برترین ها

دانلود پروژه

مفاهیم کلی و ارزیابی پارامترهای مؤثر در بهینه سازی اضافه حفاری

بصورت فایل ورد

برای رشته مهندسی معدن

23 صفحه

قسمتی از متن:

مقدمه

جهت از بین بردن پاشنه در انفجار پله مرسوم است که چال­های تولیدی را کمی تا زیر سطح پله حفاری کنیم و آن را با مواد منفجره پر کنیم. انرژی اضافی انفجار باعث شکست مطلوب پاشنه(کف پله) می­شود؛ ولی متاسفانه این انرژی اضافی در برخی موارد باعث ایجاد شکستگی­هایی در زیر سطح پله می­شود. به همین دلیل سودمند است که مقدار اضافه حفاری را طوری تعیین کنیم که با کمترین مقدار آن شکست کف پله تا سطح مطلوب را نیز داشته باشیم [3]، منظور از این تعریف همان بهینه­سازی اضافه حفاری در حفاری و انفجار است. در این فصل ابتدا تعاریف ­و مفاهیم کلی در ارتباط با اضافه حفاری بیان می­شود؛ در پایان نیز ارتباط آن با سایر پارامترها و نتایج انفجار بررسی می­گردد.

2-2- آشنایی با چند مفهوم مهم در ارتباط با بهینه­سازی اضافه حفاری

2-2-1- بهینه­سازی انفجار[1]

عملیات حفاری و انفجار در سیکل معدن­کاری دارای اهمیت فوق­العاده­ای می­باشد؛ زیرا عمده­ترین هزینه­های معدن­کاری را به خود اختصاص می­دهد[3]. منظور از بهینه­سازی الگوی انفجار کاهش هزینه­های معدن­کاری از جمله حفاری و انفجار، بارگیری، باربری و سنگ شکنی اولیه تا حد بسیار زیادی است.

2-2-2- بهره­وری چال[2]

بهره­وری چال یکی از شاخص­های کمی انفجار است و بصورت حجم سنگ انفجار شده به ازای هر واحد طول چال معرفی می­شود. با طراحی درست پارامتر­های انفجار، می­توان به ماکزیمم بهره­وری برای هر چال و حداقل هزینه­ی نهایی در حفاری، انفجار، بارگیری، باربری و سنگ شکنی هر تن رسید[5].

2-2-3- اضافه حفر چال[3]

در معادن روباز حفر چال فقط از بالای پله تا تراز کف پایینی انجام نمی­گیرد بلکه در بسیاری موارد حفر چال تا مقداری پایین­تر از کف پله پایینی نیز ادامه داده می­شود، این مقدار را اضافه حفر چال می­نامند[1]. در انفجار هر پله بعد از اینکه انفجار انجام می­شود و مواد خرد­شده ­انتقال داده می­شوند، انتظار داریم که یک سطح مانند سطح اصلی پله تشکیل شود و پاشنه وجود نداشته باشد. ولی همیشه اینطور نیست و در برخی از انفجار­ها قسمتی از کف پله بصورت خرد­ نشده باقی می­ماند، هدف از اضافه­حفاری از بین بردن این قسمت خرد نشده است[8].

در انفجار هر چال محدوده­ای بوجود می­آید که ماکزیمم تنش­های ناشی از انفجار در آن واقع­اند؛ این ناحیه از کف پله بالاتر است. در صورتی که حفر چال ادامه داده شود ناحیه­ی ماکزیمم تنش نیز گسترده شده و به کف پله نزدیک می­شود. در حالت اول کف پله پس از انفجار ناصاف شده و به اصطلاح سکو یا قوزک در آن به وجود می­آید که مانع حرکت ماشین­آلات می­گردد و تسطیح آن نیاز به حفاری و انفجار ثانویه دارد، در حالی که در حالت دوم بعلت وجود ماکزیمم تنش در کف پله این وضعیت بوجود نخواهد آمد. بعلاوه باید توجه داشت که نیروی مورد نیاز برای شکستن سنگ در پای پله بیش از اواسط پله می­باشد (شکل 2-1)[1].

شکل 2-1- نمایش اثر اضافه حفاری چال در توضیع تنش حاصل از انفجار

(الف) با اضافه حفاری (ب) بدون اضافه حفاری [1]

در انفجار یک چال اگر چه زون انفجاری از پایین به بالا حرکت می­کند، ولی موج­های فشاری در یک سطح عمودی حرکت نمی­کنند؛ بلکه با یک زاویه­ای رو به بالا حرکت می­کنند. اگر چالی مانند آنچه در سمت چپ شکل(2-2) نشان داده شده است، بدون اضافه حفاری حفر شود. موج­های فشاری نمی­توانند کف پله را کامل خرد کنند و موج های کششی منعکس نمی­شوند. اما اگر مانند سمت راست شکل(2-2) اضافه حفاری رعایت شود، هیچ ناحیه­ خرد نشده­ای در کف پله به وجود نمی­آید و پاشنه ایجاد نمی­شود (شکل2-2) [8].

شکل 2-2- نیاز به اضافه حفاری جهت از بین بردن کف پله[8]

زاویه­ی بین سطح افقی کف چال و سطح تنش­های باقیمانده، به طور معمول بین 10 تا 30 درجه تغییر می­کند (شکل 2-3)[9].

شکل 2-3- میزان اضافه حفاری مورد نیاز جهت انفجار هر چال[9]

با توجه به شکل(2-3) مقدار اضافه حفاری مورد نیاز که از فصل مشترک سطوح مخروطی شکل که در بالای کف هر چال ایجاد می­شوند، برابر است با [9]:

(2-1)

(2-2)

در رابطه­های(2-1) و (2-2)، منظور از اضافه حفاری، زاویه­ی بین سطح افقی چال و سطح تنش­های باقیمانده، فاصله داری و بارسنگ می باشد.

1 Optimization of Blast

Blasthole Productivity 2

1 Subdrilling , Overdrilling , Underdrilling