اثر خصوصیات توده‎سنگ بر خردایش ناشی از آتشباری معادن سنگ آهن ایران مرکزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد گروه زمین شناسی مهندسی دانشگاه فردوسی

3 عضو هیأت علمی دانشگاه یزد

4 دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

خصوصیات توده‎سنگ یکی از فاکتورهای مهم و مؤثر بر نتایج حاصل از آتشباری می‎باشد. در این پژوهش با توجه به اهمیت خردایش بهینه در معدن‎کاری سعی بر این است تا اثر این خصوصیات بر توزیع اندازه سنگ‌های خرد شده در معادن مورد مطالعه شامل  معادن سنگ آهن چغارت، چادرملو و سه چاهون مورد بررسی قرار گیرد. جهت رسیدن به این هدف خصوصیات توده‎سنگ در طول حدود 1961 متر خط پیمایش و 1771 متر پروفیل لرزه‎ای در غالب 51 بلوک انفجاری مورد ارزیابی قرار گرفت. از طرفی جهت اندازه‎گیری خردایش حاصل از آتشباری از روش پردازش تصاویر رقومی استفاده شد. بدین منظور با پردازش 1500 تصویر گرفته شده از سطح کپه‎های انفجاری، توزیع اندازه سنگ‌های خرد شده بدست آمد. بررسی تغییرات خردایش با توجه به تغییرات خصوصیات توده‎سنگ نشان داد که با افزایش فاصله‎داری ناپیوستگی‎ها، تداوم ناپیوستگی‎ها، بازشدگی ناپیوستگی‎ها، افزایش سرعت موج طولی در سنگ بکر، افزایش زبری و مواجی بودن سطح ناپیوستگی‎ها، افزایش مقاومت تراکمی تک محوری سنگ بکر و افزایش عمود بودن ناپیوستگی‎ها بر سطح آزاد بلوک انفجاری اندازه مصالح حاصل از آتشباری نیز افزایش می‎یابد.  نتایج این پژوهش بیانگر تأثیر خصوصیات توده‎سنگ به اندازه مصالح حاصل از آتشباری می‎باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of rock mass properties on blast fragmentation in central Iran iron ore mines

نویسندگان [English]

  • Majid Akbari 1
  • Gholamreza Lashkaripour 2
  • Alireza Yarahmadi 3
  • Mohammad Ghafoori 4
1 Department of Geology, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran, lashkaripour@um.ac.ir
2 Department of Mining Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
3 Department of Mining Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
4 Department of Geology, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran, lashkaripour@um.ac.ir
چکیده [English]

Rock mass properties are one of the important factors affecting the results of the blasting. In this study, in regard to the importance of optimal fragmentation in mining tried to investigate the effect of these properties on the size distribution of fragmentation in the study area including Choghart, Chadormalu and Sechahun iron ore mines.  To achieve this purpose, the properties of the rock mass along approximately 1961 meter scanlines and 1771 meter seismic profiles was evaluated in 51 blasting blocks.  Also digital image processing technique was used in order to measure the blasting fragmentation.  For this purpose with the processing of 1500 images taken from the surface of muck piles was obtained size distribution of fragmentation.  Fragmentation changes according to the rock mass properties showed that with increasing of spacing, persistency, aperture, roughness and wavy surface of discontinuities, increasing of uniaxial compressive strength and longitudinal wave velocity in intact rocks and increasing of being close angle between discontinuities strike and free surface strike of blasting blocks to 90°, blasting material size are also increasing.  The results indicate that the rock mass properties impact on the size of blasting materials.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rock mass
  • Optimal fragmentation
  • blasting
  • Discontinuity

شرکت کانی‎کاوان شرق، 1392.  گزارش فنی تعیین پارامترهای فیزیکی و مقاومتی سنگ بکر پیت شمالی معدن چادرملو.

شرکت مهندسی کاوشگران،1370. گزارش نهایی مطالعات ژئوتکنیکی و زمین ساختاری محدوده معدن چغارت.

شرکت مهندسی کاوشگران، 1378. گزارش نهایی مدل زمین شناسى و ارزیابی ذخیره کانسار سه چاهون توده شمالى- آنومالىXI  بر اساس اکتشافات تکمیلى.

ABEM Instrument AB. , 2009.  Reference manual for ABEM Terraloc ‘Mk6 v2 and Mk8 with ABEM SeisTW for windows XP.  75p.

Aler, J. , Du Mouza, J. , Arnould, M. , 1996.  Measurement of the fragmentation efficiency of rock mass blasting and its mining applications. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science & Geomechanics Abstracts, 33(2):125-139.

Azimi, Y. , Osanloo, M. , Aakbarpour-Shirazi, M. , Aghajani Bazzazi, A. ,2010.  Prediction of the blastability designation of rock masses using fuzzy sets. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 47(7): 1126-1140.

Bhandari, S. ,1997.  Engineering rock blasting operations.  A.  A.  Balkema, Rotterdam, Brookfield, 375p.

Esen, S. , Bilgin, H. A. ,2001.  Effect of explosive on fragmentation.  The 7th International Conference on Mining, Petroleum and Metallurgical Engineering, Assiut, Egypt, 12p.

Hagan, T. N. , 1995.  The effect of rock properties on the design and results of tunnel blasts. Journal of Rock Mechanics and Tunnelling Technology, 1(1): 25-39.

Han, J. , Weiya, X. , Shouyi, X. , 2000.  Artificial neural network method of rock mass blastability classification.  In: Proceedings of the Fifth International Conference on Geo Computation, London, UK: 23-28.

International Society for Rock Mechanics (ISRM), Commission on standardization of laboratory and field tests,1978.  Suggested methods for the quantitative description of discontinuities in rock masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science & Geomechanics Abstracts, 15(6): 319-368.

Kacar, G. , Ozgenoglu, A. , Bilgin, H. A. ,2003.  Effect of discontinuity orientation and spacing on the blasting performance in some open cast mines of TKI-Turkey.  ISRM 2003–Technology roadmap for rock mechanics, South African Institute of Mining and Metallurgy: 595-601.

Kaushik, D. , Phalguni, S. , 2003.  Concept of blastability – an update.  Indian Mining and Engineering Journal, 42(8&9): 24-31.

Kemeny, J. , Mofya, E. , Kaunda, R. , Perry, G. , Morin, B. , 2001.  Improvements in blast fragmentation models using digital image processing.  Proceedings of the 38th Rock Mechanics Symposium, Washington, D. C. , USA.

Kilic, A. M. , Yasar, E. , Erdogan, Y. , Ranjith, P. G. ,2009.  Influence of rock mass properties on blasting efficiency.  Scientific Research and Essay, 4(11):1213-1224.

Konya, C.  J. , Walter, E.  J. ,1991.  Rock blasting and overbreak control.  US Department of Transportation, Federal Highway Administration,No. FHWA-HI-92-001, 435p.

Latham, J. P. , Lu, P. , 1999.  Development of an assessment system for the blastability of rock masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 36: 41-55.

Split Engineering, Split-Desktop Software Manual. LLC, Tucson, Arizona, USA. 

Sanchidrian, J. A., Segarra, P., Lopez, L. M., 2006.  A practical procedure forthe measurement of fragmentation by blasting by image analysis.  Journal of Rock Mechanics and Rock Engineering, 39(4): 359–382.

Thornton, D. , Kanchibolta, S. S. , Brunton, I. , 2002.  Modeling the impact and blast design variation on blast fragmentation.  International Journal for Blasting and Fragmentation, Swets and Zeitlinger, the Netherlands, 6(2): 171-172.

Wines, D. R. , Lilly, P. A. , 2002.  Measurement and analysis of rock mass discontinuity spacing and frequency in part of the Fimiston open pit operation in Kalgoorlie, Western Australia: a case study.  International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 39:589–602