خلاصه طرح
اولین گام در فرآیند چهار مرحله‌ای استخراج از معادن، جداسازی ماده معدنی از جبهه کار استخراجی است که در معادن بزرگ عمدتاً از طریق چال‌زنی و آتشباری صورت می‌گیرد. به‌طور متوسط فرآیند چال‌زنی و آتشباری حدود ۱۳ درصد از کل هزینه‌های تولید تا رسیدن به محصول نهایی را شامل می‌شود که در صورت اجرای روش‌های بهینه‌سازی، می‌توان هزینه تولید محصول نهایی را ۱۰ تا ۲۰ درصد کاهش داد؛ این مسئله به‌طور ویژه به اجرای صحیح الگوی حفاری و انفجار و دانه‌بندی سنگ‌های حاصل از آن وابسته است.
طبق نظر کارشناسان انفجار، انفجاری مطلوب است که ۸۵ تا ۹۰ درصد قطعات خرد شده آن در رنج ابعادی مطلوب باشد و حدود ۱۰ درصد نرمه و حدود ۵ درصد بولدر (قطعات درشت) باشد. دستیابی به این هدف نیازمند طراحی و اجرای الگوی حفاری و انفجاری متناسب با شرایط زمین‌شناسی و اجرایی معدن است.
قابلیت انفجار توده سنگ ویژگی بسیار مهمی در طراحی آتشباری معادن است که با سیستم توده سنگ، سیستم انفجار و شرایط محیطی انفجار ارتباط تنگاتنگ دارد. علی‌رغم توسعه روش‌های مختلف در زمینه تعیین قابلیت انفجار، تاکنون تلاش کمی برای توسعه پارامترهای کمی و سیستماتیک مؤثر بر این قابلیت صورت گرفته و هنوز رابطه یا سیستم طبقه‌بندی جامعی جهت پیش‌بینی این قابلیت ارائه نگردیده است؛ تلاش‌های صورت‌گرفته نیز قابلیت کاربرد وسیع در عملیات آتشباری را ندارند، زیرا عملیاتی کردن این سیستم‌ها نیازمند بررسی خصوصیاتی از توده سنگ است که برآورد آن‌ها زمان زیادی می‌طلبد.
در همین راستا، این طرح با هدف طبقه‌بندی بلوک‌های انفجاری برای ارتقای ایمنی و بهینه‌سازی عملیات انفجار با توجه به اصلاح پیت جدید معدن سنگ آهن چغارت انجام شده است. نتیجه اصلی کار، طراحی الگوریتم «نرخ موقعیت بلوک انفجاری» (BBSR) بوده که بر اساس آب داخل چال‌های انفجاری، تعداد و نوع سینه‌کار، نسبت طول به عرض بلوک انفجاری و نوع مواد بلوک انفجاری (ماده معدنی/باطله/ ترکیبی)، امتیازدهی و رده‌بندی می‌شود. با طبقه‌بندی و پایش وضعیت بلوک‌های انفجاری، شرایط لازم برای دستیابی به هزینه کمتر در فرآیند استخراج معدن و ارزیابی به‌صورت عملیاتی امکان‌پذیر می‌شود، به‌طوری‌که کارشناسان معدن در فرآیند استخراج با شرایط مختلف، انتخاب‌های بهتری خواهند داشت.
دستاوردها
- مرور منابع در چهار حوزه: تخمین خردایش، تخمین خرج ویژه، شاخص قابلیت انفجار و طبقه‌بندی مهندسی قابلیت انفجار
- معرفی و تحلیل معدن سنگ آهن چغارت شامل موقعیت جغرافیایی، زمین‌شناسی کانسار و بلوک‌های تکتونیکی چهارگانه منطقه
- طراحی قالب پایگاه داده شامل بررسی جنس سنگ و شرایط زمین‌شناسی و بررسی شرایط بلوک انفجاری پیش از انفجار
- ارائه سیستم طبقه‌بندی «نرخ موقعیت بلوک انفجاری» (BBSR) بر اساس چهار فاکتور امتیازدهی‌شده: وجود آب در چال، تعداد سطوح آزاد، نسبت طول به عرض بلوک و نوع مواد بلوک
- تعریف رده‌بندی خروجی‌های عملیات انفجار شامل کارایی خردایش، وضعیت کپه سنگ خرد شده، شکستگی‌های ناخواسته اطراف بلوک و وضعیت کف پله و پاشنه
- طراحی و ارائه دستورالعمل سامانه نرم‌افزاری «بهین سیستم» برای ثبت، ویرایش، مشاهده، حذف و جستجوی اطلاعات بلوک‌های انفجاری
