فهرست مطالب

مهندسی معدن - پیاپی 58 (بهار 1402)

فصلنامه مهندسی معدن
پیاپی 58 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/02/05
  • تعداد عناوین: 7
|
  • لطفعلی عاقلی*، عباس عصاری آرانی، مونا صدیقی صفحات 1-14
    یکی از نهاده های مهم در استخراج معادن، انرژی است. با توجه به اهمیت انرژی در بخش معدن و افزایش قیمت حامل های انرژی در سال های اخیر، شناخت و تحلیل ساختار تقاضای انرژی اهمیت زیادی دارد. هدف این تحقیق، برآورد تابع تقاضای حامل های انرژی در معادن در حال بهره برداری در سطح استان های ایران طی بازه زمانی 1388 تا 1396 بوده است. برای این کار با استفاده از حداکثرسازی سود، ابتدا تابع تقاضای انرژی استخراج شده و سپس برای برآورد مدل از روش حداقل مربعات تعمیم یافته (GLS) استفاده شده است. نتایج مطالعه نشان می دهد که قیمت حقیقی انرژی مطابق با قانون تقاضا اثر منفی و معناداری بر تقاضای انرژی و ارزش افزوده و حجم فیزیکی تولید در معادن در حال بهره برداری اثر مثبت و معناداری بر تقاضای انرژی حامل ها دارد. همچنین در این تحقیق به بررسی اثرات دیگر متغیرها مانند قیمت حقیقی نیروی کار، سرمایه و شیوه مالکیت بر تقاضای انرژی در معادن در حال بهره برداری استان های ایران پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: تقاضای انرژی، قیمت حقیقی انرژی، معادن در حال بهره برداری، حداقل مربعات تعمیم یافته(GLS)
  • عارف جابری، شکراله زارع* صفحات 15-35
    امروزه برای آنالیز و طراحی تونل ها از روش های متعددی استفاده می شود که معمولا برای تونل های شهری که در اعماق کم و در زمین های نرم اجرا می شوند، بهترین روش عددی است. انتخاب مدل رفتاری مناسب یکی از اساسی ترین مراحل در تحلیل عددی است. در اکثر مدل سازی های عددی حفر تونل از مدل رفتاری موهر کولمب استفاده می شود، این مدل رفتاری اغلب منجر به پیش بینی نشست کمتر سطح زمین نسبت به نتایج ابزاربندی می شود. در این تحقیق به بررسی اثر پارامترهای مختلف خاک در نشست سطح زمین مترو خط A قم در مدل های رفتاری سخت شونده، موهر کولمب و دراگر پراگر با استفاده از روش تفاضل محدود پرداخته شد. ابتدا مدل سازی عددی نشست سطح زمین انجام و نتایج تحلیل با داده های ابزاربندی مقایسه شد. در ادامه تاثیر پارامترهای مدول الاستیسیته، زاویه اصطکاک، چسبندگی، ضریب پواسون و وزن مخصوص در مدل های رفتاری مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که مدل رفتاری سخت شونده و مدل رفتاری دراگر پراگر به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیرپذیری را از تغییرات پارامترهای خاک مترو خط A قم دارند.
    کلیدواژگان: نشست سطح زمین، مدل رفتاری دراگر پراگر، خاک سخت شونده، مدل سازی عددی، مترو خط A قم
  • ابراهیم زینلی نژاد فردوسیه، لادن فرومند*، کیوان صداقتی صفحات 36-48
    مدیریت و نظارت دولت بر معادن همواره مورد توجه بوده است و در برخی از مواقع با توجه به تغییر و تحولات متعدد قانونی در طول زمان و یا نظریات فقهی در باب مالکیت، منشا نظارت های دولت بر معادن نیز مورد تفاسیر مختلفی قرار گرفته و در برخی موارد ممکن است این شبه پیش آید که به رسمیت شناختن مالکیت بر معادن یا به عبارت صحیح اعطای حق انتفاع که در قوانین پیش بینی شده است موجب زوال حاکمیت و نظارت دولت بر معادن خواهد بود، بنابراین برای کمک به فعالان این حوزه ضروری است که با بررسی قوانین این موضوع رفع ابهام شود و در ادامه نوع و حدود نظارت دولت بر این گنجینه های الهی با توجه به صلاحیت های مصرحه در قوانین مشخص شود. در این مقاله ابتدا به بررسی قوانین در خصوص نظارت دولت بر معادن و نحوه اعمال آن پرداخته می شود و در پایان ضمن نفی مالکیت و پذیرش وجود حق انتفاع معادن بیان می شود. با این که در قوانین بهره برداری از معادن توسط افراد مجاز است اما دولت با وضع قوانین خاص و منوط کردن بهره برداری افراد به اخذ مجوزهای قانونی، نظارت استصوابی خود را اعمال می کند.
    کلیدواژگان: نقش دولت، نظارت، معادن، حقوق ایران
  • سعیده علیدادی، کیانوش بارانی بیرانوند*، محمد حیاتی صفحات 49-62
    تحقیقات زیادی برای یافتن یک حلال مناسب به جای سیانید در فروشویی طلا انجام گرفته است اما بیشتر روش های پیشنهاد شده به علت داشتن مشکلات زیست محیطی، فنی و اقتصادی، کمتر به طور وسیع در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گرفته اند. اخیرا استفاده از آمینو اسیدها به ویژه گلایسین به عنوان جایگرینی برای سیانید یا به عنوان کمک کننده به سیانید و کاهش دهنده مصرف آن در فروشویی طلا مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق فروشویی سیانید- گلایسین کانه طلا با استفاده از روش طراحی آزمایش ها مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر پارامترهای، غلظت اکسید کننده پراکسید هیدروژن، غلظت سیانید، غلظت گلایسین و درصد جامد بر روی بازیابی طلا مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که موثرترین پارامترها به ترتیب عبارت از درصد جامد، غلظت گلایسین، غلظت سیانید و غلظت اکسیدکننده است. بازیابی طلا با افزایش درصد جامد، غلظت گلایسین و غلظت سیانید کاهش یافته است. بیشترین بازیابی زمانی حاصل شده است که این متغیرها در سطوح پایین خود باشند. در شرایط بهینه در غلظت پراکسید هیدروژن 49/2 درصد، غلظت سیانید 150 گرم بر تن، غلظت گلایسین 35/0 مول بر لیتر و درصد جامد 25 درصد بازیابی حدود 81 درصد طلا حاصل شده است.
    کلیدواژگان: سنگ معدن طلا، فروشویی سیانیدی، گلایسین، بهینه سازی، طراحی آزمایش ها
  • وحید کیانی، سید محمد سید علیزاده گنجی*، محمد حیاتی صفحات 63-74
    کارخانه طلای پویا زرکان آق دره در 32 کیلومتری شمال شهرستان تکاب در استان آذربایجان قرار دارد و طلای آن به روش سیانوراسیون، جذب بر روی کربن فعال و الکترووینینگ بازیابی می گردد. سیانور به دلیل سمیت و خطرناک بودن مشکلات زیادی از نظر زیست محیطی ایجاد می کند در این تحقیق از آمینو اسید ال-والین به عنوان عامل لیچ طلا به منظور جایگزینی ارزان و غیر سمی مورد استفاده قرار گرفت و پارامترهایی مانند غلظت آمینو اسید ال-والین ، دما، pH و زمان به عنوان پارامترها موثر به روش طراحی آزمایش در انحلال مورد بررسی قرا گرفتند و در نهایت تحت شرایط بهینه غلظت آمینو اسید ال-والین 300 گرم بر تن، دما حدود 60 درجه سانتی گراد، pH برابر با 37/11 و زمان 32 ساعت بازیابی طلا حدود 83/88 درصد بدست آمد در صورتی که بر روی این ماده معدنی (با مشخصات ابعادی و عیار ثابت) با انجام فرآیند سیانوراسیون در غلظت 300 گرم بر تن حداکثر بازیابی طلا به 90 درصد رسید و 150 گرم بر تن از این سیانور به صورت مصرف نشده در محلول لیچ باقی می ماند که علاوه بر بالا بردن هزینه مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیند لیچینگ، مشکلات زیست محیطی نیز ایجاد خواهد کرد که نیاز به خنثی سازی محلول قبل از انتقال به سد باطله دارد.
    کلیدواژگان: آمینو اسید آل-والین، طلای پویا زرکان، طلای آق دره، لیچینگ طلا، سیانوراسیون
  • اسما بیابانی، میثم عابدی*، غلامحسین نوروزی، مسعود مجرب صفحات 75-87
    محدوده لغزشی مورد بررسی در البرز مرکزی و جنوب راندگی شمال تهران با جهت شیب به سمت شمال قرار گرفته است. وجود این راندگی سبب قرارگیری واحدهای متفاوت توف و کنگلومرا در کنار هم شده است . سنجش های مقاومت ویژه الکتریکی با برداشت 31 سونداژ الکتریکی در محدوده مورد مطالعه بر روی چهار نیمرخ طراحی شده است. بیشینه فرستنده های جریان تا عمق 600 متر انجام پذیرفته است. روش برداشت داده ها بر اساس آرایه شلومبرژه با فواصل داده برداری یکسان است. روش های سونداژزنی الکتریکی به علت تطابق خوبی که با اطلاعات زمین شناسی، چاه پیمایی و نمونه های مغزه ای نشان می دهند مورد استفاده قرار می گیرند. بر مبنای مدلسازی ژیوالکتریکی، مقاطع مقاومت ویژه الکتریکی سطح زمین لغزش تهیه شد. برای استخراج مدل دقیق تری از سطح زمین لغزش، برداشت لرزه نگاری انکساری نیز در طول سه نیمرخ و فاصله بین گیرنده ها (ژیوفون ها) 8 تا 10 متر در نظر گرفته شد که با طراحی 9 شوت (چشمه) لرزه ای بر روی هر نیمرخ، زمان رسید اولین پرتوی لرزه ای برای مدل سازی به کار گرفته شد. بر روی هر نیمرخ فاصله دورافت ها از اولین ژیوفون 30 و 50 متر فرض شد. با مدل سازی وارون زمان سیر پرتوهای لرزه ای بر اساس مسیر حرکت پرتو از چشمه به ایستگاه، مدل سرعت امواج اولیه تصویر شد. به طور ویژه با تمرکز بر مقایسه مدل سازی وارون این دو روش ژیوفیزیکی سعی شد که مدل زیرسطحی دقیق سطح زمین لغزش احتمالی از روی مدل های مقاومت ویژه الکتریکی و سرعت انتشار امواج لرزه ای ارایه شود.
    کلیدواژگان: وارون سازی، ژئوفیزیک، ژئو الکتریکی، لرزه نگاری انکساری، زمین لغزش
  • حمید گرانیان* صفحات 88-104
    ورقه 1:100000 چهارفرسخ در استان خراسان جنوبی به دلیل داشتن سنگ های ولکانیکی و پلوتونیکی، وجود سنگ های دگرگونی حاوی کانی سازی و اندیس های فلزی پتانسیل بالایی برای اکتشاف ناحیه ای دارد. تعیین آنومالی های ژیوشیمیایی مرکب برای 20 عنصر به روش خوشه بندی طیفی بر روی داده های رسوبات آبراهه ای این ورقه، 6 محدوده برای کانی سازی را پیشنهاد می دهد. در مرحله دوم از تصاویر ماهواره ای سنتینل 2 منطقه مورد مطالعه به دلیل داشتن تعداد باندهای بیشتر و قدرت تفکیک مکانی 10 و 20 متری استفاده شده است. خوشه بندی 10 باند تصاویر ماهواره سنتینل A2 ورقه چهارفرسخ به 5 خوشه (خوشه بندی بهینه بدست آمده با شاخص Silhouette) نشان می دهد که رفتار طیفی پیکسل های خوشه 2 مشابه رفتار طیفی سنگ های آذرین و دگرگونی است. بنابراین دو محدوده آنومالی ژیوشیمیایی قرار گرفته در این خوشه با توجه به سایر داده های اکتشافی به عنوان اولویت اول کانی سازی پیشنهاد شده است. پیکسل های خوشه چهارم رفتار طیفی مشابه سنگ های رسوبی دارند و دو محدوده آنومالی ژیوشیمیایی قرار گرفته بر روی این خوشه برای اولویت دوم اکتشافی در نظر گرفته شده است. مقایسه موقعیت پیکسل های خوشه های اول، سوم و پنجم با نقشه زمین شناسی منطقه مورد مطالعه و بررسی رفتار طیفی آن ها نیز نشان می دهد که این خوشه ها با رسوبات آبرفتی و پادگانه کواترنره همپوشانی دارند که ارزش کانی سازی ندارند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که خوشه بندی داده های ماهواره ای می تواند برای اعتبارسنجی آنومالی های ژیوشیمیایی ناحیه ای و اولویت بندی آن ها استفاده شود.
    کلیدواژگان: اکتشاف ناحیه ای، آنومالی ژئوشیمیایی مرکب، خوشه بندی طیفی، تصاویر ماهواره ی سنتینل 2، ورقه چهارفرسخ
|
  • Lotfali Aghelli *, Abbas Assari Arani, Mona Seddighi Pages 1-14
    Energy is one of the important inputs in mining. Given the importance of energy in the mining sector and the increase in the price of energy carriers in recent years, analyzing the structure of energy demand is of great importance. This study aims to estimate the demand for energy carriers’ function in operating mines across the provinces of Iran during the period 2009-2017. To do this, using profit maximization, first the energy demand function is derived and then the generalized least squares (GLS) method is used to estimate the model. The results of the study show that the real price of energy in accordance with the law of demand has a negative and significant effect on energy demand, and value added and physical volume of production in operating mines have positive and significant effects on energy demand of carriers. This study also examines the effects of other variables such as the real price of labor and capital and the kind of ownership on energy demand in in operating mines in the provinces of Iran.
    Keywords: Energy demand, real energy prices, mines in operation, generalized minimum squares (GLS)
  • Aref Jaberi, Sh Zare * Pages 15-35
    Tunneling in urban areas by passing underneath several buildings causes subsidence due to stress relief and development of elastic and plastic deformations. If these subsidences are not controlled, the structures on the ground will be seriously damaged. Nowadays, several methods are used for tunnel analysis and design and for urban tunnels, which excavated in shallow and soft grounds, the best way is using numerical methods. Choosing the Appropriate behavioral model is one of the most basic steps in numerical analysis. tunnel excavation frequently uses the Mohr–Coulomb behavior model in numerical models.The Mohr-Coulomb elastic-plastic model is one of the most widely used models, used in cases evaluating the hardness of materials, independent of the surface tension. If the Mohr-Coulomb used for modeling of tunnel where in depth tunneling excavation is involved and where an increase in maximum ground surface settlement and decrease in the reliability of stability of tunnels can be seen, which may not be appropriate in some conditions. The more appropriate model should be used to solve this problem, one that can model the hardness of materials based on changes in the level of stress.In this study, the effect of different soil parameters on the ground surface settlement of Qom metro line A in Hardening Soil, Mohr–Coulomb and Drager Prager behavior models was investigated using the finite difference method. First, modeling of ground surface settlement was performed and the analysis results were compared with instrumentation data. Then, the effect of modulus of elasticity, friction angle, cohesion, Poisson's ratio and specific gravity parameters in different behavior models was investigated. The results of this research indicated that the Hardening Soil behavior model and the Drager Prager behavior model have the most and the least changes from the changes of soil parameters of Qom metro line A, respectively.
    Keywords: Ground surface settlement, Drager Prager Behavioral Model, Hardening Soil, Numerical Modeling, Qom metro line A
  • Ebrahim Zeinali Nezhad Ferdoseieh, Ladan Foroomand *, Keyvan Sedaghati Pages 36-48
    Government management and supervision on mines has always been considered and in some cases due to various legal changes over time or significant jurisprudential views on ownership, the source of government oversight of mines has been interpreted differently and in some cases There may be a suspicion that the recognition of ownership of the mines, or in other words the granting of the usufruct provided for in the laws, will lead to the decline of government sovereignty and control over the mines, so in order to help activists in this field, it seems necessary. The ambiguity of this issue should be removed by examining the laws, and then the type and limits of government supervision over these divine treasures should be determined according to the powers authorized in the laws. This article first examines the laws regarding government control over mines and how to apply them, and finally, while denying ownership and accepting the existence of the right to use mines, despite the fact that mining is allowed by individuals, but the government Exercises its approving supervision by enacting special laws and making the exploitation of individuals conditional on obtaining legal licenses.
    Keywords: government role, Administration, Supervision, mines, Iranian Law
  • Saeedeh Alidadi, Kianoush Barani *, Mohammad Hayati Pages 49-62
    Many different lixiviants have been investigated as alternatives to cyanide for gold leaching. Due to environmental, technical, and economic constraints, the industrial application of these alternative methods is still rare up to now. Recent research works have indicated the viability of amino acids and particularly glycine, as an alternative lixiviant to cyanide in the gold industry. In this research, the cyanide-glycine leaching of gold ore has been studied using sign of experiments. The effects of hydrogen peroxide oxidant, cyanide concentration, glycine concentration, and solid content were considered. The results showed that the most effective parameters are solid content, glycine concentration, cyanide concentration, and oxidant concentration, respectively. Gold recovery decreased by increasing solid content, glycine concentration, and cyanide concentration. The maximum gold recovery was achieved when these parameters are at their lowest levels. In optimum conditions, 81% gold recovery could be obtained at 2.49% hydrogen peroxide, 150 ppm cyanide, 0.35 mol/L glycine, and 25% solid content.
    Keywords: Gold Ore, Cyanide leaching, Glycine, Optimization, Design of experiments
  • Vahid Kiani, Seyed Mohammad Seyed Alizadeh Ganji *, Mohammad Hayati Pages 63-74
    Pouya Zarkan Aq Dareh gold factory is located 32 km north of Takab city in Azerbaijan province and its gold is recovered by cyanide, adsorption on activated carbon and electrovining. Cyanide causes many environmental problems due to its toxicity and danger. In this study, the amino acid L-valine was used as a gold leach agent for cheap and non-toxic replacement, and parameters such as the concentration of the amino acid L-valine were used. , Temperature, pH and time were considered as effective parameters in the dissolution of the test design method and finally under optimal conditions the concentration of amino acid L-valine 300 g / t, temperature about 60 ° C, pH equal to 11.37 And the time of 32 hours of gold recovery was about 88.83%, while on this mineral (with dimensional specifications and fixed grade) by performing the cyanation process at a concentration of 300 g / ton, the maximum gold recovery reached 90% and 150 g / Tons of cyanide remain unused in the leach solution, which in addition to increasing the cost of chemicals used in the leaching process, will also cause environmental problems that require the solution to be neutralized before being transferred to the tailings dam
    Keywords: Al-valine amino acid, Zarkan dynamic gold, Aq Darreh gold, gold leaching, Cyanide
  • Asma Biabani, Meysam Abedi *, Gholam Hossain Norouzi, Masoud Mojarab Pages 75-87
    The sliding area under investigation is located in the central Alborz domain and situated at south of the north drift of Tehran with a slope to the north. The presence of this drift has caused the different units of tuff and conglomerate to be juxtaposed. It should be emphasized that electrical resistivity measurements are deployed along four profiles by collecting 31 electrical soundings in the study area. The maximum current has been transmitted up to a depth of 600 meters. The method of data collection is based on a Schlumberger array with the same station spacing. Electric sounding methods are used because of their good agreement with geological and well log information and core analysis. Upon geoelectric modeling, electrical resistivity cross sections of landslide surface were prepared. In order to extract a more accurate model from the landslide surface, refraction seismic was surveyed along three profiles, where the distance between the receivers (geophones) was 8 to 10 meters. By designing 9 seismic shots along each profile, the first arrival times were used for modeling. On each profile, the distances from the first geophone were assumed to be 30 and 50 meters. By inverse modeling of the first arrival travel time of rays along the path from the source to the geophone, the primary wave velocity model was imaged. In particular, focusing on comparing the inverted models of the geophysical methods, an accurate subsurface model of the possible landslide surface will be provided based on the models of electrical resistivity and seismic propagation velocity.
    Keywords: Inversion, Geophysics, Geoelectric, Refraction seismic, landslide
  • Hamid Geranian * Pages 88-104
    The 1:100,000 scale Chahar-Farsakh sheet in South Khorasan province has a high potential for regional exploration.due to its volcanic and plutonic rocks and the presence of metamorphic rocks containing mineralization and metal indices. Determination of composite geochemical anomalies for 20 elements by spectral clustering method on the stream sediment data of this sheet suggests 6 areas for mineralization. In the second stage, Sentinel 2A satellite images of the study area were used because they had more bands and higher spatial resolution of 10 and 20 meters. By clustering the sentinel 2A satellite images into 5 clusters, the optimal clustering obtained with Silhouette index shows that the spectral behavior of the second cluster pixels is similar to the spectral behavior of igneous and metamorphism rocks. Therefore, two geochemical anomaly areas located in this cluster have been proposed as the first priority of mineralization according to other exploration data. The pixels of the fourth cluster have a spectral behavior similar to sedimentary rocks, and the two geochemical anomaly areas located in this cluster are considered for the second exploration priority. Comparing the location of the pixels of the first, third and fifth clusters with the geological map of the study area and studying their spectral behavior also shows that these clusters overlap with the Quaternary alluvial and terrace sediments, which have not the value of mineralization. The results of this study show that the clustering of the satellite data can be used to validate regional geochemical anomalies and to prioritize them.
    Keywords: Regional exploration, Composite geochemical anomaly, Spectral clustering, Sentinel 2 satellite imagery, Chahar- Farsakh sheet