اجرای روش بهینه مصرف مواد منفجره در معدن

به گزارش خبرنگار خبرگزاری صدا و سیما؛ آقای محمد حسین احمدی مجری طرح گفت: عمده معادن روباز و بزرگ كشور مانند مجتمع معدنی مس آذربایجان (سونگون) از طریق حفر چال و استفاده از مواد منفجره استخراج می‌شوند، از این رو لازم است روشی برای بهینه سازی مصرف مواد منفجره در چال‌ها ابداع شود تا مواد منفجره مصرفی در چال‌ها بر اساس خصوصیات مواد سنگی انتخاب شود.
وی با بیان اینكه به طور متوسط روزانه 30 تن مواد منفجره فله‌ای (آنفو) در معادن روباز در چال‌ها شارژ می‌شود، افزود: این در حالی است كه می‌توان با استفاده از مدل رفتاری توسعه داده شده مصرف مواد منفجره را تا 20 درصد كاهش داد كه برای این منظور مطالعاتی با عنوان "ارائه مدل خرابی ریزمكانیكی تحت بارگذاری دینامیكی (مطالعه موردی: مجتمع معدنی مس آذربایجان –سونگون) " در دانشگاه صنعتی امیركبیر در قالب رساله دكتری اجرایی كردیم.
آقای احمدی با بیان اینكه مدل رفتاری ارائه شده در این تحقیق با استفاده از خصوصیات ذاتی مواد سنگی و میزان مواد منفجره مصرفی در واحد حجم، تعیین می‌شود، ادامه داد: با استفاده از این روش علاوه بر آنكه میزان مواد منفجره مورد نیاز برای خردایش سنگ تعیین می‌شود، آثار مخرب ناشی از انفجار از جمله لرزش زمین، پرتاب سنگ و هدر رفت انرژی ناشی از مازاد مواد منفجره جلوگیری خواهد شد.
وی افزود: این روش به طور غیرمستقیم هزینه‌های مراحل بعدی معدن كاری از جمله استهلاك ماشین‌آلات بارگیری و باربری و سنگ شكنی را تحت تاثیر قرار می‌دهد ضمن آنكه با اجرای الگوی انفجاری مناسب می‌توان به ابعاد بهینه در خردایش سنگ دستیافت و این امر تسهیل در فرآیند بارگیری و باربری مواد و همچنین كاهش مصرف انرژی در واحد سنگ شكنی را در پی دارد.
مجری طرح ادامه داد: اگر میزان خردایش بر اساس این الگو بیش از حد متعارف باشد میزان فاكتور پودر شدگی بیشتر خواهد بود كه این امر در فرآیند فرآوری مواد معدنی باعث افزایش هزینه‌ها خواهد شد؛ لذا مرحله انفجار جز یكی از كلیدی‌ترین مراحل در عملیات معدنكاری به شمار می‌رود.
وی با بیان اینكه پایه‌گذاری این روش محققان كشور ایالات متحده آمریكا بوده است و بیشتر برای تعیین مقاومت مواد مصنوع به كار برده می‌شود و گفت: این مواد مصنوع برای ساخت حفاظ پناهگاه‌های زیرزمینی و مراكز حساس از جمله فضا‌های ذخیره سازی سوخت‌های فسیلی (نفت و گاز) و فضا‌های دفن زباله‌های هسته‌ای استفاده می‌شود و ما نیز در این تحقیق مدل‌های قبلی را توسعه دادیم و با رویكردی متفاوت برای بهینه سازی مواد منفجره مصرفی در معادن روباز به صنعت معدنكاری ارائه دادیم.
این محقق گفت: در این طرح تمامی مدل‌های ارایه شده در این زمینه مورد مطالعه قرار گرفت و با جمع‌بندی آن‌ها جوانبی از خصوصیات مواد سنگی را در مدل جدید كه توسط محققان قبلی لحاظ نشده بودند، در نظر گرفته شد. مدل توسعه داده شده به خوبی مكانیسم شكست سنگ تحت بارگذاری حاصل از انفجار را شبیه‌سازی می‌كند و نتایج حاصل از این مدل با واقعیت تطابق بیشتری دارد.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیركبیر یكی از نكات مهم در شبیه سازی رفتار مواد سنگی توسط نرم افزار‌های عددی را تعیین میزان صحت و اعتبار مدل رفتاری توسعه داده شده ذكر كرد و یادآور شد: لازم بود تا نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج حاصل از آزمایش‌های واقعی مقایسه و صحت آن‌ها تعیین شود كه در این خصوص تجهیزات آزمایشگاهی خاصی نیاز بود تا بتوان رفتار مواد سنگی تحت بارگذاری‌های با شدت بالا را اعتبارسنجی كرد.
آقای احمدی اضافه كرد: فرآیند مطالعات آزمایشگاهی و تعیین پارامتر‌های واقعی مواد سنگی مورد مطالعه یكی از پیچیده‌ترین مراحل این تحقیق بود كه حدود 8 ماه به طول انجامید.
این محقق نتایج به دست آمده از این تحقیق را قابل كار برد در صنعت معدنكاری و در بهینه‌سازی میزان مواد منفجره مصرفی در معادنی كه به روش روباز استخراج می‌شوند، دانست و خاطر نشان كرد: مدل ارایه شده می‌تواند كاربرد‌های دیگری در سایر صنایع داشته باشد كه از جمله آن می‌توان به صنایع دفاعی و پدافند غیرعامل، استحكام بخشی سازه‌های حساس از جمله ذخیره سازی سوخت‌های فسیلی در مخازن زیرزمینی اشاره كرد.
وی انتشار دو مقاله ISI، یك مقاله علمی- پژوهشی، دو مقاله در همایش‌های بین‌المللی و دو مقاله در نشریه‌های داخلی و هم چنین دو مقاله ISI تحت داوری از دیگر دستاورد‌های این مطالعات نام برد و یادآور شد: نوآوری اصلی این تحقیق نسبت به مدل‌های قبلی، پیش بینی رفتار مواد شكننده از جمله سنگ و بتن تحت بارگذاری‌های با شدت بالا است كه این پیش بینی با واقعیت تطابق بیشتری دارد.
وی از پیاده سازی این الگو در معدن مس آذربایجان (سونگون) خبر داد و گفت: در این مرحله تلاش داریم تا كاربرد این مدل را به صورت محسوس در صنعت معدنكاری و بهینه سازی مصرف مواد منفجره مورد مطالعه قرار دهیم.
وی به مزیت‌های رقابتی این طرح اشاره كرد و با بیان اینكه كد نویسی این مدل در محیط نرم افزاری انجام شده است كه تنها با تعیین چند عامل از خصوصیات سنگ در مدت زمان كم و با هزینه كمتر، میزان مواد منفجره مصرفی و مقاومت مواد را تعیین می‌كند، گفت: با استفاده از این مدل می‌توان میزان خردایش مواد سنگی در معادن روباز را كنترل كرد. خردایش مواد سنگی در معادن روباز از اهمیت خاصی برخوردار است؛ زیرا هزینه‌های مربوط به حمل و نقل و استهلاك ماشین آلات را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
وی اجرای این تحقیق را در قالب رساله دكتری به صورت صنعتی و با همكاری شركت ملی صنایع مس ایران دانست و گفت: شركت ملی صنایع مس ایران برای كاربردی كردن این طرح حدود 30 میلیون اعتبار اختصاص داد كه جا دارد اینجا از زحمات و همكاری مدیرعامل شركت ملی صنایع مس ایران، جناب آقای سعدمحمدی تقدیر و تشكر بكنیم.
آقای احمدی از اجرای طرح ذخیره سازی سوخت‌های فسیلی در مخازن زیرزمینی در قالب طرح خدمت سربازی با سازمان پدافند غیرعامل خبر داد و یادآور شد: نتایج این مطالعات در قالب كتاب منتشر شد ضمن آنكه طرح‌های تعیین شیب و بررسی پایداری معدن سیلیس ایلان قره جنوبی در شهرستان ماكو و تغییر روش استخراج از روش روباز به روش زیرزمینی در معدن طلای مزرعه شادی ورزقان نیز اجرایی شده است.
این طرح از سوی آقای محمد حسین احمدی دانش آموخته و به راهنمایی آقای حامد ملاداوودی عضو هیأت علمی دانشكده مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیركبیر اجرایی شده است.