معدن مس سرچشمه – بخش دوم: روش استخراج و حفاری در معدن

روش استخراج

کانسنگ معدن سرچشمه به طریقه روباز استخراج می‌شود. شکل معدن در حال حاضر مخروط ناقصی با سطح بیضوی‌شکل است. در نتیجه عملیات استخراجی پله‌هایی به ارتفاع 12 متر در دیواره‌های آن ایجاد شده است. هدف از عملیات استخراجی تامین خوراک کارخانه به میزان 1200 هزار تن کانسنگ با عیار 0/65٪ در هر ماه است. استخراج روزانه 80 هزار تن سنگ (کانسنگ و باطله) از معدن نیازمند برنامه‌ریزی منظمی در بخش استخراج می‌باشد. بخش مهندسی معدن، برنامه‌ریزی عملیات استخراجی برای تامین خوراک کارخانه را بر عهده دارد. این بخش خود از چهار واحد طراحی، کنترل مهندسی، پروژه و نقشه‌برداری تشکیل شده است. در واحد طراحی در راستای برنامه بلند مدت معدن و بر اساس پلان‌های زمین‌شناسی ترسیم‌شده برای هر پله (بر اساس داده‌های حاصل از گمانه‌های اکتشافی) طرح‌های 6ماهه (به تفکیک ماه) تهیه شده و به واحد کنترل ابلاغ می‌شود. با استفاده از اطلاعات حاصل از نمونه‌گیری‌‌های حفاری (چالهای انفجاری) این طرح تجزیه و تحلیل شده و بر اساس آن طرح تجدید نظر ماهیانه ارائه می‌شود. از این برنامه، برنامه روزانه جهت کار در سه شیفت کاری ارائه شده و بر انجام آن نظارت می‌شود. واحد مهندسی انجام پروژه، انجام پروژه‌هایی از قبیل طراحی کانال‌های زهکشی و احداث جاده‌ها را برعهده دارد. واحد نقشه‌برداری نیز با برداشت مختصات پله‌ها بصورت روزانه و ماهانه (در مقیاس 1:500) حجم عملیات خاکی انجام‌شده را تعیین می‌کند؛ همچنین الگوهای انفجار را پیاده کرده و سینه‌کار را نیز مشخص می‌کند.

 

حفاری در معدن مس سرچشمه

هدف اصلی از حفاری خردایش سنگ برای سهولت بارگیری و باربری است. برای استفاده از دستگاه حفاری مناسب باید خواص سنگ به خوبی شناخته شود.

پارامترهای مهم برای تعیین وضعیت سنگ مورد حفاری

• مقاومت فشاری سنگ
• ناپیوستگی
• مدول الاستیسیته
• سختی

انواع حفاری

• ضربه‌ای 
• دورانی ضربه‌ای
• دورانی

در معدن مس سرچشمه از نوع دورانی بیشتر استفاده می‌شود. چالزن‌های دورانی قدیمی‌ترین و مدرن‌ترین سیستم‌ حفاری هستند. چون دستگاه می‌تواند فشار و گشتاور زیادی پشت سرمته ایجاد کند می‌توان در هر نوع سنگی، حتی سنگ‌های درزه‌دار از آنها استفاده کرد. این دستگاه‌ها می‌توانند تا 50 متر با راندمان خوب چال حفر کنند.

روش حفاری

برای حفاری جهت انفجار محدوده‌ای به نام بلاست باید پیاده شود. پس از آن واحد نقشه‌برداری مکان آنها را تعیین نموده و در نهایت دستگاه حفاری کار حفاری را آغاز می‌کند . زمانی که کل بلاست حفاری شد نمونه‌ای از هر چال برای تعیین عیار گرفته می‌شود که به آزمایشگاه ارسال می‌شوند به همین منظور بر سر هر چال سه ظرف با زاویه 120 درجه قرار می‌گیرد که درون این ظرف‌ها نمونه‌ی خاک میکس‌شده از هر چال تا عمق 12/5 متری است.

معدن مس سرچشمه – بخش سوم: بارگیری و باربری در معدن

دراین معدن بسته به نوع سنگ از 8-15 چال زده می‌شود. البته علاوه بر نوع سنگ شرایط وجود آب در معدن بر روی حفاری و سرعت آن موثر است. در ماه به طور تقریب 18 هزار متر حفاری صورت ‌می‌گیرد در هر بلاست 40 -60 چال در هر مرحله حفر می‌شود. قطر چال‌ها در این معدن در حدود 9 اینچ هستند.

انواع دریل در معدن مس سرچشمه

دریل شماره 9 با برق 6300 ولت و جریان 7/34 آمپر کار می‌کند، توان آن 315 کیلووات است. ارتفاع دکل آن 27 متر و قطر حفاری آن 9 اینچ می‌باشد.

 

دریل DTH

دریل شماره 8 سرچشمه (تیتان) از نوع ضربه‌ای چکش‌پایین (DTH) می‌باشد. مکانیزم حرکتی دریل تیتان چرخ‌زنجیری است و موتور آن دیزلی است. طول هر راد آن 6 متر و قطر سرمته آن 6 اینچ می‌باشد.

 

 

 

 

DMH

این دستگاه با برق 6600 ولت و جریان 50 آمپر کار می‌کند. ارتفاع دکل 28 متر،  وزن 90 تن‌، طول لوله 9.14 متر و قطر حفاری 9 اینچ است. برای حفر چال به صورت زاویه‌دار رشته حفاری که به صورت کاملا قائم است را از طریق دو بازو که در دو طرف دکل وجود دارد به حالت زاویه‌دار در می‌آورد. رشته‌ی حفاری در دستگاه DMH  دارای دو موتور دورانی، پاور هد، ساب، لوله، استابلیزر و سرمته است.

 

استابلیزر

وجود این قطعه به این دلیل است که با استفاده از وزن آن تعادل ایجاد شود و انحراف دستگاه کم شود در ضمن به علت وجود لبه‌های خاصی که دارد باعث شکل‌دارشدن چال‌ها به صورت صاف و استوانه‌ای می‌شود.

 

سرمته

آخرین قطعه است که مهمترین کار را برعهده دارد به صورت سه مخروطی با تیغه‌های دکمه‌ای است و دارای سه نازل می‌باشد که برای خروج هوای فشرده است.

 

 

 

R-45

این دستگاه دارای ارتفاع دکل 20 متر، طول لوله‌ی 8/15  و قطر 9 اینچ، سرمته مخروطی و موتور دیزل 6 سیلندر است. این دستگاه با ولتاژ 480 سه فاز و دور موتور rpm 80  کار می‌کند. دستگاه چال را تا عمق 15 متر حفر می‌کند.

واگن دریل

این دستگاه در مواردی که قطر کم مورد نیاز است مورد استفاده قرار می‌گیرد مثلا در جایی که جبهه‌کار پاشنه دارد چون دریل 9 اینچ نمی‌تواند پاشنه را بردارد. قطرسرمته 3/5-2/5 اینچ است که در معدن مس سرچشمه تا عمق 21 متر حفاری کرده است.