تحلیل عوامل موثر بر انباشت درون معدنی باطله در معادن روباز فلزی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

چکیده

امروزه نیاز صنایع و پیشرفت جوامع، صنعت معدنکاری را به تولید بیشتر مواد معدنی واداشته است. روش استخراج روباز به عنوان یک روش با تولید بالا، با تولید حجم زیادی از باطله نیز همراه است. در این روش، باطله تولید شده باید در محلی انباشت شود. انباشت باطله‌های معدن مشکلاتی مانند آسیب‌های محیط زیستی، کمبود فضا در آینده و هزینه حمل را به دنبال خواهد داشت. رویکرد انباشت باطله‌ها درون کاواک می‌تواند به عنوان راهی کارگشا برای حل این مشکل باشد؛ اما از آنجا که این رویکرد از معادن سطحی مثل زغال گرفته شده است باید دید که در چه شرایطی برای معادن روباز امکان پیاده‌سازی دارد، بنابراین هدف از مطالعه حاضر بررسی انباشت درون معدنی باطله‌ها در معادن روباز فلزی و تحلیل عوامل موثر بر آن است. در این تحقیق پس از معرفی عوامل موثر بر انباشت درون معدنی به تحلیل هندسی برخی از این عوامل نظیر طول، شیب و ضخامت ذخیره، میزان روباره و نسبت طول به ضخامت ذخیره به صورت دوبعدی پرداخته شد. پس از تحلیل حساسیت عوامل موثر در این رویکرد، مهم‌ترین عامل نسبت گستردگی افقی به گستردگی قائم یا همان نسبت طول به ضخامت ذخیره به دست آمد. نتایج نشان می‌دهد که بهترین حالت این نسبت بین 6 تا 7 است. بدین معنا که اگر نسبت یاد شده بین این دو عدد باشد، حداکثر باطله درون کاواک را می‌توان به ‌صورت درونی انباشت کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Analysis of Factors Affecting In-pit Dumping in Metallic Open Pit Mines

نویسندگان [English]

  • M.H. Fattahi 1
  • M. Ataee-pour 2
1 M.Sc, Dept. of Mining Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Dept. of Mining Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

In today’s world, industries and societal advancements have compelled the mining sector to extract greater quantities of minerals. Open-pit mining, known for its high productivity, generates substantial amounts of waste. It is essential to dump this waste, but the dumping of mine wastes can lead to various issues, including environmental degradation, future space constraints, and increased transportation costs. A potential solution is the in-pit dumping approach; however, this method, which has been effectively employed in surface mines like coal, requires careful consideration of whether it can be adapted to open-pit operations. The aim of this study is to explore the feasibility of an in-pit dumping approach in open-pit metal mines and to evaluate the influencing factors. We begin by identifying the key elements that affect in-pit dumping, followed by a geometric analysis of several of these factors, including the length, slope, and thickness of the deposit, as well as overburden volume and the ratio of length to thickness. This analysis is conducted in two dimensions. After assessing the sensitivity of these influential factors, we determine that the most critical is the ratio of horizontal extent to vertical extent — or the ratio of length to thickness of the deposit. Our findings suggest that the optimal ratio lies between 6 and 7. This indicates that maintaining the ratio within this range allows for maximum in-pit dumping of waste in open pit mines.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Metal deposit
  • Open pit mines
  • Waste dumping
  • Geometric factors
  • Sensitivity analysis

مراجع

  1. اصانلو، م.؛ 1380؛ "بازسازی معادن". انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران.
  2. Li, Y., Topal, E., and Ramazan, S. (2014). “Optimising the long-term mine waste dump progression and truck hour schedule in a large-scale open pit mine using mixed integer programming”. In: Orebody Modelling and Strategic Mine Planning SMP 2014 Symposium, Nov. 24, Perth: The Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 335-344.
  3. Lizotte, Y., and Bonates, E. (1987). “Truck and shovel dispatching rules assessment using simulation”. Mining Science and Technology, 5(1): 45-58.
  4. Singh, P., Kainthola, A., Singh, R., Gupte, S. S., Maji, V., and Singh, T. N. (2013). “Estimation of critical parameters for slope instability in an in-pit mine dump”. Society of Geoscientists and Allied Technologists Bulletin, 14(1): 34-44.
  5. Das, R., Topal, E., and Mardaneh, E. (2022). “Improved optimised scheduling in stratified deposits in open pit mines–using in-pit dumping”. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, 36(4): 287-304.
  6. Selyukov, A. (2015). “Technological significance of internal dumping in open pit coal mining in the Kemerovo Region”. Journal of Mining Science, 51(5): 879-887.
  7. Badiozamani Tari Nazari, M. M. (2014). “An Integrated Optimization Model for Strategic Open-Pit Mine Planning and Tailings Management”. Ph.D. Thesis, University of Alberta. DOI: https://doi.org/10.7939/R3QV3CC13.
  8. Selukov, A. V. (2014). “Advanced technology based on new technological and organizational principles of spatial development of front of mining operations at open pits”. In: Taishan Academic Forum–Project on Mine Disaster Prevention and Control, Atlantis Press.
  9. Das, R., Topal, E., and Mardaneh, E. (2022). “A Review of Open Pit Mine Waste Dump Management Planning”. Available at SSRN 4191439, pp. 30. DOI: https://doi.org/10.2139/ssrn.4191442.
  10. Verma, D., Kainthola, A., Gupte, S., and Singh, T. (2013). “A finite element approach of stability analysis of internal dump slope in Wardha valley coal field, India, Maharashtra”. American Journal of Mining and Metallurgy, 1(1): 1-6.
  11. Sakantsev, G., and Cheskidov, V. (2014). “Application range of internal dumping in opencast mining of steep mineral deposits”. Journal of Mining Science, 50(3): 501-507.
  12. Rimélé, M. A., Dimitrakopoulos, R., and Gamache, M. (2018). “A stochastic optimization method with in-pit waste and tailings disposal for open pit life-of-mine production planning”. Resources Policy, 57: 112-121.
  13. Das, R., Topal, E., and Mardenah, E. (2019). “Optimised Pit Scheduling Including In-Pit Dumps for Stratified Deposit”. In: Topal, E. (Eds.), Proceedings of the 28th International Symposium on Mine Planning and Equipment Selection, Springer Series in Geomechanics and Geoengineering, Springer, Cham. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-33954-8_4.
  14. Mukonki, P. (2017). “Proposal of a Multimine Scheduling Approach in the Process of improving economics of a large-scale mining copper project (Case study of KOV pit and Mashamba East pit combined, in the Democratic Republic of the Congo)”. In: Conference: IMCET2017, Antalya, Turkey, April 11-14, 516-527.
  15. Anisimov, O. (2018). “Research on parameters of the working area on an internal Dump for developing open pits”. Scientific Bulletin of National Mining University, 2018(1): 27-34. DOI: https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-1/17.
  16. Fu, Z., Asad, M. W. A., and Topal, E. (2019). “A new model for open-pit production and waste-dump scheduling”. Engineering Optimization, 51(4): 718-732.
  17. Babets, Y., Adamchuk, A., Shustov, O., Anisimov, O., and Dmytruk, O. (2020). “Determining conditions of using draglines in single-tier internal dump formation”. Scientific Bulletin of National Mining University, 2020(6) 5-14. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-6/005.
  18. اتمانخیل، ع. ا.؛ 1400؛ "طراحی و برنامه‌ریزی تولید معادن روباز با رویکرد کاهش جا به جایی باطله". پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، 121 صفحه.
  19. شاهمرادی، ی.؛ 1401؛ "مدل‌سازی ریاضی برنامه‌ریزی تولید معادن روباز با در نظر گرفتن انباشتگاه داخل پیت". پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، 100.
  20. فتاحی، م. ح.، عطایی‌پور، م.؛ 1402؛ "رویکرد انباشت باطله درون معدنی راهکاری برای مقابله با اثرات مخرب معدنکاری سطحی". سومین کنفرانس معدنکاری و صنایع معدنی سبز ایران، دانشگاه زنجان، زنجان.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 20 آبان 1402
  • تاریخ بازنگری: 19 تیر 1403
  • تاریخ پذیرش: 14 مرداد 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار