الگوی محققان دانشگاه امیرکبیر برای بهینه سازی کاربرد مواد منفجره در معادن روباز هم اکنون در مجتمع مس سونگون پیاده سازی شده است
به گزارش خبرنگار خبرگزاری صدا و سیما؛ آقای محمد حسین احمدی مجری طرح 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 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 اینکه به طور متوسط روزانه ۳۰ تن مواد منفجره فله‌ای (آنفو) در معادن روباز در چال‌ها شارژ می‌شود، افزود: 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 کردیم.
آقای 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 خواهد شد.
وی افزود: این روش به طور غیرمستقیم هزینه‌های مراحل بعدی معدن کاری از جمله استهلاک ماشین‌آلات بارگیری و باربری و سنگ شکنی را تحت تاثیر قرار می‌دهد ضمن آنکه 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 کاهش مصرف انرژی در واحد سنگ شکنی را در پی دارد.
مجری طرح ادامه داد: 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 جز یکی از کلیدی‌ترین مراحل در عملیات معدنکاری به شمار می‌رود.
وی با بیان اینکه پایه‌گذاری این روش محققان کشور ایالات متحده آمریکا بوده است و بیشتر برای تعیین مقاومت مواد مصنوع به کار برده می‌شود و گفت: این مواد مصنوع برای ساخت حفاظ پناهگاه‌های زیرزمینی و مراکز 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 رویکردی متفاوت برای بهینه سازی مواد منفجره مصرفی در معادن روباز به صنعت معدنکاری 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 که توسط محققان قبلی لحاظ نشده بودند، 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 شبیه سازی 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 تا نتایج حاصل از شبیه سازی 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.
آقای احمدی اضافه کرد: فرآیند مطالعات آزمایشگاهی و تعیین پارامتر‌های واقعی مواد سنگی مورد مطالعه یکی از پیچیده‌ترین مراحل این تحقیق بود که حدود ۸ ماه به طول انجامید.
این محقق نتایج به دست آمده از این تحقیق را قابل کار برد در صنعت معدنکاری و در بهینه‌سازی میزان مواد منفجره مصرفی در معادنی که به روش روباز استخراج می‌شوند، دانست و خاطر نشان کرد: مدل ارایه 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 ذخیره سازی سوخت‌های فسیلی در مخازن زیرزمینی اشاره کرد.
وی انتشار دو مقاله ISI، یک 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 شکننده از جمله سنگ و بتن تحت بارگذاری‌های با شدت بالا است که 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 کاربرد این مدل را به صورت محسوس در صنعت معدنکاری و بهینه سازی مصرف مواد منفجره مورد مطالعه قرار دهیم.
وی 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 عامل 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؛ زیرا هزینه‌های مربوط به حمل و نقل و استهلاک ماشین آلات را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
وی اجرای این تحقیق را در قالب رساله دکتری به صورت صنعتی و با همکاری شرکت ملی صنایع مس ایران دانست و گفت: شرکت ملی صنایع مس ایران برای کاربردی کردن این طرح حدود ۳۰ میلیون اعتبار اختصاص داد که جا دارد اینجا از زحمات و همکاری مدیرعامل شرکت ملی صنایع مس ایران، جناب آقای سعدمحمدی تقدیر و تشکر بکنیم.
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 کتاب منتشر شد ضمن آنکه طرح‌های 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 آقای محمد حسین احمدی دانش آموخته و به راهنمایی آقای حامد ملاداوودی عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده است.