32:
صفحه 33:
صفحه 34:
صفحه 35:
صفحه 36:
(Shearer) شیرر
صفحه 37:
(Armored face conveyor) ناو زنجیر
ست
صفحه 38:
صفحه 39:
صفحه 40:
صفحه 41:
صفحه 42:
... انفجار بر روى ماده معدنی یاباطله ٠
صفحه 43:
0 عملیات چالزنی برای انجام آتشباری
صفحه 44:
صفحه 45:
صفحه 46:
صفحه 47:
صفحه 48:
صفحه 49:
صفحه 50:
صفحه 51:
صفحه 52:
صفحه 53:
صفحه 54:
صفحه 55:
صفحه 56:
صفحه 57:
صفحه 58:
صفحه 59:
صفحه 60:
صفحه 61:
صفحه 62:
صفحه 63:
صفحه 64:
صفحه 65:
صفحه 66:
صفحه 67:
صفحه 68:
متابع 7
3
۱.فایل استخراج ذغالسنگ دانشگاه صنعتی اصفهان
۳۰۷۷۷۷۰۵۵۳۵۱۵۵ ۲۰۷/۷۵۸۰۵۵۵
بسمه تعالی
موضوع تحقیق :
اصول و روش های استخراج معادن
1
درس :اصول معدنکاری
استاد محترم :
دانشجو :
دانشگاه
فروردین1401
2
فهرست مطالب
3
مقدمه
فصل اول :مراحل معدنکاری
پی جویی
اکتشاف
آماده سازی
استخراج
بازسازی
7
9
10
13
15
17
18
فهرست مطالب
4
فصل دوم :طبقه بندی روش های استخراج 19
20
روش های استخراج متداول
21
روش های استخراج سطحی
22
روش استخراج کنتوری و آگر
24
استخراج با روش هیدرولیکی
25
استخراج با روش گمانه ای
27
استخراج با لیچینگ
28
روش های استخراج زیرزمینی
29
روش اتاق و پایه
32
روش استخراج انباره ای
34
جبهه کار بلند
38
روش های نوین استخراج
فهرست مطالب
5
فصل سوم :روش استخراج سطحی
39
حفاری و انفجار
41
بارگیری و حمل
44
رمپ
45
روش های نسبت باطله برداری به ماده معدنی
47
روش نزولی
48
روش صعودی
49
روش نسبت ثابت
50
روش فازبندی
51
فهرست مطالب
6
فصل چهارم :روش استخراج
عملیات معدنکاری زیرزمینی
آماده سازی
بازکردن کانسار توسط چاه قائم
مزایای سطوح دایره ای نسبت به مستطیلی
عوامل موثر بر تعیین سطح مقطع چاه
بازکردن کانسار توسط چاه شیبدار
بازکردن کانسار توسط تونل
انتخاب محل حفر
مزایا و معایب تونل های افقی نسبت به چاه
بازکردن از طریق چاه کور
انتخاب چاه،تونل یا رمپ
منابع
52
53
54
55
58
59
60
62
63
64
65
66
68
مقدمه
7
معدنکاری یا برداشت کانی ها به عمل استخراج کانی های ارزشمند یا
دیگر مواد از زمین و معمول ل از معادن گفته می شود.
موادی که از این کانسارها به دست می آید شامل فلزات ،ذغالسنگ،
شیل نفتی ،سنگ های قیمتی ،الماس ،سنگ آهک ،سنگ بعد ،سنگ
نم ک ،طل ،نقره ،پتاس ،ش ن ،خاک رس و موادی از این دس ت می
شود.
معدنکاری برای بمه دسمت آوردن ه ر ماده ای ک ه نممی توان از طریق
فرآیندهای کشاورزی رشممد داد ،یمما بممه طور مصممنوعی در آزمایشگاه یا
کارخانه تولید کرد ،لزم است.
مقدمه
8
در یممک تعریممف کامممل تممر معدنکاری شامممل برداشممت هرگونه
منبع تجدیدناپذیر مانند نفت ،گاز طبیعی یا حتی آب نیز می
شود.
استخراج سنگ و فلز از زمان های پیش از تاریخ توسط انسان
انجام میشده اسمممت .فرآیندهای معدنکاری امروزی شامل
جستجوی بدنه معادن ،تجزیه و تحلیل ظرفیت سودآوری یک
معدن پیدا شده ،استخراج مواد مورد نظر و احیای نهایی زمین
پس از بسته شدن معدن است .
مراحل معدنکاری: فصل اول
9
(Prospecting) *پی جویی
(Exploration) * اکتشاف
(Development) * آماده سازی
(Exploitation) * استخراج
(Reclamation) * بازسازی
-1پی جویی
10
پی جویی
11
اولی ن مرحل ه قب ل از معدن کاری اس ت ک ه دنبال ماده معدن ی می
گردیم.
ماده معدنی هنوز به عنوان کانسار کانی) (Mineral depositاست.
مدت زمان این مرحله ۱تا ۳سال طول می کشد.
این مرحله شامل موارد زیر است:
الف ( روش های پی جویی
مستقیم :شامل فیزیکی و زمین شناسی
غیر مستقیم :شامل ژئوفیزیکی ،ژئوشیمیایی
پی جویی
12
ب( ابزار مناسممب تعییممن محممل )نقشممه همما ،مراجممع و منابع
علمی ،معادن قدیمی(
ج( روش های هوایی :شامل عکس برداری هوایی ،ژئوفیزیک
هوابردی ،ماهواره
د(روش های سممطحی :شامممل ژئوفیزیممک سممطح زمیممن ،زمین
شناسی
ه( کشف آنومالی ،آنالیز ،ارزیابی
-2اکتشاف
13
در این مرحله اندازه و ارزش کانسار کانی تا حد امکان به طور
دقیق تعیین می شود.
روش های به کار گرفته شده در این مرحله دقیق تر از مرحله
پی جویی است.
آخرین مرحله از اکتشاف مطالعات امکان سنجی)Feasibility
(studyاست .یعنی گرفتن تصمیم در مورد تعطیل کردن یا
آماده سازی معدن
زمان لزم برای انجام این مرحله ۵-۲سال است.
اکتشاف
14
دراین مرحله اندازه و ارزش کانسار با استفاده از روش های زیر
تعیین می شود:
نمونه برداری)توسط حفاری()(Sample
عیار سنجی)(Assay
انجام آزمایشات
تخمین تناژ و عیار
ارزیابی کانسار
هزینه-درآمد= سود
-3آماده سازی
15
در این مرحله کانسار برای استخراج باز می شود.
دسترسی به کانسار به روش های زیر امکان پذیر است:
-۱ از طریق روباره برداری
- ۲ از طریق حفر فضاهایی از سطح زمین به کانسارهای واقع در
نقاط عمیق تر
 مدت زمان لزم برای این مرحله ۵-۲سال است .
آماده سازی
16
موارد مورد نیاز جهت انجام این مرحله:
- ۱ اخذ مجوز معدن کاری )خرید یا اجاره( اگر در مرحله اکتشاف
انجام نگرفته باشد.
-۲ بررسی ملحظات زیست محیطی ،بررسی فنی و اخذ مجوز
-۳ ساختن راه های دسترسی ،بررسی سیستم حمل و نقل
-۴ جایابی تاسیسات سطحی و احداث آنها
- ۵ دسترسی به کانسار از طریق روباره برداری یا حفر تونل یا چاه
-4استخراج
17
در این مرحله استخراج از کانسار در مقیاس بزرگ شروع می شود.
این مرحله شامل موارد زیر است:
الممف( بررسممی فاکتورهای موثممر در انتخاب روش اسممتخراج شامل:
فاکتورهای زمیممن شناسممی ،جغرافیایممی ،اقتصممادی ،زیسممت محیطی،
اجتماعی و ایمنی
ب(انتخاب روش استخراج شامل :معدن کاری یا معدن کاری زیرزمینی
ج( کنترل هزینه ها و تعیین دوره بازگشت سرمایه
زمان لزم برای این مرحله ۳۰-۱۰سال است .
-5بازسازی
18
آخرین مرحله معدنکاری است که شامل :بستن معدن ،حذف
ساختمان ها و کارخانه ،بازسازی دمپ های باطله ،مسطح
کردن سطح زمین ،کاشتن درخت و گیاه مجدد و برگرداندن
وضعیت آب ها و زمین به حالت اولیه است.
بهترین زمان شروع برای برنام ه ریزی بازسازی معدن قبل از
ایجاد اولین حفاری در معدن است.
زمان لزم برای این مرحله ۱۰-۱سال است .
فصل دوم :طبقه بندی روش های استخراج
19
معادن سطحی
معادن زیرزمینی
روش های استخراج متداول
20
روش های سطحی
روش های زیرزمینی
-1خود نگهدار
-1مکانیکی
()Unsupported
()mechanical
-2با نگهداری
-2استخراج به کمک مایعات
()Supported
()Aqueous
-3تخریبی
()Caving
روش های استخراج )سطحی(
21
مکانیکی
-1استخراج روباز
استخراج به کمک مایعات
-1هیدرولیکی)(Hydraulicing
()Open pit mining
-2لیه روبی
-2استخراج سنگ های ساختمانی
-3انحللی
()Quarrying
-3روش نواری
)(Open cast
-4روش کنتوری و آگر
()Auger mining
)(Dredging
)(Solution
شامل:
*استخراج گمانه ای
()Borehole mining
*لیچینگ
)(Leaching
استخراج با روش کنتوری و آگر
22
روش مته اي ،هم بصورت سطحي و هم زيرزميني انجام مي شود.
ليه هايي با عمق 300متر را مي توان با اين روش استخراج نمود.
در روش متممه اي ،ماشيممن متممه كاري نيروي بيشتري نسممبت به
ماشين توليد پيوسته نياز دارد.
آگر
23
استخراج با روش هیدرولیکی
24
استخراج هیدرولیکی نوعی استخراج معدنی است که از جت
های آب پرفشار برای جابجایی مواد سنگی یا جابجایی رسوب
استفاده می کند.
در استخراج رسوبی طل یا قلع ،دوغاب آب-رسوب به دست
آمده به سمت جعبه های آبکشی هدایت می شود تا طل یا
قلع را جدا کنند .این روش برای استخراج کائولن و زغال سنگ
استفاده از
در حال
معدنچی
قرار می گیرد.
استفاده
مورد
نیز
جت هیدرولیکی برای
استخراج طل در کالیفرنیا،
از مجله قرن ژانویه .۱۸۸۳
استخراج به روش گمانه ای
25
يكي از جديدترين روش هاي استخراج ذغالسنگ است.
توسعه اين روش ها باعث حذف روش هاي سطحي و زيرزميني
خواهد شد.
ايمممن روش باعمممث اقتصمممادي شدن اسمممتخراج بعضمممي از ذخاير
ذغالس نگ م ي شود ك ه به دلي ل هزينه بال ،از ديدگاه اقتصادي
قابل استخراج نيستند.
مزاياي روش گمانه اي
.1 دسترسي مستقيم به انرژي
.2 آسيب كمتر به محيط زيست
.3 عدم وجود خطرات ناشي از استخراج زيرزميني
.4 امكان استخراج ذخاير غير اقتصادي
.5 عدم وابستگي به نيروي كار << كاهش هزينه ها
استخراج به روش گمانه ای
26
استخراج به روش لیچینگ
27
لیچینگ یا اس تخراج مایع-جامد فرایندی است در شیمی و
صنایع شیمیایی که طی آن مادهای مشخص ،با انحلل در
حلل از ماده جامد جدا شده و سپس ماده هدف به روش
های مختلف از حلل استخراج می شود.
از این روش فرآیندی استخراج در استحصال مواد معدنی از
سنگ های معدنی ب ه وسیله اسید مانند استخراج مس از
س نگ معدن ب ه وس یله اس ید س ولفوریک رقی ق یا استخراج
شکر از نی شکر با آب گرم استفاده می شود.
روش های استخراج )زیرزمینی(
28
خودنگهدار
با نگهداری
تخریبی
-1اتاق و پایه
-1کندن و پرکردن
-1جبهه کار بلند
(Rom-and-pillar
)mining
-2کارگاه و پایه
(Stop-and-pillar
)mining
-3انباره ای
()Shrinkage stoping
-4استخراج از طبقات
فرعی
()Sublevel stoping
()Cut and fill stoping
-2استخراج ستونی
()Stull Stoping
-3کرسی چینی
()Square-set stoping
()Longwall mining
-2تخریب در طبقات فرعی
()Sublevel Caving
-3تخریب بلوکی
()Block caving
استخراج با روش اتاق و پایه
29
در اين روش قسمتي از ماده معدني يا سنگ باطله به عنوان
ستون هايي جهت نگهداري سقف معدن در اشكال مربع يا
مستطيل باقي مي ماند.
از اين روش در 90درصد معادن امريكا استفاده مي شود و
رقيب روش جبهه كار بلند است.
پس از اتمام استخراج معدن ،پايه ها استخراج شده و اتاق ها
تخريب مي شوند.
استخراج با روش اتاق و پایه
30
مزایا و معایب روش اتاق و پایه
31
روش استخراج انباره ای
32
روش اس تخراج انباره ای به طور عمده در مورد کانسارهای غیر
لیه ای پر شیب به کار می رود .و از این لحاظ درکنار روش های
استخراجی مانند استخراج از طبقات فرعی و تخریب در طبقات
فرعی قرار می گیرد .که در دسته بندی هارتمن از روش استخراج
انباره ای از روش بدون نگهداری مصنوعی نام برده شده است .
این روش استخراج معمول برای کانسارهای رگه ای باریک و در
بسیاری از موترد کانسارهایی که سایر روش های استخراج برای
آنها قابل استفاده و یا اقتصادی نباشند به کار می رود .
روش استخراج انباره ای
33
روش جبهه کار بلند
34
روش جبهه کار بلند
35
اين روش ،نوعي روش استخراج بزرگ مقياس است كه در ليه هاي كم
شيب و نسبتا نازك بكار مي رود.
در آن ،جبهه كار در عرض يك پهنه ،بين دو راهرو اصلي و فرعي قرار
دارد.
همزمان بمما پيشروي جبهممه كار ،سممقف يمما كمربالي ليممه ذغالسنگ در
پشت جبهه كار به طور كامل تخريب مي شود.
ماشين هاي مورد استفاده در روش جبهه كار طولني
*نگهدارنده هاي قدرتي
*رنده
* شيرر
* ناو زنجيري
ماشين هاي مورد استفاده در روش جبهه كار طولني
36
شیرر)(Shearer
نگهدارنده هاي قدرتي
()Powered supports
ماشين هاي مورد استفاده در روش جبهه كار طولني
37
ناو
زنجیري)(Armored face conveyor
رنده)(Plough
روش های نوین استخراج
38
حفر سریع
)(Rapid excavation
اتوماسیون با ربات ها
)(Automation, robotics
روش های هیدرولیکی
گاززدایی زیرزمینی
)(Hydraulic mining
)(Underground gasification
معدن کاری اقیانوسی
)(Ocean mining
فصل سوم :روش استخراج سطحی
39
روش استخراج سطحی
40
این روش برای ذخائر لیه ای از جمله ذغال که در منطقه کم ارتفاع و
مسطح قرار گرفته باشد کاربرد دارد.
ای ن روش ب ه دلی ل ضخامت ک م باطل ه و موقعی ت توپوگراف ی ،کلیه
ذغالسنگ قابل استخراج خواهد بود.
مراحل استخراج در روش های سطحی
-1آماده سازی سطح زمین
-۲حفاری بر روی باطله یا ماده معدنی
-2انفجار باطله یا ماده معدنی
-۴بارگیری باطله یا ماده معدنی
-3حمل باطله یا ماده معدنی
-۶بازسازی معدن
حفاری و انفجار بر روی باطله یا ماده معدنی
41
حفر چال ها معمول ل به کمک حفاری چرخشی و بعضا ل در چال
های با قطر کم از حفاری ضربه ای استفاده می شود .سنگ
شکممن اولیممه معدن یکممی از عوامممل مهممم در انتخاب ماشین
حفاری ،آرایش چال ها و نحوه انفجار است.
پس از حفر چال ها عملیات انفجار صورت می گیرد .نوع مواد
منفجره و میزان مصممرف ،بسممتگی بممه جنممس سنگ و میزان
خردشدگی لزمه دارد.
انفجار بایممد بممه گونممه ای باشممد کممه از انفجار ثانویممه استفاده
نشود و دارای مینیمم پرتاب سنگ باشد.
ل
انفجار بر روی ماده معدنی یا باطله
42
عملیات چالزنی برای انجام آتشباری
43
بارگیری و حمل باطله یا ماده معدنی
44
باطله ها و مواد معدنی در روش سطح برداری غالبا ل
به کمک لودر ،شاول ،اسکریپر ،دراگلین انتقال داده
می شود.
در روش روباز معمول ل از شاول یا لودر یا ترکیبی از این
دو استفاده می شود.
حمل مواد در معادن سطحی به کمک کامیون ،نوار
نقاله ،نقاله هوایی و ریل انجام می گیرد.
(Ramp)
رمپ
45
رمپ زیگزاگی
(Zig-Zag)
رمپ حلزونی
(Spiral system)
رمپ
46
پله ها در معادن روباز به صورت حلزونی یا زیگزاگی به هم
مرتبط می شوند.
انتخاب هر یک از این دو روش بستگی به عوامل زیر دارد:
عمممق معدن :بمما عمیممق تممر شدن معدن ،در روش حلزونی
فاصله افزایش می یابد لذا روش زیگ زاگی مناسب تر است.
از آن جا که کمر پایین ماده معدنی سخت تر است نسبت به
کمربال ،لذا جاده بایستی در کمرپایین ایجاد شود در نتیجه
جاده زیگزاگی مناسب تر است .
در معادن با شیب زیاد عرض پله های و عرض جاده بایستی
کم باشد از آن جا که جاده های زیگزاگی در سر پیچ نیاز به
روش های نسبت باطله برداری به ماده معدنی
47
چهار نوع نسبت باطله برداری به ماده معدنی ممکن است در
طراحی معادن برنامه ریزی شود که عبارتند از:
-۱ روش نزولی نسبت باطله برداری به ماده معدنی
)Declining stripping ratio(
-۲ روش صعودی نسبت باطله برداری به ماده معدنی
)Increasing stripping ratio(
-۳ نسبت باطله برداری به ماده معدنی ثابت
)Constant stripping ratio(
-۴ روش فازبندی
Phased stripping ratio((
روش نزولی نسبت باطله برداری به ماده معدنی
48
در این روش کلیه ماده معدنی مربوط به هر پله قبل از استخراج
پلمه بعدی اسمتخراج مممی شود .باطل ه های همر پلمه تمما حمد نهایی
معدن برداشت می شوند.
مزایای این روش:
-۱ فضای کافی جهت ماشین آلت
-۲ ایمنی بال
-۳ هزینه های استخراج در سال های آخر کم
معایب روش:
-۱ هزینه و زمان باطله برداری در سالهای اولیه زیاد است.
- ۲ حج م سرمایه گذاری اولی ه بالس ت ب ه همی ن دلی ل صاحبان
معدن کمتر بدان علقه نشان می دهند.
روش صعودی نسبت باطله برداری به ماده معدنی
49
در این روش باطله برداری در حدی انجام می گیرد که نیاز است تا
به ماده معدنی دسترسی حاصل شود.
مزایای این روش عبارت است از:
-۱ به ماشین آلت کمتری در سال های اول نیاز است
-۲ سرمایه گذاری اولیه کمتری در سال های اول نیاز است
- ۳ به علت دسترسی سریع به ماده معدنی درآمد معدن در سال
های اول زیاد است .بنابراین به علت برگشت سریع سرمایه اولیه
معدن این روش مورد علقه صاحبان معدن است.
معایب روش عبارت است از:
-۱ غیرتکنیکی بودن روش
- ۲ بعلت کوچک بودن فضای عملیاتی امکان حادثه زیاد است و
دسترسی به تولید مورد نیاز به علت کوچک بودن فضا از دیگر
روش نسبت ثابت باطله برداری به ماده معدنی
50
در این روش میزان باطله برداری در مدت عملیات )عمر
معدن( ثابت و بر اساس نسبت کلی انجام می گیرد .از
محسنات این روش آن است که دو حالت افراط و تفریط
روش های قبلی را ندارد.
در این روش تجهیرات و تعداد ماشین آلت و تعداد پرسنل
نسبتا ل در مدت استخراج ثابت خواهند بود.
روش فازبندی
51
بهتری ن حال ت برای روش روباز روش فازبندی است ،بنحوی
که میزان باطله برداری در سال های اولیه کم و با افزایش
زمان تا میانه عمر معدن افزایش و سپس با نزدیک شدن به
انتهای عملیات حجم باطله برداری مجددا ل کاهش می یابد.
مزایای روش:
- ۱ در کوتاه مدت م ی توان ب ه س ود بیشتری دسترسی پیدا
نمود
- ۲ تعداد پرس نل و تجهیزات مورد نیاز معدن بتدری ج تامین
م ی شون د و ب ا نزدی ک شدن ب ه آخ ر عم ر معدن ب ه تدریج
کاهش می یابند.
- ۳ عملیات استخراج ماده معدنی و باطله برداری همزمان و
فصل چهارم :روش استخراج زیرزمینی
52
عملیات معدنکاری زیرزمینی
53
عملیات معدن کاری به دو دسته تقسیم می شوند:
-1 عملیات تولیدی )(Production Operation
عملیات تولیدی شامل فعالیت هایی که به طور مستقیم با
چرخه اصلی تولید ماده معدنی نقش داشته باشد.
باربری +بارگیری +آتشباری +چالزنی = چرخه تولید
-2 عملیات جنبی )(Auxiliary operation
عملیاتی هستند که مستقیما ل در تولید نقش ندارند تنها به
چرخه تولید کمک می کنند .این عملیات شامل:
تامیمممن نگهداری سمممقف تهویمممه ،برق ،آبکشمممی ،تعمیر و
نگهداری ،روشنایی ،مخابرات ،هوای فشرده ،کنترل نشست
زمین و …
آماده سازی
54
برای دسترسی به ماده معدنی فضاهای در ماده معدنی ایجاد
م ی شود ک ه ب ه مجموع ه آنه ا آماده س ازی ی ا تجهیز معدن
اطلق می شود .اولین مرحله از آماده سازی بازکردن معدن
اسممت .بازکننده های اصمملی معدن تونل ،چاه شیبدار ،چاه
قائم و رمپ هستند.
***عوامل موثر بر جانمایی فضاهای آماده سازی
 طول بازکننده ها کمترین مقدار را داشته باشد.
 دهانه در مسیر سیلب نباشد.
 فضای کافی در جلوی بازکننده وجود داشته باشد.
 سهولت در خدمات رسانی و حمل و نقل
 توجه به پتانسیل ریزش سنگ و یا سقوط بهمن
باز کردن کانسار توسط چاه قائم
55
چاه قائم برای کانسارهای بزرگ ،عمیق ،با نرخ تولید بال به کار
برده می شود.
 از نظر ایمنی برای هر معدن دو چاه)یکی ورود هوای تمیز و
دیگری خروج هوای کثیف( در نظر گرفته می شود.
 مهم ترین عوامل موثر در انتخاب محل چاه:
-۱ اصل تعادل ممان ذخایر ) براساس این اصل چاه بایستی
نزدیک ذخیره بزرگتر باشد(.
-۲ رعایت حریم چاه
حریم چاه
56
مقدار ماده معدنی که به عنوان حریم حفاظتی چاه و تاسیسات
سر چاه جایگذاری می شود حریم چاه می نامند.
حریم چاه مخروطی فرض می شود که زاویه مخروط به جنس
سنگ بستگی دارد.
در سنگ های سخت زاویه این مخروط بیشتر است نسبت به
سنگ های نرم
هر چقدر چاه عمیق تر باشد حریم چاه بیشتر خواهد بود.
حف ر چاه بای د در خارج محدوده نشس ت ناشی از معدن کاری
قرار گیرد.
اگر کانسار دارای حالت طاقدیس و یا ناودیس باشد به دلیل
کاه ش فشار و ضایعات کمت ر ماده معدن ی ،چاه در طاقدیس
ایجاد می شود.
چاه قائم
57
مزایای سطوح دایره ای نسبت به مستطیلی
58
پخش یکنواخت فشار اطراف چاه دایره ای
 کاهش هزینه آتشکاری مقطع دایره ای نسبت به مستطیلی
 مقاومت کمتر در مقابل عبور هوا
 مقاومت بیشتر وسایل نگهداری اطراف چاه
 نسبت محیط به سطح کمتر ،در نتیجه هزینه نگهداری کمتری نیاز
دارد.
 در زمین های سست و آبدار مقطع دایره ای مناسب تر است .در
مواردی که سنگ پایدار است )معادن فلزی( مقطع چهارگوش مناسب
است.
عوامل موثر بر تعیین سطح مقطع چاه
59
-۱ اندازه تجهیزات بالبر و تعداد آنها
-۲ فاصله بین قفس یا اسکیپ با پوشش
-۳ فاصله ۲۰۰میلیمتر بین دو قفس یا اسکیپ یا قفس با
اسکیپ
- ۴ سطح لزم برای تجهیزات نصب شده در چاه از قبیل لوله های
مختلف آب ،هوا و کابل های مختلف
-۵ فضای لزم برای نصب نردبان جهت عبور و مرور افراد
-۶ سطح مقطع مفید لزم برای عبور هوا
بازکردن کانسار توسط چاه شیبدار
60
برای کانسارهای مسطح و کم عمق نظیر ذغال استفاده می شود.
اگر بنا به دلیلی همچون آبدار بودن لیه ،خودسوز بودن و مقاومت کم
سنگ های کمربال نتوان چاه شیبدار را در داخل ماده معدنی ایجاد کرد
بای د در کمرپاییمن ایجاد شود و از طری ق میان بر بمه ماده معدنمی وصل
شود.
حفر چاه شیبدار در لیه ،منظم بودن لیه را می طلبد.
مواد معدنی به طرق زیر به بیرون از معدن انتقال داده می شوند:
-۱ واگن :شیب کم
-۲ اسکیپ :در شیب ۴۰تا ۴۵درجه
-۳ نوار نقاله۱۸ :تا ۲۲درجه
-۴ وسایل چرخ لستیکی:کمتر از ۱۰درجه
نوار نقاله
واگن
61
کامیون معدنی
بازکردن کانسار توسط تونل
62
تونل یک دهانه یا دو دهانه وقتی بکار می رود که کانسار دارای
رخنمون باشد و در منطقه کوهستانی قرار گرفته باشد.
تونل می تواند عمود بر لیه ،در امتداد لیه و یا به شکل شیب
دار نسبت به امتداد حفر شود.
مهمترین پارامترهای که در مورد تونل می توان مدنظر قرار داد
عبارتند از:
انتخاب محممل -شیممب – شکممل مقطممع -اندازه سممطح-روش حفر-
نگهداری
انتخاب محل حفر و شکل مقطع
63
- ۱ از نظر اقتصادی بایستی کوتاه ترین فاصله را با راهروهای
آماده سازی داشته باشد .
-۲ زمین شناسی منطقه بایستی مورد توجه قرار گیرد .
- ۳ نقطه شروع بایستی تا حد امکان پایین انتخاب شود تا
ماده معدنی بیشتری را استخراج کرد .
-۴ محوطه کافی برای احداث ساختمان ها و تاسیسات
-۵ دهانه تونل بالتر از آخرین حد سیلب ها باشد
شی ب تون ل ه ا ب ه واس طه خروج آ ب و واگ ن های پ ر تحت
نیروی وزن ۳تا ۵در هزار انتخاب می شود.
شکل مقطع تونل به صورت مربع ،مستطیل ،ذوزنقه ،دایره،
و قوسی و …
مزایا و معایب تونل های افقی به چاه
64
مزایای تونل های افقی نسبت به چاه:
*کمتر بودن هزینه حفر )یک چهارم چاه(
از چاه
*سرعت حفر زیادتر
*باربری پیوسته
معایب تونل های افقی نسبت به چاه:
*تجهیزات و خدمات ساده تر
*افقی بودن مسیر حمل و نقل
*آبکشی تحت نیروی ثقل
*طول تونل برای رسیدن به ماده معدنی زیادتر است .
*قابل استفاده در مناطق کوهستانی.
*هزینه نگهداری زیاد.
*برای دسترسی به کانسارهای عمیق باید از روش های دیگر استفاده کرد.
بازکردن از طریق چاه کور
65
ههههه سطح
هههههرتی ک
در ههوص
زمین مقدار زیادی باطله
پوشانده باشد برای
برقراری ارتباط با
کانسار از راه حل مرکب
تونل-چاه کور استفاده
می شود.
انتخاب تونل ،چاه یا رمپ
66
اگر منطقه کوهستانی باشد بهترین راه تونل است.
برای کانسارهای عمیق افقی و کانسارهای قائم یا پرشیب از
چاه قائم استفاده می شود .این روش دارای تولید و عمر زیاد
است.
از چاه شیبدار برای کانسارهای با شیب متوسط ) ۳۰تا ۷۰
درجه( استفاده می شود .این روش دارای عمر کم تا متوسط
است .این روش دارای آماده سازی افقی کم و در حین آماده
سازی تولید کم وجود دارد.
انتخاب تونل ،چاه یا رمپ
67
از تونل شیبدار برای باربری متوسط از نوار نقاله )شیب حدود
۲۰درجه( یا کامیون )شیب کمتر از ۱۲درجه( استفاده می
شود .این روش برای کانسارهای افقی کم عمق مناسب است
و دارای تولید متوسط تا بال و عمر زیاد می باشد.
تونل موازی یا داخل لیه با باربری توسط نوار نقاله ،کامیون و
قطار استفاده می شود .این روش برای کانسارهای کم عمق
دارای رخنمون افقممی و یمما پممر شیممب مورد اسممتفاده قرار می
گیرد.این روش دارای تولید و عمر زیاد می باشد.
منابع :
.1فایل استخراج ذغالسنگ دانشگاه صنعتی اصفهان
2.www.machanism.ir
3.www.magnaminer.com
68