بهینه سازی انفجار در معادن سنگ آهن (چغارت و گل گهر)فصل اول: تعریف پارامترهای طراحی انفجار | ||
| عنوان |
| |
| مقدمه | 7 | |
| 1-1- تعریف پارامترهای طراحی انفجار | 8 | |
| 1-2- روش های طراحی پارامترهای انفجار | 14 | |
| 1-2-1- ضخامت بار سنگ | 14 | |
| 1-2-2- روشهای محاسبه بردن | 15 | |
| 1-2-3- فاصله ردیفی چالها | 16 | |
| 1-2-4- ارتفاع پله | 17 | |
| 1-2-5- اضافه چال | 18 | |
| 1-2-6- گل گذاری | 19 | |
| 1-2-7- شیب چال | 20 | |
| 1-2-8- محاسبه وزن ستون ماده منفجره | 21 | |
| 1-2-9- خرج گذاری منقطع یا چند مرحله ای | 22 | |
| 1-2-10- انرژی ویژه | 23 | |
| 1-2-11- خرج ویژه | 25 | |
| 1-2-12- خرج ته چال | 27 | |
| 1-2-13- خرج میان چال | 28 | |
فصل دوم : بهینه سازی چالهای انفجاری 29 | ||
| 1-2- انواع مواد منفجر ه 30 | ||
| 2-2- مواد منفجره معمول در معادن 31 | ||
| 2-3- مواد منفجره ژله ای 32 | ||
| 2-4- تئوریهای انفجار 35 | ||
| 2-4-1- تئوری long forse 35 | ||
| 2-4-2- تئوری ASH 36 | ||
| 2-4-3- تئوری nitronobel 39 | ||
| 2-4-4- تئوری اندرسون 40 | ||
| 2-4-5- تئوری پیرس 41 | ||
| 2-4-6- تئوری کوینا 42 | ||
| 2-4-7- تئوری اولافسون 43 | ||
فصل سوم : بهینه سازی آتشبازی در معدن سنگ آهن چغارت 48 | ||
| 3-1- بررسی وضعیت خاص معدن سنگ آهن چغارت 49 | ||
| 3-2- آبشناسی معدن چغارت 50 | ||
| 3-3- بررسی پارامترهای انفجار معدن چغارت 51 | ||
| 3-4- بهینه سازی سیستم حفاری آتشباری 57 | ||
فصل چهارم : بهینه سازی آتشباری در معدن سنگ آهن گل گهر | 64 | |
| 4-1- بررسی وضعیت معدن سنگ آهن گل گهر | 65 | |
| 4-1-1- مشخصات معدن گل گهر | 65 | |
| 4-1-2- مراحل کار معدن گل گهر | 66 | |
4-2- بررسی سیستم انفجار و بهینه سازی آن در معدن | 67 | |
| 4-3- طراحی نقشه انفجار گل گهر با روشهای تئوریک | 71 | |
| 4-4- بررسی هزینه های انفجار در معدن گل گهر | 72 | |
| 4-5- نتایج حاصل از تحقیقات | 72 | |
چکیده
این پروژه در ارتباط با بهینه سازی انفجار در معادن سنگ آهن می باشد در ابتدا به بررسی اجزای انفجار و پارامترهای آن پرداخته شده است سپس انواع تئوریهای انفجار به همراه معرفی انواع مواد منفجره آورده شده است.
در قسمت آخر پروژه بهینه سازی انفجار در دو معدن سنگ آهن چغارت و گل گهر مورد ارزیابی قرار گرفته است.
با توجه به اینکه انتخاب روش مناسب جهت انفجار باعث کاهش هزینه های معدن، خردایش مناسب سنگها، ایمنی بیشتر و بسیاری مزایای دیگر می شود، در این تحقیق با شناخت درست اجزای انفجار و تئوریهای مختلف با بهینه سازی انفجار آشنا می شویم. در این تحقیق انواع مواد منفجره و خواص آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است بعلاوه بهینه سازی آتشباری در دو معدن بزرگ آهن ایران، چغارت و گل گهر بررسی شده است.
طراحی انفجار، با طراحی اجزای خاص انجام می شود که این اجزا به طور کلی عبارتند از:
1- قطر چال (hole diameter) :
که با علامتهای Q , d, D نمایش داده می شود و واحد آن میلیمتر یا اینچ می باشد.
2- بردن (burden) :
فاصله بین دو ردیف چال موازی با هم است . واحد آن متر یا فوت می باشد و با B یا V نشان داده می شود .
فاصله اولین ردیف چال تا سطح آزاد بردن ماکزیمم نامیده می شود و مقدار آن از دیگر بردنها بیشتر است. (Vmax QV) که V مربوط به ردیفهای عقب تر است.
3- فاصله ردیفی چالها (spacing) :
فاصله دو چال را در یک ردیف گویند و با E نشان داده می شود و با واحدهای متر یا فوت معین می شود.(ft-m).
4- طول چال (height) :
ارتفاع چالی است که برای خرج گذاری حفر می کنیم و واحد آن متر یا فوت است.
(ft-m). در واقع ارتفاع کلی چال زده شده است.
5- اضافه چالی (sub drilling):
ارتفاعی از چال است که در زیر پله حفر می شود تا کف پله بعدی که از آتشبازی ایجاد می شود، مسطح شود و واحد آن متر یا فوت است (ft-m). و با علامت U نشان می دهند. این مقدار تفاوت طول کلی چال و ارتفاع پله می باشد.
6- ارتفاع پله (height of stop) :
ارتفاع پله مورد استخراج است و عموماً با K نمایش می دهند. واحد آن متر یا فوت است(ft-m)
7- ارتفاع گل گذاری (stemming) :
ارتفاعی از چال است که با گل پر می کنند و با T نشان می دهند و واحد آن متر یا فوت است (ft-m) و تاثیر زیادی در راندمان آتشباری دارد ولی در معدن چادرملو اصلاً به آن توجهی نمی شد.
8- ارتفاع خرج گذاری (height of explosive) :
میزان ماده منفجره به ازای واحد طول چال است که آنرا با (Qc , n) و تراکم خرج ته چال (Qc , n) می باشد و واحد آن کیلوگرم بر متر یا پوند بر فوت می باشد (1b/ft-kg/m).
9- تراکم خرج گذاری (accumulation of explosive):
میزان ماده منفجره به ازای واحد طول چال است که آنرا با Q , n نمایش می دهند و خود شامل تراکم خرج وسط چال(Qc , nc ) و تراکم خرج ته چال (Qb ,nb ) می باشد و واحد آن کیلوگرم بر متر ویا پوند بر فوت می باشد. (1b/ft-kg/m).
10- مصرف ویژه (specific charge) :
که با q نشان داده میشود و عبارتست از میزان ماده ناریه لازم که به ازای آن یک تن یا یک مترمکعب ماده معدنی بدست می آید.
11- حفاری ویژه (specific drilling) :
که با d نشان داده می شود و عبارتست از مقدار طول چال حفر شده به ازای هر تن یا هر مترمکعب استخراج ماده معدنی.
12- YR وزن مخصوص ماده معدنی :
در فرمولهای برحسب بیان می شود.
13- ye وزن مخصوص ماده منفجره :
در فرمولهای بر حسب بیان می شود.
لازم به توضیح است که بین اجزاء فوق روابطی منطقی جهت طراحی آنها وجود دارد که این روابط تحت عنوان تئوریهای طراحی توسط دانشمندان مختلف ارائه شدند و در ادامه به توضیح آنها می پردازیم.
این روابط تابع شرایط زیر هستند:
الف- هدف از انفجار
ب- نوع و ساختمان سنگ
ج- نوع و کیفیت ماده منفجره
د- شرایط محیط کار معدن
ه- شیب چال
و- شیب پله
ز- تناژ استخراجی
ح- ابعاد لازم برای سنگی که استخراج می شود
ط- پایداری پله
ی- ایمنی
ک- آرایش چالها
ل- عرض پله
م- سطح آزاد
ن- زاویه شکست سنگ
س- لرزش زمین
ع- لرزش هوا
ف- پرتاب سنگ (fly rock)
ظ- فاصله زمانی تأخیر
لازم به ذکر است که شرایط فوق نیز متقابلاً بر هم و بر روش آتشباری چالها تأثیر گذارند . از عوامل و شرایطی که در بالا به آنها اشاره شد برخی را باید مربوط به قبل از انفجار و برخی دیگر را باید مربوط به بعد از انفجار دانست . البته برخی را نیز باید قبل و بعد از انفجار مورد بررسی قرار داد .