شیوه مصرف بهینه مواد منفجره در معادن مس سونگون اجرایی شد

به گزارش می متالز، روز سه شنبه دانشگاه صنعتی امیرکبیر، «محمدحسین احمدی» مجری طرح اجرایی شدن مصرف بهینه مواد منفجره در استخراج مواد معدنی در مجتمع مس سونگون گفت: عمده معادن روباز و بزرگ کشور مانند مجتمع معدنی مس آذربایجان (سونگون) از طریق حفر چال و استفاده از مواد منفجره استخراج می‌شوند، از این رو لازم است روشی برای بهینه‌سازی مصرف مواد منفجره در چال‌ها ابداع شود تا مواد منفجره مصرفی در چال‌ها بر اساس خصوصیات مواد سنگی انتخاب شود.
وی با بیان اینکه به‌طور متوسط روزانه ۳۰ تن مواد منفجره فله‌ای (آنفو) در معادن روباز در چال‌ها شارژ می‌شود، اظهار کرد: این در حالی است که می‌توان با استفاده از مدل رفتاری توسعه داده شده مصرف مواد منفجره را تا ۲۰ درصد کاهش داد که برای این منظور مطالعاتی با عنوان ارائه مدل خرابی ریزمکانیکی تحت بارگذاری دینامیکی (مطالعه موردی: مجتمع معدنی مس آذربایجان – سونگون) در دانشگاه صنعتی امیرکبیر در قالب رساله دکتری اجرایی شد.
احمدی با بیان اینکه 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 آنکه 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 می‌شود.
به گفته احمدی، این روش به طور غیرمستقیم هزینه‌های مراحل بعدی معدن کاری از جمله استهلاک ماشین‌آلات بارگیری و باربری و سنگ شکنی را تحت تأثیر قرار می‌دهد، ضمن آنکه با اجرای الگوی انفجاری مناسب می‌توان به ابعاد بهینه در خردایش سنگ دست یافت و این امر تسهیل در فرآیند بارگیری و باربری مواد و همچنین کاهش مصرف انرژی در واحد سنگ شکنی را در پی دارد.
مجری طرح اضافه کرد: اگر میزان خردایش بر اساس این الگو بیش از حد متعارف باشد، میزان فاکتور پودر شدگی بیشتر خواهد بود که این امر در فرآیند فرآوری مواد معدنی باعث افزایش هزینه‌ها خواهد شد. لذا مرحله انفجار جزو یکی از کلیدی‌ترین مراحل در عملیات معدنکاری به شمار می‌رود.
وی با بیان اینکه پژوهشگران آمریکایی پایه‌گذار این روش بوده‌اند و بیشتر برای تعیین مقاومت مواد مصنوع به کار برده می‌شود، گفت: این مواد مصنوع برای ساخت حفاظ پناهگاه‌های زیرزمینی و مراکز حساس از جمله فضاهای ذخیره‌سازی سوخت‌های فسیلی (نفت و گاز) و فضاهای دفن زباله‌های هسته‌ای استفاده می‌شود. در این تحقیق مدل‌های قبلی را توسعه دادیم و با رویکردی متفاوت برای بهینه‌سازی مواد منفجره مصرفی در معادن روباز، به صنعت معدن‌کاری ارائه دادیم.
به گفته این محقق در این پروژه تمام مدل‌های ارائه شده مورد مطالعه قرار گرفت و با جمع‌بندی آن‌ها جوانبی از خصوصیات مواد سنگی در مدل جدید که توسط پژوهشگران قبلی لحاظ نشده بود، در نظر گرفته شد. مدل توسعه داده شده به خوبی مکانیسم شکست سنگ تحت بارگذاری حاصل از انفجار را شبیه‌سازی می‌کند و نتایج حاصل از این مدل با واقعیت تطابق بیشتری دارد.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر یکی از نکات مهم در شبیه‌سازی رفتار مواد سنگی توسط نرم افزارهای عددی را تعیین میزان صحت و اعتبار مدل رفتاری توسعه داده شده ذکر کرد و یادآور شد: لازم بود نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی با نتایج حاصل از آزمایش‌های واقعی مقایسه و صحت آن‌ها تعیین شود که در این خصوص تجهیزات آزمایشگاهی خاصی نیاز بود تا بتوان رفتار مواد سنگی تحت بارگذاری‌های با شدت بالا را اعتبارسنجی کرد.
احمدی اضافه کرد: فرآیند مطالعات آزمایشگاهی و تعیین پارامترهای واقعی مواد سنگی مورد مطالعه یکی از پیچیده‌ترین مراحل این تحقیق بود که حدود هشت ماه به طول انجامید. نتایج این تحقیق در صنعت معدن‌کاری و در بهینه‌سازی میزان مواد منفجره مصرفی در معادنی که به روش روباز استخراج می‌شوند قابل کاربرد است. مدل ارائه شده می‌تواند کاربردهای دیگری در سایر صنایع داشته باشد که از جمله آن می‌توان به صنایع دفاعی و پدافند غیرعامل، استحکام بخشی سازه‌های حساس از جمله ذخیره‌سازی سوخت‌های فسیلی در مخازن زیرزمینی اشاره کرد.
 

دستاوردهای علمی طرح مصرف بهینه مواد منفجره در استخراج‌های معدنی

احمدی انتشار دو مقاله ISI، یک مقاله علمی - پژوهشی، دو مقاله در کنفرانس‌های بین‌المللی و دو مقاله در نشریه‌های داخلی و هم چنین دو مقاله ISI تحت داوری را از دیگر دستاوردهای این مطالعات نام برد و یادآور شد: نوآوری اصلی این تحقیق نسبت به مدل‌های قبلی، پیش‌بینی رفتار مواد شکننده از جمله سنگ و بتن تحت بارگذاری‌های با شدت بالا است که این پیش‌بینی با واقعیت تطابق بیشتری دارد.
وی از پیاده‌سازی این الگو در معدن مس آذربایجان (سونگون) خبر داد و گفت: در این مرحله تلاش داریم کاربرد این مدل را به صورت محسوس در صنعت معدن کاری و بهینه‌سازی مصرف مواد منفجره مورد مطالعه قرار دهیم.
احمدی به مزیت‌های رقابتی این طرح اشاره کرد و با بیان اینکه کد نویسی این مدل در محیط نرم افزاری انجام شده است که تنها با تعیین چند پارامتر از خصوصیات سنگ در مدت زمان کم و با هزینه کمتر، میزان مواد منفجره مصرفی و مقاومت مواد را تعیین می‌کند، گفت: با استفاده از این مدل می‌توان میزان خردایش مواد سنگی در معادن روباز را کنترل کرد. خردایش مواد سنگی در معادن روباز از اهمیت خاصی برخوردار است؛ چرا که هزینه‌های مربوط به حمل‌ونقل و استهلاک ماشین‌آلات را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
وی از اجرای پروژه ذخیره‌سازی سوخت‌های فسیلی در مخازن زیرزمینی در قالب طرح خدمت سربازی با سازمان پدافند غیرعامل خبر داد و یادآور شد: نتایج این مطالعات در قالب کتاب منتشر شد؛ ضمن آنکه پروژه‌های تعیین شیب و بررسی پایداری معدن سیلیس ایلان قره جنوبی در شهرستان ماکو و تغییر روش استخراج از روش روباز به روش زیرزمینی در معدن طلای مزرعه شادی ورزقان نیز اجرایی شده است.
این طرح از سوی محمدحسین احمدی دانش آموخته دانشگاه امیرکبیر و به راهنمایی «حامد ملاداوودی» عضو هیات علمی دانشکده مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده است.