یک انفجار اقتصادی-زیست‌محیطی

به گزارش می متالز، فرآیند معدنکاری با انفجار آغاز می‌شود و موفقیت این مرحله می‌تواند فرآیند تولید را از معدن تا کارخانه تحت تاثیر خود قرار دهد. از این‌رو طرح «کاهش هزینه‌های حفاری و انفجار با استفاده از روش پاوردک (Power Deck) در معدن مس سرچشمه» اجرا شد. طرحی که به گفتۀ «محمد اسلامی»، رئیس امور تحقیقات معدنی مجتمع مس سرچشمه، نتایج خوبی به‌دنبال داشته است و نشان می‌دهد این روش می‌تواند در این معدن مورد استفاده قرار گیرد. اسلامی می‌گوید انفجار به روش پاوردک، نه‌تنها منجر به کاهش هزینه‌های معدنکاری می‌شود، بلکه آسیب کمتری نیز به خاک و محیط‌زیست معدن وارد می‌کند.

چه ضرورت‌هایی باعث انجام این پژوهش برای انفجار در معدن شد؟

در فرآیند بهره‌برداری از معادن روباز سیکل چهار مرحله‌ای حفاری، آتشباری، بارگیری و باربری انجام می‌شود که اقتصاد معدن و معدن‌کاری را تحت تاثیر قرار می‌دهد و بهینه‌سازی این عوامل باعث بهینه‌سازی معدن‌کاری و افزایش سود معدن می‌شود. عملیات حفاری و آتشباری در معادن یکی از بخش‌های پرهزینه است و با بهینه‌سازی پارامترهای الگوی انفجار می‌توان در هزینه‌های این بخش صرفه‌جویی کرد. یکی از راه‌های بهینه‌سازی پارامترهای الگوی انفجار، استفاده از روش Power Deck است که در این راستا پروژه کاهش هزینه‌های حفاری و انفجار با استفاده از روش Power Deck در معدن مس سرچشمه تعریف شد. در مجموع می‌توان گفت که در تعریف این پروژه ما به دنبال کاهش یا حذف اضافه‌حفاری، کاهش خرج ویژه و صرفه‌جویی در هزینه‌های حفاری و انفجار بودیم.

روش قبلی این اهداف را تامین نمی‌کرد؟

روش معمول حفاری و انفجار در معدن مس سرچشمه با اضافه‌حفاری متوسط 2.5 متر همراه است گرچه این مقدار اضافه‌حفاری مشکلات کف پله مثل قوزک و ناصافی را حل کرده است ولی افزایش هزینه‌های معدنکاری و آسیب به سطح پله پایینی را به دنبال دارد. علاوه بر این، عمق چال‌های انفجاری رابطه مستقیمی با مصرف مواد منفجره، مدت زمان حفاری چال‌ها، لرزه‌های ناشی از انفجار و درمجموع هزینه‌های معدن‌کاری دارد. این در حالی است که در دنیای امروز و با پیشرفت علم و تکنولوژی، امکان کاهش عمق چال‌های انفجاری (کاهش یا حذف اضافه‌حفاری) بدون تاثیر چشمگیر بر اهداف نهایی حفاری و انفجار وجود دارد.

روش Power Deck دارای چه مزیت‌های دیگری نسبت به روش قبلی است؟

کاهش مصرف مواد منفجره (کاهش خرج ویژه)، کاهش ساعت کاری دستگاه‌های حفاری و کاهش عمق چال‌های انفجاری (کاهش حفاری ویژه)، کاهش لرزه‌های ناشی از انفجار و درمجموع کاهش هزینه‌های حفاری و انفجار از مزیت‌های استفاده از روش Power Deck هستند. درواقع کاهش مصرف مواد منفجره (کاهش خرج ویژه) علاوه بر کاهش هزینه‌های معدن‌کاری باعث کاهش لرزه‌های ناشی از انفجار و کاهش خسارات زیست‌محیطی می‌شود؛ هرچه لرزه‌های ناشی از انفجار کاهش یابد به سازه‌های زیربنایی اطراف معدن و همچنین دیواره‌های نهایی معدن خسارت کمتری وارد می‌شود و هزینه‌های ترمیم و اصلاح آنها کاهش می‌یابد. کاهش عمق چال‌های انفجاری نیز علاوه بر کاهش هزینه‌های معدن‌کاری باعث افزایش بهره‌وری دستگاه حفاری و افزایش حفاری تعداد چال‌های انفجاری دستگاه حفاری در مدت معین می‌شود. به‌طور معمول هزینه حفاری انتهای چال‌های انفجاری بیشتر از بقیه چال است و چون کاهش اضافه حفاری از متراژ انتهایی چال صورت می‌گیرد این موضوع بر کاهش خرابی دستگاه حفاری و تجهیزات مرتبط با آن نیز تاثیر بسزایی دارد.

بهینه‌سازی انفجار یکی از مباحثی است که در سال‌های اخیر برای داشتن یک تولید خوب توصیه می‌شود. چقدر این روش یک انفجار بهینه را به دنبال خواهد داشت؟

روش Power Deck یک روش نو و جدید است که برای هر معدن و سایتی باید آزمایش شود و بهینه‌ترین عمق چال، به وسیله کاهش یا حذف اضافه حفاری تعیین شود. به این منظور در معدن مس سرچشمه این روش در چندین محدوده انفجاری جهت تولید ماده معدنی مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج به دست آمده از این روش با روش انفجار معمولی مقایسه شد. نتایج حاصل از انفجار نشان داد که خردایش ماده معدنی و ایجاد پاشنه در هر دو  روش انفجار معمولی و Power Deck یکسان است و همانطور که قبلاً اشاره شد عمق چال‌های انفجاری و به‌تبع آن هزینه‌های حفاری و انفجار در روش Power Deck  کمتر از روش معمولی است و براساس محاسبات انجام شده استفاده از این روش در معدن مس سرچشمه، سالانه به‌طور متوسط  27.6 و حداکثر 38.6 میلیارد ریال صرفه‌جویی اقتصادی مستقیم ایجاد می‌کند.

کمی دربارۀ این روش بگویید. این روش چه مراحلی دارد و چگونه انجام می‌شود؟

روش Power Deck از سال 2000  در محافل علمی مطرح شد و روشی بسیار ساده و آسان است. این روش مبتنی بر کاهش عمق چال‌های انفجاری و ایجاد فاصله هوایی در انتهای چال است. در این روش یک سرپوش به‌وسیله یک چوب عصا مانند که در انتهای آن نصب می‌شود در ته چال قرارگرفته و فاصله هوایی موردنظر را ایجاد می‌کند. در مرحله بعد مقدار کمی گل‌گذاری روی سرپوش صورت می‌گیرد و سپس مواد منفجره (خرج) و گل‌گذاری سرچال انجام می‌شود. در این روش با انفجار مواد منفجره در چال فشار و دمای بسیار بالای تولید می‌شود که مسیر کمترین مقاومت که همان راستای فاصله هوایی است را انتخاب و طی می‌کنند. انتهای چال با فاصله هوایی موجود تحت تأثیر یک موج ضربه بسیار قوی ناشی از  انفجار قرار می‌گیرد و باعث تولید فشار بالایی در انتهای چال می‌شود. این افزایش فشار ناشی از فاصله هوایی در انتهای چال برای ایجاد کف پله مسطح و داشتن خردایش قابل قبول، مناسب است. بررسی محققین نشان می‌دهد که روش Power Deck  می‌تواند انرژی جنبشی را نیز بین 50 تا 100 برابر افزایش دهد. از روش Power Deck علاوه بر صنعت معدنکاری می‌توان در سدسازی، جاده سازی و بسیاری از فعالیت‌های عمرانی که نیاز به حفاری و انفجار دارند، استفاده کرد و برای استفاده مفید از این روش، آزمایش و بهینه‌سازی آن برای هر سایتی ضروری است.