بررسی تاثیر آب‌های زیرزمینی بر روی هزینه‌های تولید و عملیات معدن‌کاری در معادن روباز، مطالعه موردی: معدن مس سرچشمه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد گروه مهندسی انفجار شهید چمران، تهران

2 مهندسی معدن، فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود، شاهرود، ایران.

چکیده

در معادن روباز استخراج ماده‌‌معدنی با حداقل قیمت و کیفیت مطلوب مهم‌ترین هدف معدن‌کاری است. در این مقاله تاثیر آب زیرزمینی بر روی هزینه‌های تولید و فرآیند معدن‌کاری مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور پارامتر سنگ‌شکنی ویژه (S_cr)، معرفی، اندازه‌گیری و مورد استفاده قرار گرفت. برای ارزیابی عملیات معدن‌کاری در شرایط خشک و مرطوب پایگاه داده در دو بخش هزینه‌های تولید و عملیات معدن‌کاری دو انفجار، چال‌های با قطر 6 اینچ ایجاد شد. اختلاف دو شرایط متفاوت معدن‌کاری در افزایش هزینه‌های تولید و کاهش عملکرد تولید مشاهده می‌شود. به طوری که هزینه‌های شامل هزینه حفاری، هزینه انفجار، مجموع هزینه حفاری و انفجار، هزینه بارگیری به ترتیب برابر با 33/83، 450، 67/266 و 200 درصد در شرایط معدن‌کاری مرطوب نسبت به شرایط خشک افزایش داشته است. هزینه سنگ‌شکنی به خاطر مقدار خردشدگی تقریبا مشابه در دو شرایط، یکسان بوده است. همچنین شرایط معدن‌کاری مرطوب باعث کاهش عملکرد تولید معدن مس سرچشمه را در پی داشته است به طوری که عملکرد تولید در بخش‌های شامل بارگیری ویژه و شاخص عملیات واحد معدن‌کاری ویژه به ترتیب برابر با 34/33 و 85/198 درصد نسبت به شرایط خشک کاهش داشته است. به منظور عدم استفاده از مواد منفجره ضد آب، بهبود شاخص عملیات معدن‌کاری و کاهش هزینه‌های تولید پروژه تعیین مدل آب زیرزمینی معدن مس سرچشمه امر ضروری است. با زهکشی آب زیرزمینی در معادن روباز، عملیات معدن‌کاری مطلوب با هزینه کمتر همراه با توسعه پایدار فراهم خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of the underground water on production costs and mining operation in open-pit mines, Case Study: Sarcheshmeh Copper Mine

نویسندگان [English]

  • Ayyub Nikkhah 1
  • Mohammad Taji 2
1 M.Sc. Department of Engineering Blasting Shahid Chamran, Tehran, Iran
2 Department of Engineering, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran.
چکیده [English]

In open pit mines, the extraction of ore rock with minimum price and good quality is the most important mining goal. In this paper, the impact of underground water on production costs and mining process has been investigated. For this purpose, the parameter specific crushing(S_cr ), measured and used. To evaluate mining operation in dry and wet conditions of database in two parts of production costs and mining operations of two blasts, holes with diameter of 6 inches were created. The difference of two different conditions of mining in increasing production costs and reducing production performance is observed such that the costs including drilling cost, blast cost, total drilling and blast costs, loading cost are increased respectively, equal to 83.33, 450, 266.67 and 200 percent in wet mining conditions compared with dry conditions. Rock crushing cost due to crushing amount is almost similar in both conditions. Also, wet mining conditions cause reducing the production yield of Sarcheshmeh copper mine such that production performance in sections including special loading and index specific mining operations unit has been decreased respectively, equal to 33.34 and 198.85 percent compared to dry conditions. In order not to use waterproof explosives, improvement of mining operations index and reduction of project production costs, it is necessary to determine the model of underground water of Sarcheshmeh copper mine. Desirable mining operation will be provided with lower cost with sustainable development by drainage of underground water in open pit mines.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Underground water
  • blast operations
  • mining conditions
  • production costs
  • Sarcheshmeh copper mine

بخشی، ا.، غلام‌نژاد، ج. و فاتحی، ج.، 1393-روش‏های زهکشی در معادن روباز و تأثیر آن بر پایداری دیواره معادن روباز مطالعه موردی: بررسی اثر زهکشی بر پایدارسازی دیواره های نهایی معدن گل‏گهر.فصلنامه پژوهشی پژوهشگر گل‌گهر، شماره 14.

حسن‌زاده، م. و خوشرو، س. ح.، 1393-عوامل ایجاد پاشنه و راه‎های کاهش آن در معدن میدوک.پنجمین کنفرانس مهندسی معدن 24-22 مهرماه، مصلی امام خمینی تهران.

سیاووش حقیقی، م.، زارع، م. و مکنونی گیلانی، س.، 1385-بررسی راهکارهای مختلف جایگزینی چاه بهره‌برداری در معدن سنگ‌ آهن گل‌گهر. بیست و پنجمین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشاف معدنی ایران.

صحرایی، ح.، 1396-محدودیت‌های تهیه و اجرای طرح‌های زهکشی در معادن روباز.چهارمین کنفرانس معادن روباز 27-24 مهرماه 1396، دانشگاه شهید باهنر کرمان.

غیاثی، م.، 1392- بررسی اقتصادی تأثیر میزان خردایش ناشی از انفجار بر هزینه‌های تولید معدن شماره یک گل‌گهر. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان.

کریمی‌نسب، س. و حجت، آ.، 1385-پایدارسازی شیب با زهکشی زیرسطحی. انتشارات دانشگاه شهید باهنر کرمان.

مجتمع مس سرچشمه، 1394الف- گزارش طرح توسعه معدن مس سرچشمه، معدن مس سرچشمه.

مجتمع مس سرچشمه، 1394ب- گزارش واحد حفاری و انفجار معدن مس سرچشمه، مهندسی معدن مس سرچشمه.

مجتمع مس سرچشمه، 1394پ- گزارش واحد مهندسی پروژه معدن مس سرچشمه، مهندسی معدن مس سرچشمه.

نعمتی پریدری، م.، 1390- تحلیل داده‏های هیدروژئوشیمیایی آب‌های زیرزمینی محدوده معدنی سنگ آهن گل گهر سیرجان (معدن شماره 1) با استفاده از روش‌های آماری چندمتغیره. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان.

 

References

Bahrami, S., Doulati Ardejani, F., Aslani, S. and Baafi, E., 2014-Numerical modelling of the groundwater inflow to an advancing open pit mine: Kolahdarvazeh pit, Central Iran.

Beale, G. and Read, J., 2013- Guide line S for Evaluating Water in Pit Slope Stability. CSIRO Publishing.

Beale, G., 2011- Water and Pit Slopes – How much do we understand. Keynote speaker presentation. International Slope Stability Conference, Vancouver, BC.

Connelly, R. J. and Gibson, J., 1985- Dewatering of the open pits at Letlhakane and Orapa diamond mines, Botswana. International Journal of Mine Water; (4): 41-25.

Doulati Ardejani, F. and Singh, R. N., 2004- Assessment of groundwater rebound in backfilled open cut mines using The finite element method. Journal of the Rock Mechanics and Tunnelling Techniques, 10 (1).1-16.

Doulati Ardejani, F., Singh, R. N., Baafi, E. Y. and Porter, I., 2003- A finite element model to: 2. Simulate groundwater rebound problems in backfilled open cut mines. Journal of the International Mine Water Association (IMWA), 22 (1).39-44.

Fortin, S., 2015- Open Pit Mining and The Cost of Water Potential Opportunities Towards Sustainable Mining. SIMON FRASER UNIVERSITY.

Henton, M. P., 1981- The Problem of Water Table Rebound after Mining Activity and its Effect on Ground and Surface Water Quality. (17).111-116.

Hoek, E., Read, J., Karzulovic, A. and Chen, Z. Y., 2000- Rock slopes in Civil and Mining Engineering. Proceedings of the International Conference on Geotechnical and Geological Engineering, GeoEng2000, 19-24 November, Melbourne.

Liang, Z., Ren, T. and Ningbo, W., 2017- Groundwater impact of open cut coal mine and an assessment methodology: A case study in NSW. Int J Min Sci Technolgy, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijmst.2017.07.008.

Mercer, J. K. and Hagan, T. N., 1978- Progress towards optimum blasting. A key to increased productivity and profitability. 11th CMMC, Hong Kong.

Morton, K. L. and Mekerk, F. A., 1993- A phased approach to mine dewatering. Mine Water and the environment, (12).27-34.

Naugle, G. D. and Atkinson, L. C., 1993- Estimating the rate of post-mining filling of pit lakes. Mining Engineering, 45(4).402-404.

Ngah, S. A., Reed, S. M. and Singh, R. N., 1984- Groundwater problems in Surface mining in the united kingdom. International Journal of Mine Water, 3 (1). 1 - 12.

Norton, P. J., 1983- A study of groundwater control in British surface mining, Ph.D. Thesis, Nottingham University, 460p.

Shevenell, L., 2000- Analytical method for predicting filling rates of mining pit lakes: example from the Getchell Mine, Nevada. Mining Engineering, 52(3).53-60.

Stubbins, J. B. and Munro, P., 1965- Open-pit mine dewatering Knob Lake. The Canadian Mining and Metallurgical Bulletin.

Taji, M., Ataei, M., Goshtasbi, K., and Osanloo, M., 2012- A New Approach for Open Pit Mine Blasting Evaluation. Journal of Vibration and Control; (12): 1738-1752.

Vandersluis, G. D., Straskraba, V. and Effner, S. A., 1995- Hydrogeological and geochemical aspects of lakes forming in abandoned open pit mines. Proceedings Hydro-Geo Consultants, Inc. 165 South Union Boulevard, Suite 400, Lakewood, Colorado 80228, 162-177.