فهرست مطالب

نشریه مهندسی منابع معدنی
سال پنجم شماره 1 (بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/03/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سعید مجرد* صفحات 1-20
    منطقه مورد مطالعه در شمال شرقی شهرستان نی ریز و در نزدیکی روستای قوری در استان فارس واقع شده است. از نظر زمین شناسی واحدها در زون سنندج - سیرجان و با روند عمومی شمال غربی - جنوب شرقی قرار دارند. اغلب این واحدها را واحدهای آهکی، واحدهای سرسیت - کلریت شیست و واحدهای آمفیبولیتی تشکیل می دهند. در این پژوهش، با استفاده از دو سری داده سنجش از دور سنجنده ASTER و مغناطیس سنجی زمینی برای پتانسیل یابی و شناسایی مناطق امیدبخش کانه زایی آهن در محدوده مورد مطالعه پرداخته شده است. با استفاده از داده های سنجنده ASTER، روش های ترکیب رنگی کاذب (FCC)، نسبت گیری باندی (BR)، تحلیل مولفه اصلی (PCA) و روش کمترین مربعات (LS-Fit) استفاده شد و مناطق دارای آلتراسیون های پروپلیتیکی، کلریتی و فیلیک مشخص شدند که منجر به شناسایی چهار منطقه امیدبخش A، B، C و D تقریبا موازی یکدیگر با روند عمومی شمال غرب - جنوب شرق شد. با استفاده از داده های مغناطیس سنجی زمینی، روش های برگردان به قطب (RTP)، ادامه فراسو تا ارتفاع 100 متری، مشتق قایم مرتبه اول، سیگنال تحلیلی و زاویه تیلت (کجی) استفاده شد که کلیه نتایج منجر به شناسایی چهار نوع آنومالی A’، B’، C’ و D’ شد که این چهار نوع آنومالی نیز روند شمال غرب-  جنوب شرق دارند. نتایج هر دو روش منطبق بر یکدیگرند. آنومالی های A  و B مربوط به دو دایک و با عمق کم در شمال منطقه و آنومالی های C و D مربوط به دو توده بزرگ با عمق منشا بیشتر از صد متر در قسمت مرکزی و جنوب منطقه مورد مطالعه شناسایی و اکتشاف شد.
    کلیدواژگان: مغناطیس سنجی زمینی، سنجش ازدور، آهن، دایک
  • حمید گرانیان*، سید حسن طباطبایی صفحات 21-40
    تفکیک الگوهای ژیوشیمیایی که به صورت غنی شدگی- تهی شدگی عناصر، خود را نشان می دهند، یکی از مسایل مهم در تفسیر داده های ژیوشیمیایی محسوب می شود. استفاده از روش فرکتالی طیف توان به دلیل انتقال داده ها از حوزه مکان به فرکانس، امکان تفکیک چنین داده هایی را میسر می سازد. با پیاده سازی الگوریتم طیف توان- مساحت بر روی نتایج آنالیز طلا و آنتیموان نمونه های ژیوشیمیایی محیط خاکی در منطقه اکتشافی ساری گونای، برای هر عنصر سه نقشه های نویز، آنومالی و زمینه تهیه شده است.داده های نقشه های نویز معادل 5 تا 6 درصد دامنه تغییرات داده های اولیه را شامل شده است و نشان دهنده خطاهای نمونه برداری و آنالیز و تغییرات سریع ناشی از توزیع عناصر در سنگ های مختلف است. نقشه های آنومالی که دامنه تغییرات آن مشابه دامنه تغییرات داده های اولیه است، نشان دهنده مکان های با عیارهای بالا و موقعیت دقیق آنومالی ژیوشیمیایی سطحی است. درحالی که نقشه های زمینه که حدود 12 تا 18 درصد دامنه تغییرات داده های اولیه را شامل می شوند، نشان دهنده روند کلی تغییرات عیار در منطقه مطالعاتی و موقعیت تقریبی آنومالی ژیوشیمیایی است. از نقشه آنومالی که مرکز کانی زایی را نشان می دهد برای طراحی حفاری های اولیه و از نقشه زمینه که محدوده کانی زایی را نشان می دهد برای طراحی شبکه حفاری در فازهای اکتشافی مقدماتی و تفصیلی می توان استفاده کرد.  نقشه های آنومالی و زمینه نواحی کانسار ساری گونای، آق داغ و یک ناحیه جدید را برای اکتشاف طلا و نواحی کانسار ساری گونای، آق داغ و محدوده گسل بین دو کانسار را برای اکتشاف آنتیموان پیشنهاد کرده اند.
    کلیدواژگان: مدلسازی فرکتالی، طیف توان، آنومالی ژئوشیمیایی، فیلتر کردن نقشه های ژئوشیمیایی، کانسار طلای اپی ترمال ساری گونای
  • فرشاد نژادشاه محمد*، محمد باقر فتحی صفحات 41-57
    امروزه توانایی تولید بزرگ مقیاسو میزان بالا در معادن تخریب بلوکی منجر به توجه بیشتر در بهینه سازی عملیات استخراج این معادن شده است. تخریب یکنواخت این معادن به معنای هم زمان بودن شروع تخریب از تمام بلوک ها نیست. در گسترش تخریب ایمن که با کنترل راستای پیشروی تخریب همراه است، باید دوره زمانی شروع به فعالیت هر بلوک مشخص و سپس بر مبنای برنامه ریزی تولید، آهنگ های تخریب کل معدن تعیین شود. در مسایل برنامه ریزی تولید تخریب بلوکی یکی از مهم ترین محدودیت ها کنترل راستای پیشروی تخریب است. در کنترل این راستا عامل بحرانی مساله برنامه ریزی تولید، اولویت بندی بین بلوک ها در شروع فرآیند تخریب با توجه به موقعیت مکانی هر بلوک است. هدف اصلی این تحقیق تعیین تقدم بندی بین بلوک ها با توجه به راستای پیشروی است. این مقاله سعی دارد تا رویکردی ابتکاری با استفاده از نرم افزار متلب ارایه کند تا وابستگی به محاسبات زمان بر و سلیقه ای طراحان در تقدم بندی شروع فعالیت بلوک ها حذف شود. در این رویکرد با وارد کردن هر راستای پیشروی تخریبی، نظم و ترتیب زمانی استخراج بین بلوک ها محاسبه شده و در نهایت خروجی آن به عنوان یک محدودیت اصلی در مسایل زمان بندی تولید استفاده می شود. در بررسی مدل پیشنهادی، 98 بلوک از معدن نورثپارک برای 12 دوره زمانی از عمر معدن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج اجرای مدل پیشنهادی در دو راستای غرب- شرق و جنوب- شمال نشان داد که بلوک های واقع در نقاط شروع راستای تخریب، در دوران اول و با پیشروی به نقاط واقع در انتهای راستای تخریب، بلوک ها در اواخر عمر معدن وارد فرآیند تخریب می شوند.
    کلیدواژگان: تخریب بلوکی، کنترل راستای پیشروی تخریب، دوره زمانی شروع تخریب، نرم افزار متلب
  • رضا میکائیل*، محمد عطایی، وحید سبزی، امیر جعفرپور صفحات 59-75
    انرژی مصرفی دستگاه های برش دهنده سنگ یکی از فاکتورهای مهم هزینه ساز در طی فرآیند برش سنگ های ساختمانی است. با پیش بینی دقیق انرژی مصرفی دستگاه برش، علاوه بر تخمین هزینه های برش، می‏توان به شرایط بهینه عملیاتی برش در جهت کاهش مصرف انرژی نزدیک شد. در این پژوهش، سعی شده است تا با استفاده از سیستم‏های طبقه بندی فازی چند فاکتوره، میزان قابلیت برش پذیری سنگ های ساختمانی نرم را از دیدگاه شدت جریان مصرفی دستگاه برش اره با توجه به مشخصات فیزیکی و مکانیکی از قبیل مقاومت کششی برزیلی، درصد کوارتز محتوای سنگ، اندازه متوسط دانه، مقاومت فشارشی تک محوری، مدول یانگ و سختی موس مورد ارزیابی قرار داد. بدین منظور، پس از توسعه سیستم طبقه بندی فازی، هفت نمونه سنگ ساختمانی کربناته شامل تراورتن آذرشهر، تراورتن حاجی آباد، تراورتن دره بخاری، مرمریت هرسین، مرمریت صلصالی، مرمریت انارک و مرمریت هفتومان با استفاده از سیستم فازی ارایه شده، رده بندی شد و نتایج با میزان شدت جریان مصرفی دستگاه برش اره مورد ارزیابی و اعتبارسنجی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی‏ها نشان داد که سیستم طبقه بندی فازی سه رده ای، قادر به ارزیابی بهتری از قابلیت برش پذیری سنگ های ساختمانی نرم از دیدگاه برق مصرفی دستگاه برش سنگ است.
    کلیدواژگان: قابلیت برش سنگ‏های کربناته، ماشین برش اره، طبقه بندی فازی، برق مصرفی
  • وهاب سرفرازی*، محمدرضا عجم زاده صفحات 77-102

    ابعاد حفریات زیرزمینی یکی از پارمترهای کلیدی در پایداری آن است. در توده سنگ های ضعیف، حفریات بزرگ زمان پایداری کمی دارند بطوری که این زمان از زمان نصب نگهداری کمتر است. راک بولت ها به عنوان یکی از سیستم های نگهداری در پایدارسازی پروژه های مهندسی سنگ کاربرد دارند. نقش اصلی راک بولت ها، افزایش مقاومت زمین است. عملکرد راک بولت ها به کیفیت نصب آن ها بستگی دارد. با استفاده از روش های کشش راک بولت و تست گشتاور می توان از کیفیت نصب راک بولت مطلع شد. شبیه سازی های عددی از دیگر از روش هایی است که برای مطالعه رفتار راک بولت کاربرد دارند. در این روش ها می توان رفتار پیچیده راک بولت را که با مطالعه آزمایشگاهی امکان پذیر نیست، مطالعه کرد. در این مقاله سعی شده است که با استفاده از نرم افزار franc 2d تاثیر نیروی وارده از طرف راک بولت بر روی درزه Yشکل مدلسازی شود. زاویه درزه بزرگ نسبت به افق (β) صفر، 45 و 90 درجه است. زاویه درزه کوچک نسبت به درزه بزرگ (α)، 20، 40، 60، 80، 100، 120، 140 و 160 درجه است.  فاصله درزه از مرکز محل اعمال نیرو 2a، 3a و 4a است که a طول درزه بزرگ است. در این پژوهش 52 مدل مورد بررسی قرار گرفت. در حالتی که درزه افقی باشد بیشترین و در حالت قایم کمترین رشد درزه دیده می شود. بیشترین تعداد رشد درزه نیز در حالتی است که زاویه درزه بزرگ نسبت به افق 45 درجه باشد. بیشترین گسترش رشد شاخه کوچک در حالت افقی و بیشترین تعداد رشد شاخه کوچک درزه نیز در زاویه 45 درجه نسبت به افق اتفاق افتاده است.

    کلیدواژگان: راک بولت، franc 2d، درزه Yشکل، رشد درزه، زاویه داری، فاصله داری
  • گلسا صادق اسلام، حسن مومیوند* صفحات 103-124

    تغییر روش حفر از چالزنی و آتشباری به مکانیکی با استفاده از ماشین آلات دارای مزایای متعددی است.  میزان سستی توده سنگ برجا مبنای مهمی برای تغییر روش حفر است.  چنانچه تغییر روش حفر امکان پذیر باشد، قیمت تمام شده صحیح هر روش نیز معیار مهمی است.  میزان سستی توده سنگ برجا برای قابلیت حفر به روش مکانیکی با استفاده از بولدوزر را می توان با استفاده از ویژگی های توده سنگ نظیر مقاومت فشاری یک محوری و فاصله ناپیوستگی ها یا در حدود سست بازه تغییرات شاخص قابلیت انفجار BI)) و شاخص خردایش سنگ RFI)) مورد بررسی قرار داد.  خرج ویژه مبتنی بر ویژگی های توده سنگ برجا را می توان بر اساس شاخص BI یا RFI که با استفاده از آن قیمت تمام شده حداقل می شود، برآورد کرد. در این تحقیق پارامترهای توده سنگ برجا مربوط به شاخص قابلیت انفجار و شاخص خردایش سنگ در معدن سنگ آهک سردار بوکان اندازه گیری و برداشت شده و امتیازهای BI برابر 20/33  و RFI برابر 42 تعیین شده اند. مقاومت فشاری یک محوری برابر 38/13 و فاصله ناپیوستگی ها کمتر از 0/1 متر و همچنین هر یک از امتیازهای به دست آمده مربوط به آستانه سست شاخص های BI و RFI  است که در چنین شرایطی بولدوزر قادر است، ماده معدنی را حفر کند.  خرج ویژه حاصل از امتیاز BI برابر 18/0 کیلوگرم بر مترمکعب و خرج ویژه حاصل از امتیاز RFI برابر 0/253 کیلوگرم بر متر مکعب حاصل شد.  طی عملیات چالزنی و آتشباری در چند مرحله با تغییر الگوی چال ها کلیه هزینه های بخش های مختلف و قیمت تمام شده فرآیند چالزنی و آتشباری به روش صحیح تعیین شد.  عملیات آتشباری برای خرج ویژه 0/253کیلوگرم بر متر مکعب به عنوان خرج ویژه حداقل نیز اجرا شد و بر اساس خرج ویژه حداقل، قیمت تمام شده برابر 14434 ریال بر مترمکعب (6443ریال بر تن) مربوط به سال 1396 حاصل شد.  برای جایگزین روش حفر از چالزنی و آتشباری به مکانیکی،از بولدوزر استفاده شد و قیمت تمام شده حفر با استفاده از بولدوزر 8319 ریال بر متر مکعب (3713 ریال بر تن) مربوط به سال 1396 حاصل شد که 58 درصد قیمت تمام شده حفر به روش چالزنی و آتشباری در حالت اجرای الگوی بهینه (خرج ویژه حداقل) است.  امکان تغییر روش حفر سنگ از آتشباری به مکانیکی می تواند تحول مهمی در بهره وری اقتصادی، ایمنی و زیست محیطی باشد.

    کلیدواژگان: حفر، چالزنی، آتشباری، مکانیکی، بولدوزر، ویژگی های توده سنگ، قیمت تمام شده، بهره وری
  • رضا دهقان*، محسن آقایی صفحات 125-142

    از آنجا که در جداکننده دو مرحله ای واسطه سنگین، بار ورودی تحت فشار اتمسفر به دستگاه وارد می شود و اختلاف فشار سیال داخل دستگاه با محیط بیرون، از طریق تنظیم فشار معکوس در خروجی های غوطه ور و محصول میانی کنترل می شود، بررسی تاثیر فشار محیط بر عملکرد جداکننده اهمیت دارد. در این تحقیق، اثر فشار محیط بر الگوی جریان در این جداکننده با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مدلسازی شده است. بدین منظور، از مدل چندفازی حجم سیال (VOF) برای تعیین شکل اولیه و موقعیت هسته هوا در داخل جداکننده و از مدل فاز مجزا (DPM) برای توصیف جریان ذرات جامد استفاده شد. آشفتگی با استفاده از مدل تنش رینولدز (RSM) توصیف شده است. شبیه سازی در فشار 1 اتمسفر(در سطح آب های آزاد)، 0/86اتمسفر (در ارتفاع 1250 متر از سطح دریا) و 0/64 اتمسفر (در ارتفاع 3500 متر از سطح دریا) انجام شد. بر اساس نتایج شبیه سازی، تغییر در فشار محیطی منجر به تغییراتی در میدان جریان، پارامترهای ماکروسکوپیک و عملکرد جداکننده می شود. اعتبار نتایج شبیه سازی با مقایسه و انطباق بر نتایج آزمایشگاهی حاصل از یک دستگاه جداکننده شفاف ساخته شده به همین منظور تایید شده است. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که با کاهش فشار محیط، مقدار خطای احتمال (Ep) کاهش و بازیابی واسطه افزایش می یابد، اما مقادیر این تاثیرات کمتر از 2 % به دست آمد. لذا می توان از جداکننده واسطه سنگین گریز از مرکز دو مرحله ای در موقعیت های مکانی با ارتفاع مختلف از سطح دریا بدون این که خللی در عملکرد جداکننده ایجاد شود، استفاده نمود.

    کلیدواژگان: دینامیک سیالات محاسباتی، فشار اتمسفر، مدل فاز مجزا، جدایش واسطه سنگین
  • کیان معتمدی، سعید زندوکیلی*، امیر حاجی زاده عمران صفحات 143-160

    در پژوهش حاضر ضمن تشریح مکانیزم های نرم کنی آسیای گلوله ای و آسیای غلتکی فشار بالا (HPGR)، به بررسی پارامترهای فیزیکی متاثر از مکانیزم شکست، مانند اندازه، شکل و سطح مخصوص پرداخته شد. همچنین تاثیر این متغیرها بر شاخص های کیفی گندله خام تولیدی بررسی شد. علاوه بر این پس از تولید کنسانتره آهن دردانه بندی های یکسان از تجهیزات HPGR و آسیای گلوله ای، میزان نرمه و شکل سطحی ذرات تولیدی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که سطح مخصوص ذرات محصول HPGR در مقایسه با آسیای گلوله ای بیشتر است. این ویژگی در نتیجه افزایش میزان ذرات نرمه در محدوده 7 تا 25 میکرون، وجود میکرو و ماکروترک ها و شکستگی های سطحی بیشتر ذرات در محصول HPGR تشخیص داده شد. همچنین ضمن گندله سازی از محصولات آسیای گلوله ای و HPGR در d80 یکسان (90 و 43 میکرون) مشخص شد که در d80=90 µm گندله های خام تولیدی از محصول HPGR، مقاومت دراپ و استحکام فشاری بیشتری نسبت به حالت تر وخشک دارند. همچنین گندله های خام تولیدی از محصول HPGR درحالت تر و در d80=43 µm نیز دارای مقاومت دراپ و استحکام فشاری بالاتری در مقایسه با محصول آسیای گلوله ای بودند. اما استحکام فشاری گندله خام تولید شده در حالت خشک در محصول HPGR، نسبت به محصول آسیای گلوله ای درd80=43 µm، به میزان 63/18درصد کاهش داشت که این میزان کاهش به افزایش بیش از حد سطح مخصوص و جذب بیش از حد آب توسط ذرات نرمه نسبت داده شد.

    کلیدواژگان: آسیای گلوله ای، HPGR، سطح مخصوص، شاخص های کیفی، گندله خام
|
  • S. Mojarad * Pages 1-20
    In this study, processing and interpretation methods in remote sensing such as visual and spectral analysis have been performed on the ASTER (advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer) data from northeast of neyriz area, and as a result, the alteration zones in the area have been identified. Then, the results of magnetometric data, using geological information, alteration and mineralization from the have been interpreted. The emergence and expansion of a measuring instrument for geological and mineralogy in the field of mine mineral resources in recent decades are due to the importance of this industry. The study area is located in the northeast of neyriz and near the village of Ghori in Fars province. Geologically, the units of the study area are located in the zone-Sanandaj-Sirjan and with the general northwest-southeastern trend.
    Keywords: Remote Sensing, Magnetometric, ASTER, Neyriz, Ghori
  • H. Geranian *, S.H. Tabatabaei Pages 21-40
    Identification of geochemical anomaly patterns, which indicate the enrichment and depletion of elements, is an important issue in the interpretation of geochemical data. The use of the power spectrum-area fractal method allows the better separation of geochemical populations that is due to transformation of the data from spatial domain to frequency domain. By implementing this method on the dataset of Au and Sb element contents obtained from chemical analysis of soil samples taken Sari Gunay exploration zone, three models including noise, anomaly and background maps were prepared for each element. The data of the noise maps constitute 5-6 percent of the primary data variation range and indicate sampling and analysis errors and rapid changes due to the distribution of elements in different rocks. Anomaly maps those variation range is similar to the variation range of initial data, represent enrichment locations and precise positioning of surface geochemical anomalies. However, background maps that cover about 12-18 percent of the variation range of primary data indicate the general trend of the concentration variations in the study area and the approximate location of geochemical anomalies. Anomaly map that shows the mineralization centre can be used to design a preliminary drilling network and the background map that shows the mineralization area, can be used to design drilling network in preliminary and detailed exploration phases. Anomaly and background maps have proposed Sari Gunay and Agh Dagh deposits areas and a new area for gold exploration. Besides, they have suggested Sari Gunay and Agh Dagh deposits areas and the fault area between two deposits for antimony exploration.
    Keywords: Fractal modelling, Power spectrum, Geochemical anomaly, Filtering of geochemical maps, Sari Gunay epithermal gold deposit
  • F. Nezhadshahmohammad *, M.B. Fathi Pages 41-57
    Mass production and the high rate of block caving have caused to special considerations in operational optimization of these mines. In caving mines, the uniform extraction not means as equal extraction from blocks. In the uniform caving, controlling of caving propagation is one of the most critical factors in the stability of caving mines. Selection of advancement direction is one of the most important constraints in block caving and in the advancement direction controlling one of the critical aspects related to blocks precedency. So the goal of this research is to determine block precedence according to caving direction. It is crucial to control and validate the advancement direction to reach an optimum scheduling program. In this paper, an innovative approach is presented to control and predict the best advancement direction. MATLAB software is the framework of the presented model. The designer can find the desired direction by introducing a start and end points for caving propagation. Finally, its output can be used as input to scheduling programs of caving mines. Application and comparison of the model based on the advancement direction algorithms are validated using 98 using over 12 periods. The results show that the presented model respected to advancement direction and the model size is an accepted range for production planning problems.
    Keywords: Caving mines, Caving advancement direction, Caving start period, MATLAB
  • R. Mikaeil *, M. Ataei, V. Sabzi, A. Jafarpour Pages 59-75
    Predicting the ampere consumption in carbonate rock sawing process is very important for the determination of the electrical energy cost per unit of production. In addition, ampere consumption prediction may be used for selecting the optimum operation parameters to obtain high production rate. In this study, it is aimed to develop fuzzy classification systems to evaluate and classify the carbonate rock based on physical and mechanical properties such as Brazilian tensile strength, equal quartz content, grain size, uniaxial compressive strength, Young modulus and Mohs hardness. Varieties of seven carbonate rocks such as Azarshahr travertine, Hajiabad travertine, Dare-bukhari travertine, Harsin marble, Salsali marble, Anarak marble and Haftooman marble were classified by developed fuzzy classification system. To validate the classification’s results, ampere consumption was recorded during sawing process for each studied rocks. The results of the study show that the three-class fuzzy classification system is capable to evaluate the carbonate rock saw-ability and ampere consumption during soft dimensional stone sawing process.
    Keywords: Carbonate rock sawability, Stone sawing machine, Fuzzy classification, Ampere consumption
  • V. Sarfarazi *, M.R. Ajamzadeh Pages 77-102

    The dimension of underground structure is a key factor in its stability. Rock blotting has important effect in rock mechanic projects. It increases the stability of rock blocks. The performance of rock bolt is depending on the quality of its set up. Quality of its set up is determined by pull out test method. Numerical simulation is other method for determination of rock blotting behavior. In this paper, the effect of tensile loading on the “Y” shape joint is determined using FRANC2D. The angularity of large joint tail (β) changes from 0° to 90° with increment of 45°. The angularity of small joint tail related to large joint tail (α) changes from 20° to 160° with increment of 20°. The spacing between joint and loading place change from 2a to 4a with increment of “a” which “a” is the length of large joint tail. Totally 52 model were simulated. In the case of horizontal joint the crack growth length is maximum and vertical joint has minimum effect on the crack growth. When the angularity of large joint tail related to horizontal was 45°, the maximum of crack growth was occurred. The maximum of crack growth from small joint tail was occurred when it is in horizontal configuration. The maximum number of small joint tail growth occurred when its angularities related to horizontal axis was 45°.

    Keywords: rock bolt, Y shape joint, crack growth, angularity, spacing
  • G. Sadegheslam, H. Moomivand * Pages 103-124

    Changing excavation from drilling and blasting to mechanical method has many advantges related to the environmental health, safety, and economic benefits. The rock mass weakness degree due to the possibility of excavation by a bulldozer can be the important basis for the changing the excavation method. In adition, the cost price of each method is also an important criterion. The rock mass weakness degree can be investigated using rock mass properties such as uniaxial compressive strength (UCS) and discontinuity spacing or relatively lower limit of blastability index (BI) or at the higher limit of rock fragmentation index (RFI). UCS=13.38 MPa, discontinuity spacing<0.1 m, BI=20.33 and RFI=42 were obtained in Sardar Bucan limestone mine. The powder factors were also obtained 0.18 kg/m3 and 0.253 kg/m3 for using BI and RFI respectively. Drilling and blasting operations were carried out for using different powder factors espacialy for minimum powder factor of 0.253 kg/m3 with burden to blasthole diameter ratio of 42 corresponding RFI=42. The cost price was assessed 14434 Rls/ m3 (6443 Rls/ton) for powder factor of 0.253 kg/m3. Mechanical excavation using a bulldozer was applied to replace the method of drilling and blasting, and the cost price of excavation by bulldozer was obtained equal to 8319 Rls/m3 (3713 Rls/ton), which was 58% of the cost of drilling and blasting method at the optimized conditions. The possibility of changing excavation from blasting to mechanical method can be an important development in the safety, economic and environmental benefits.

    Keywords: Excavation, Blasting, Mechanical, Bulldozer, Cost price
  • R. Dehghan *, M. Aghaei Pages 125-142

    The effects of atmospheric pressure of the site of installation of a centrifugal two-stage heavy medium separator is of crucial importance because the pressure difference between the medium input and the sink output streams is adjusted by the back pressure rings. However, contrary to the dense medium cyclone, the raw feed ore into this separator is sluiced without pumping.  In this research, the effect of atmospheric pressure on the flow pattern inside the Tri-Flo separator is investigated using the computaional fluid dynamic (CFD) simulation. Therefore, the volume of fluid (VOF) model and discrete phase model (DPM) were used for the calculation of the diameter of the air core and the behavior of solid particles, respectively. Reynols stress model (RSM) was used for turbulence modeling. Simulations were performed in three different atmospheric pressure including 1, 0.86 and 0.64 atm, representing the site of installation at sea level and heights of 1250 meters and 3500 meters above the sea level, respectively. The CFD simulation results showed that the change in atmospheric pressure has some effects on the flow fields, macroscopic parameters and the performance of the Tri-Flo separator. The results of simulation were validated against the experimental data achived using the transparent laboratort Tri-Flo separator. The fluid velocity in output streams and the size and the pattern of air core were used for validation. The decrease in Ecart propale error (Ep) of the separator and increase in the medium recovery were observed, when the atmospheric pressure was decreased. However, the effects were in the margin of 2%. According to the results of this research, the Tri-Flo separator can be used in different elevations from the sea level, without serious problem in the operation regime.

    Keywords: CFD simulation, Atmospheric pressure, Discrete phase model (DPM), Dense medium separation (DMS)
  • K. Motamedi, S. Zandevakili *, A. Hajizadeh Pages 143-160

    The present study aims to evaluate the effects of fracture mechanism on physical parameters such as size, shape, and specific surface area and to provide a description on how the grinding mechanisms of ball mill and High-Pressure Grinding Roll (HPRG) work. Moreover, the effects of these parameters on qualitative indicators of green pellets were also investigated. Furthermore, the amount of fine particle and surface shape of the obtained particles were compared. Results showed that the specific surface area of particles produced through HPGR is more than Ball Mill. This feature was recognized as the result of the increasing fine particles in the range of 7-25 µm and the presence of micro and macro cracks and fractures on the surface of the most particles manufactured by HPGR. In addition, pelletizing processes of HPGR and ball mill products at the same particle size distribution of 80% less than 43 and 90 µm showed that green pellets produced with HPGR product in d80=90 µm have more drop number and compressive strength in both dry (D.C.S) and wet (W.C.S) modes compared to ball mill. Also, the green pellets produced from HPGR product at d80=43 µm had higher drop number and W.C.S than ball mill product. But, compressive strength of green pellets in HPGR product showed 63.18% lower values of D.C.S than pellets produced by ball mill product at d80=43 µm. The reason for the lower D.C.S of the HPGR product is the increase of fine particles and specific surface area that consequently led to high water absorption by the fine particles.

    Keywords: Ball mill, HPGR, Specific surface area, Qualitative indicators, Green pellet