به تمام روشهاي دسترسي به ماده معدني از سطح به طرف عمق گشايش گويند. در اين رابطه تصميمات اوليه متعددي بايستي گرفته شود که اهم انها عبارتند از:
1 ) موقعيت بازکننده هاي معدن (چاه قائم، تونل مورب ،چاه مورب …)
2 ) نوع بازکننده ها
3 ) ابعاد بازکننده ها (سطح مقطع )
4 ) انتخاب سيستم ترابري ( بارگيري +باربري )
5 ) انتخاب سيستم مناسب استخراج

عوامل موثر در تعيين نوع گشايش معدن :
1 ) عمق کانسار
2 ) شيب کانسار
3 ) ضخامت کانسار
4 ) وضعيت توپوگرافي سطح زمين
5 ) مشخصات زمين شناسي و معدني کانسار

نکته ؟؟
براي روشهاي گشايش و استخراج زيرزميني سه اصل مهم است :
1 ) ايمني افراد معدن
2 ) اقتصادي بودن( قيمت تمام شده ماده معدني + ميزان پيشروي به ازاي واحد وزن حداقل باشد)
3 ) کمترين ميزان افت

استخراج مواد معدني با توجه به عواملي چون نسبت باطله برداري، ميزان ذخيره، نوع ماده معدني و شرايط توپوگرافي به دو دسته کلي تقسيم مي شود:

الف) روش استخراج روبازيا openpite
از اين روش براي بهره برداري ذخايري سطحي و يا ذخاير بزرگ معدني زير زمين، که باطله برداري از آنها اقتصادي باشد به کار مي رود. بسياري از ذخاير فلزي بزرگ مثل آهن و مس حتي تا عمق 300 متري سطح زمين نيز به اين روش استخراج مي شوند.

ب) روش استخراج زيرزميني يا underground
اين روش در مورد ذخايري زير سطحي عميق و يا کوچک کم عمق به کار مي رود که امکان باطله برداري از آنها، يا وجود ندارد و يا اقتصادي نمي باشد روش هاي زيرزميني با توجه به شرايط توپوگرافي عموما به دو دسته تقسيم مي شوند:

1 - ذخايري که در مناطق کوهستاني واقع شده اند و مي توان با استفاده از تونلهاي افقي به آنها دسترسي پيدا کرد.

2 - ذخايري که در مناطق مسطح (دشت) واقع شده و فقط با استفاده از تونلهاي مورب و يا چاه مي توان به آنها دسترسي پيدا کرد.

مقايسه روشهاي روباز و زيرزميني استخراج مواد معدني:

● توليد در معادن روباز بيشتر از زيرزميني است.

● ايجاد اضافه توليد در زير زميني مشکل تر است.

● تاثير اب وهوا و شرايط جوي در معادن روباز بيشتر است.

● ايمني در معادن روباز به دليل نور کافي و ارتباط با هواي ازاد بيشتر از زيرزميني است.

● بازيابي در معادن روباز بيش از 90% است اما در معادن زيرزميني کمتر از 40%.

● افت ماده معدني معادن روباز به دليل دقيق بودن اطلاعات اکتشافي کمتر است.

● نسبت باطله برداري : (SR.a)

CU = هزينه استخراج يک تن ماده معدني به روش زيرزميني

CO = هزينه استخراج يک تن ماده معدني به روش روباز

CO.W = هزينه باطله برداري يک تن به روش روباز

دلايل افت ماده معدني :

1) باقي ماندن لنگه هاي محافظتي براي فضاهاي زيرزميني مثل گالري هاي استخراج، دنباله روها ، پذيرگاهها

2) فضاهاي حفاظتي براي تاسيسات سطحي مثل چاه

3) افت بخاطر روش نامناسب استخراج مثال روش نامناسب اتاق و پايه براي فيروزه

4) افت بخاطر تغيرات شديد عيار

5) افت بخاطر تغيرات شديد شکل کانسار

6) افت ماده معدني در طول حمل ونقل به محل مصرف

 ضررهاي افت ماده معدني :

1) باعث اتلاف ذخيره معدني و ثروت ملي مي شود.

2) باعث کاهش عمر معدن يا بهم ريختن طراحي هاي مي شود.

3) اگر کانسار مواد خود سوز باشد (گوگرد ،زغال سنگ ، پيريت) به دليل افت، احتمال اتش سوزي يا الودگي معدن وجود دارد.

حتما بارها خیرهای انفجار در معادن زغالسنگ را شنیده اید اما علت این امر عدم رعایت استانداردهای ایمنی است و مهمترین عامل انفجار در معدن زغال افزایش گاز متان بیش از حد مجاز است :

متان يا گريزو ( ch4 )
چگالي نسبت به هوا: 5545/0
خواص فيزيکي: بي بو ، بي رنگ ، بي مزه
منابع توليد: لايه هاي زغال ، آتشباري ، موتورهاي احتراقي ، تجزيه مواد آلي
آثار مضر: قابل انفجار ، خفه کننده
روش تشخيص: دستگاههاي گازسنج (گريزومتر) ، چراغ اطمينان شعله اي
علائم مشخصه: سمي نيست اما اگر مقدار آن از حد مجاز بيشتر شود باعث کاهش درصد اکسيژن در هوا مي شود.
حداکثر عيار مجاز: 1 درصد
عيار کشنده: در عيار 5 تا 15 درصد قابل انفجار

بعد از اکتشاف یک معدن و تهیه مدل زمین‌شناسی از کانسار، در صورتی‌که روش روباز برای استخراج آن کانسار در نظر گرفته شود، نوبت به طراحی و برنامه‌ریزی تولید می‌رسد. در این مرحله، محدوده نهایی معدن مشخص شده و سپس با توجه به عیار یا عیارهای حد بهینه در سال‌های مختلف و همچنین ظرفیت‌های موجود، برنامه‌ریزی برای تولید انجام می‌شود.هدف از برنامه‌ریزی تولید در معادن، تعیین الگوی استخراج بهینه از معدن است به گونه‌ای که علاوه بر این که بالاترین سود اقتصادی عاید معدن می‌شود، محدودیت‌های تولیدی موجود نیز ارضاء شود. این محدودیت‌ها شامل موارد زیر است:

•     محدودیت ظرفیت استخراج
•     محدودیت ظرفیت کارخانه فرآوری
•     محدودیت‌های مربوط به عیار/ عیارهای کارخانه فرآوری
•     محدودیت‌ زاویه شیب

زمان استخراج بلوک‌ها و مقصد آنها بعد از استخراج، نه‌تنها مقدار جریان نقدینگی معدن را در هر سال تعیین می‌کند، بلکه برنامه‌ریزی برای تولید در سال‌های بعد را نیز متاثر خواهد ساخت. پس تصمیمی که امروز برای استخراج یک قسمت از معدن گرفته می‌شود، بر عملیات استخراج و بهره‌برداری از معدن در سال‌های آتی، تاثیر خواهد گذاشت.اما محدوده نهایی معدن با بالاترین ارزش اقتصادی، زمانی مشخص می‌شود که ارزش اقتصادی بلوک‌ها مشخص شده باشد. ارزش اقتصادی بلوک‌ها نیز وابسته به زمان استخراج (سکانس استخراج) آن‌ها است و سکانس استخراج بلوک‌ها نیز زمانی مشخص می‌شود که محدوده نهایی معدن قبلاً به‌دست آمده باشد رابطه بین این سه پارامتر در شکل (۱-۱) نشان داده شده است.

پس فرآیند طراحی و برنامه‌ریزی معدن، یک فرآیند بهینه‌سازی چند متغیره بوده و نیازمند حل همزمان است. متاسفانه این مسئله به راحتی قابل حل نیست. بعد از سه دهه تلاش مستمر، هنوز مسئله طراحی و برنامه‌ریزی تولید در معادن روباز با در نظر گرفتن همه جوانب به صورت همزمان، یک مسئله لاینحل باقی مانده است. روش معمول برای حل این مسئله بدین صورت است که با فرض یک عیار حد مشخص و تخصیص ارزش اقتصادی به هر بلوک، محدوده نهایی معدن با الگوریتم‌های کارآ مثل الگوریتم لرچ و گراسمن  یا جریان شبکه حل می‌شود. بعد از تعیین محدوده نهایی معدن، سکانس‌ استخراج بلوک‌ها مشخص خواهد شد. حال دوباره با استفاده از سکانس استخراج به دست آمده در مرحله قبل، ارزش اقتصادی بلوک‌ها به دست آورده شده و این فرآیند آنقدر ادامه می‌یابد تا پس از دو مرحله تکرار به طرح واحدی برای استخراج برسیم. این برنامه، در واقع همان برنامه نهایی برای استخراج معدن است. پس مراحل طراحی و برنامه‌ریزی تولید برای یک معدن به شرح زیر خلاصه می‌شود :

برای مشاهده کامل این مطلب به ادامه مطلب بروید