per
دانشگاه یزد
روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن
2251-6565
2676-6795
2020-02-20
9
21
1
7
10.29252/anm.2019.6607.1225
1635
Research Article
روشی نوین در محاسبه ضریب سیمانشدگی قانون آرچی برای سنگهای کربناته به کمک نگار چگالی: مطالعه موردی در یکی از مخازن کربناته جنوب ایران
A New Approach to Estimate Cementation Exponent in Carbonate Reservoirs
کیوان خیّر
keyvan.khayer@gmail.com
1
علی مرادزاده
a_moradzadeh@ut.ac.ir
2
بهزاد تخم چی
tokhmechi@ut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود
دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تهران
دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود
برای اندازهگیری مقدار اشباع هیدروکربور از دو روش تفسیر نگارهای چاهپیمایی و استفاده از روشهای معمول استفاده میشود. قانون آرچی یکی از اساسیترین روشهای محاسبه اشباع آب در سازند است. رابطه آرچی دارای سه پارامتر ضریب سیمانشدگی، ضریب پیچاپیچی و توان اشباعشدگی است. آرچی این سه پارامتر را بر اساس نتایج آزمایشگاهی که بر روی نمونههای ماسهسنگی انجام داده بود، تعیین کرد و به هر کدام از این پارامترها مقدار ثابتی را نسبت داد. از آنجایی که مخازن کربناته دارای بافت، شکل و توزیع حفرات مختلف هستند، نسبت دادن یک مقدار ثابت به هر کدام از این پارامترها صحیح نیست. روشهای مختلفی تاکنون برای محاسبه ضریب سیمانشدگی به صورت پیوسته در مخازن کربناته ارائه شده است اما در هیچ کدام از این روشها به تغییرات لیتولوژی از آهک به دولومیت و یا جنس سیمان توجه نشده است. در این مطالعه رابطه بین نگار چگالی و ضریب سیمانشدگی مورد بررسی قرار گرفته است. چرا که ضریب سیمانشدگی را میتوان به عنوان پارامتری که در ارتباط نزدیک با چگالی است، معرفی نمود. با محاسبه چگالی ماتریکس سازند و ضریب تطابق بین چگالی و ضریب سیمانشدگی حاصل از مغزه، در نهایت رابطهای ارائه شد که به کمک آن تغییرات ضریب سیمانشدگی با دقت 09/84 درصد محاسبه میشود.
Summary
The aim of this article is to represent a new method to determine the cementation exponent in carbonate reservoirs. For this purpose, the matrix density and relevant factor between matrix density and cementation factor was calculated. Then a log was generated that estimates the variation of cementation factor around the borehole. The method was applied on well log and petro-physical data of an oil well in Darkhovin oil field in southwest Iran and the cementation factor log around the borehole was calculated.
Introduction
There are two approaches for measuring hydrocarbon saturation; well log interpretation and usual developed formulas. Archie’s equation is one of the most fundamental equations for water saturation calculation. Archie’s equation includes three factors: cementation factor, tortuosity and saturation exponent. Archie determined those factors based on lab results in sandstone and provided fixed value for them. Carbonate reservoirs have variety of texture, shape and distribution of pores, therefore mentioned factors, especially cementation are not considered constant. Several methods are presented for calculation of cementation factor continuously. In all of the methods, change in lithology type and converting limestone to dolomite are not considered.
Methodology and Approaches
Cementation factor can be defined as a parameter that has a close relation with density. By calculating the matrix density and relevant factor between matrix density and cementation factor from core’s analysis, a log will be generated that estimates the variation of cementation factor around the borehole. In this research the well logging and petro-physical data of well no.DQ14 have been used in order to calculate cementation factor. This well is located in Darkhovin oil field in southwest of Iran. Available well log data were: calliper, sonic, resistivity, neutron, photoelectric, density and gamma-ray. Also, ten core data were available for these analyses.
Results and Conclusions
The method was applied on an oil borehole and the cementation factor log around the borehole was calculated. The regression of calculated values with the core data is 84.09 percent, that shows this method is useful for calculating the cementation factor in carbonate rocks.
https://anm.yazd.ac.ir/article_1635_40600b077a71f39cc215c31e931e0bdb.pdf
ضریب سیمانشدگی
مخزن کربناته
نگار چگالی
Archie’s Equation
Cementation Factor
Carbonate Reservoir
Tortuosity
Saturation Exponent
per
دانشگاه یزد
روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن
2251-6565
2676-6795
2020-02-20
9
21
9
19
10.29252/anm.2019.9426.1328
1684
Research Article
برنامهریزی استوار استخراج بلوکهای معدن روباز در شرایط عدمقطعیت- رویکرد مبتنی بر مجموعه عدمقطعیت جعبهای
Uncertain Production Scheduling Optimization in Open-Pit Mines and Its Box Robust Counterpart
عارف علیپور
a.alipour@mie.uut.ac.ir
1
مجتبی مختاریان اصل
m.mokhtarian@uut.ac.ir
2
علی اصغر خدایاری
khodaiar@ut.ac.ir
3
گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی معدن و مواد، دانشگاه صنعتی ارومیه
گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی معدن و مواد، دانشگاه صنعتی ارومیه
دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تهران
برنامهریزی زمانی استخراج بلوکهای معادن روباز از کلیدیترین تصمیمهای مرتبط با این معادن است. غیرقطعی بودن برخی از پارامترها، لزوم توجه به برنامهریزی در شرایط عدمقطعیت را ضروری ساخته است. در پژوهش حاضر ضمن بررسی اثر عدمقطعیتهای رایج بر نتیجه برنامهریزی استخراج، مقایسهای بین برنامهریزی قطعی و غیرقطعی استخراج بلوکهای یک کانسار فرضی مس در حالت سهبُعدی صورت گرفته است. برای صورتبندی مدل برنامهریزی غیرقطعی از رویکرد بهینهسازی استوار مبتنی بر مجموعههای محدب عدم قطعیت استفاده شده است. در این مدل، ارزش اقتصادی بلوک به عنوان ضریب متغیرهای تصمیم در تابع هدف و محدودیت ظرفیت استخراج و فرآوری به عنوان مقادیر سمت راست محدودیتها، به صورت غیرقطعی در نظر گرفته شدهاند. با توجه به ماهیت روش استوار، حول مقادیر اسمی پارامترهای غیرقطعی نرخ اغتشاش و نوسانی با دامنه ثابت در نظر گرفته شده و تدابیر لازم برای کنترل و ارضای محدودیتها در نظر گرفته شده است. در نهایت طی یک برنامه پنج ساله، خروجی مدل در حالتهای مختلف، شامل زمان استخراج هر بلوک، تناژ استخراج، تناژ فرآوری و عیار متوسط هر دوره با پاسخ مدل برنامهریزی خطی قطعی مقایسه شده است. نتایج حاصل از برنامهریزی استوار نشان میدهد که محدوده معدن متناسب با افزایش سطح محافظهکاری کوچکتر میشود.
Summary
The block extraction sequence is among the most challenging and important issues that should be considered through whole mining operations to reach the maximum profit value. Such Open-pit Production Scheduling problems can be solved under either deterministic or non-deterministic states. This study aims to model the problem applying robust counterpart linear optimization which uses the box set based counterpart. Block economic value, as the objective function coefficient and operational capacity, as the constraints coefficients, are considered as uncertainty sources. Exact mathematical modeling using CPLEX solver, is applied to solve the box counterpart. The model, which was solved in deterministic and uncertain conditions, terminated in results with some differences in scheduled plans.
Introduction
Open-Pit Production Scheduling (OPPS) concentrates on determining a block extraction sequence in a way that maximizes NPV of the venture under access, mining capacity, and processing capacity constraints and some other criteria such as blending constraints (extracted ore grade). Mathematical formulation of OPPS problem has been modeled by the mixed integer programming (MIP) method. Production scheduling problem solutions are very sensitive to price and cost volatility, ore grade uncertainty, operational capacities and etc. Hence, the scheduling process involves a significant degree of uncertainty. In order to deal with uncertainties, various approaches such as chance-constrained programming, stochastic programing with recourse and RSO, fuzzy programing, robust optimization programing, etc., can be recommended. Robust counterpart optimization techniques are commonly used in engineering optimization problems. Set-induced robust counterpart optimization techniques include interval set, combined interval and ellipsoidal, adjustable box, pure ellipsoidal, pure polyhedral, combined interval, ellipsoidal, and polyhedral set. In this paper, robust counterpart optimization formulation based on the box counterpart is applied to the OPPS problem.
Methodology and Approaches
In this paper, convex set-based robust formulation is employed to handle the OPPS problem according to the box counterpart. The source of violations/perturbations in block economic value, mining, and processing capacity are considered and these formulations are implemented for hypothetical copper orebody. Several runs were executed on our data sets consisting of 6250 blocks.
Results and Conclusions
It has been concluded that the OPPS solutions are sensitive to block economic value volatility and operational capacities in each period of extraction. Based on robust mathematical framework, which quantitatively measures the sensitivity and analyzes its impact on OPPS problems different schedule plans are obtained for 3D blocks of a hypothetical mine; also, terminated in results with some differences in production scheduled NPV.
https://anm.yazd.ac.ir/article_1684_31f991e06e8b42b49a2da47e8f3c3216.pdf
برنامهریزی استخراج بلوک
برنامهریزی تولید
بهینهسازی استوار
عدمقطعیت جعبهای
Open-pit
Production scheduling
Uncertainty
Robust optimization
Box counterpart
per
دانشگاه یزد
روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن
2251-6565
2676-6795
2020-02-20
9
21
21
31
10.29252/anm.2020.8731.1302
1701
Research Article
تجزیه و تحلیل دادههای منطقه کرور با روش تکینگی به منظور تعیین بیهنجاری پنهان
Analysis of Data in Kerver Area for Detection of Blind Mineralization Using Singularity Method
سمانه صفری
s.safaris@yahoo.com
1
منصور ضیائی
m.ziiaii47@gmail.com
2
دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود
دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود
تشخیص ذخایر پنهان همواره با مشکلات و محدودیتهایی مواجه است و از گذشته تاکنون روشهای متعددی برای تشخیص این ذخایر به کار گرفته شده است که بیشتر این روشها مبتنی بر بررسی زونالیته ژئوشیمیایی عناصر است. اما روش زونالیته با محدودیتهایی همراه است و کاربرد این روش نیازمند بانک اطلاعاتی قوی از ذخایر مشابه است. در این مقاله، از تلفیق روش زونالیته با روش تکینگی برای اکتشاف بی هنجاری پنهان مس پورفیری پنهان در منطقه کرور واقع در زون جبال بارز استفاده شده است. هدف از این پژوهش ارائه روش نوین در اکتشاف ذخایر پنهان است که محدودیت روش زونالیته را نداشته باشد. روش ارائه شده با ارائه عدد 2 به عنوان معیار تشخیص کانیسازی پنهان به صورت مستقل بیهنجاری پنهان را تشخیص میدهد. بدین منظور چهارصد نمونه سنگ از شبکه نمونه برداری منظم به صورت صد متر در صد متر و در امتداد خط مبنا شمالی- جنوبی برداشت شده است. تکینگی قادر به تشخیص بیهنجاریهای ضعیفی است که با روشهای دیگر قابل تشخیص نیست. در قسمت غربی منطقه کرور کانیسازی پنهانی وجود دارد که بیهنجاری ضعیفی در سطح نشان میدهد. نتایج اعمال روش زونالیته نشان داد این روش قادر به تشخیص این بیهنجاری در بخش غرب منطقه نیست، اما اعمال روش تکینگی بر روی شاخص زونالیته به خوبی این بیهنجاری را تفکیک میکند و نتیجه خوبی برای تشخیص بیهنجاری پنهان نشان میدهد. تکینگی شاخص زونالیته کوچکتر از 2 نشان دهنده این بیهنجاری پنهان است. دادههای به دست آمده از گمانههای حفاری شده در منطقه نیز درستی نتایج این روش را تأیید میکند.
Summary
Evaluation of zone dispersed mineralization from blind mineralization in active and inactive mines are the main challenges in mining geochemistry. In this research a new model has been presented for detection of anomaly by integration of singularity and zonality methods. This method shows the depletion and enrichment of vertical zonality index in the study area. Singularity of vertical zonality index was mapped in Kerver2. Results showed blind mineralization in the west of this area.
Introduction
Successive non-linear processes generating frequency distributions with Pareto tails may be related causally such as rainfall and flooding. The total amount of ore and metals in hydrothermal ore deposits often have Pareto tails. Many researches were done for detection of weak anomalies with geophysical and geochemical data. In this paper detection of blind mineralization was done by integration of singularity and zonality methods for the first time in Kerver that located in Jebal- Barez zone.
Methodology and Approaches
Local anomalies of the sub-ore and supra-ore elements were detected in the study area. Area productivity and vertical zonality index were calculated in these local anomalies. Then zonality index was calculated with productivity mention and detection of blind mineralization was done with this index. In addition to the new method presented in this paper (integration of singularity and zonality) were done in this area. The calculation of singularity map was coded in MATLAB programming software. For this purpose a grid map was produced. Values of zonality index were calculated at each point. Then seven square windows set in ranging 100*100 m2, 300*300 m2, 500*500 m2, 700*700 m2, 900*900 m2, 1100* 1100 m2 and 1300*1300 m2. Then the average of zonality index (C[Ari]) was calculated in each window (ri [i=1,3,..., 13]). Straight line for C[Ari] and ri was fitted in log- log plot. Following that, the slope of the straight line was calculated that shows the value of α-2.
Results and Conclusions
Detection of the blind mineralization has been done with zonality method so far. But this method cannot detect the weak blind anomalies and this issue were observed in this study, there is blind mineralization in west of the study area that zonality method could not detect it, whereas integration of singularity and zonality could detect it. Thus integration of singularity and zonality methods is benefit way for recognition of blind mineralization.
https://anm.yazd.ac.ir/article_1701_ff8c033c4f96dd95abe84cece4b401f5.pdf
تکینگی شاخص زونالیته
بی هنجاری پنهان
کرور
جیرفت
Singularity of Zonality Index
Blind Mineralization
Kerver
per
دانشگاه یزد
روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن
2251-6565
2676-6795
2020-02-20
9
21
33
42
10.29252/anm.2019.8929.1311
1649
Research Article
بررسی فرآیند خود رقیقکنی در تیکنرها با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
Study the Process of Self Dilution in Thickeners by Computational Fluid Dynamics
رامین رحیمی
r_rahimi.s1991@yahoo.com
1
علی اکبر عبدالله زاده
abdzad@aut.ac.ir
2
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه کاشان
تیکنرها از واحدهای کلیدی در کارخانههای فرآوری مواد معدنی هستند و برای جداسازی جامد از مایع استفاده میشوند. در پژوهش حاضر الگوی اختلاط فازهای پالپ و آب زلال در کانال مخلوط کننده موسوم به ایداک و تاثیر تغییر دبی بر فرآیند رقیقسازی قبل از ورود به چاهک خوراک در تیکنرهای مس میدوک با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شده است. مطالعه رفتار سیالات با استفاده از مدلسازی معادلات پیوستگی و ناویر- استوکس توسط نسخه 5/14 نرمافزار فلوئنت انجام شده است. برای اعمال شرایط جریان آشفته از تابع کتابخانهای k-ԑ و برای مطالعه جریان چند فازی از مدل اختلاط استفاده شده است. در این مطالعه رقت ورودی به چاهک خوراک توسط شبیهسازی صورت گرفته در شرایط عملیاتی کارخانه با دبی متوسط 45/605 مترمکعب بر ساعت، 51/19 درصد به دست آمده که تخمین قابل قبولی از وضعیت موجود است. در ادامه با تغییر دبی، نحوه اثرگذاری این پارامتر بر رقت پالپ ورودی به چاهک خوراک تعیین شده است. در شرایط افزایش دبی به 700 مترمکعب بر ساعت، میزان رقت به 51/28 درصد افزایش مییابد.
Summary
Thickeners are the critical units in the hydrometallurgical processing operations and are used to separate solids from liquids. In the present study, the mixing pattern of pulp and clear water phases in the mixing duct known as E-DUC was calculated through computational fluid dynamics (CFD) and the effect of flow rate changes and solids content of the input feed on dilution before entering the feed well in Midouk copper thickener was studied. The flow rate and solids content of the feed under the operational conditions were 605.45 m3/h and 25%, respectively. Under these operational conditions, dilution of the feed flowing into the feed well was calculated 19.51 using simulations, which was an acceptable estimate of the actual dilution. Then, by changing the flow rate of the feed, the effect of this parameter on dilution of the pulp input to the feed well was determined. By increasing the flow rate to 700 m3/h, dilution levels rose to 28.5, respectively.
Introduction
One of the main methods of dewatering in mineral processing units is to settle the materials in the thickeners. Since studies have shown that reducing the concentration of the inlet pulp to the thickener is effective in improving its performance, often a mechanism has been used to increase the dilution of the inlet pulp, including the self-dilution system of the pulp using the clear water section at the top of the thickener. Given the powerful processors and the many advances that have been made in computational fluid dynamics, it is possible to simulate the performance of these structures in a thickener numerically.
Methodology and Approaches
The dynamic behavior of fluid was studied by modeling the continuity and Navier-Stokes equations in Fluent version 14.5. The k-ε library function was used to apply turbulent flow conditions and the mixture model was used to study multiphase flows.
Results and Conclusions
The simulation of the plant operating conditions by the model showed that due to the pressure drop around the nozzle, water enters the E-DUC channel. The dilution of pulp increases as a result of mixing the two phases of the pulp and water before entering the feed well. The result is in excellent compliance with the conditions in the thickener, which may indicate the accuracy of the obtained model. The simulation showed that with increasing the inlet feed flow, the dilution of the inlet pulp raised more than the current situation.
https://anm.yazd.ac.ir/article_1649_aacdd7cde9f45c9ce2531992f77a49f7.pdf
تیکنر
مس میدوک
خود رقیق سازی
دینامیک سیالات محاسباتی
چاهک خوراک
Thickener
Meiduk Copper Complex
Self-Dilution
Computational Fluids Dynamics
Feed Well
per
دانشگاه یزد
روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن
2251-6565
2676-6795
2020-02-20
9
21
43
58
10.29252/anm.2019.9114.1315
1651
Research Article
تأثیر متغیرهای عملیاتی فلوتاسیون ستونی در سولفورزدایی از کنسانترههای آهن
The Effect of Column Flotation Operational Variables on Desulfurization of Iron Ore Concentrate
فردیس نخعی
fardis_nakhaei@aut.ac.ir
1
مهدی ایران نژاد
iranajad@aut.ac.ir
2
سیما محمدنژاد
sima.mnejad@gmail.com
3
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس تهران
ذرات ریز پیریت در حضور کانیهای آهندار مانند مگنتیت و هماتیت، به طور کامل توسط جداکنندههای مغناطیسی بازیابی نمیشوند و فلوتاسیون معکوس روشی موثر برای کاهش سولفور از کنسانتره جداکنندههای مغناطیسی است. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر متغیرهای عملیاتی بر عملکرد ستون فلوتاسیون در فرآیند سولفورزدایی از کنسانتره آهن و بهینهسازی شرایط عملیاتی، برای دستیابی به بیشینه بازیابی سولفور همراه با کمینه اتلاف آهن است. بدین منظور با انجام 45 آزمایش در قالب طراحی آزمایشهایCCD ، تأثیر عوامل عملیاتی مهم نظیر سرعت ظاهری گاز، ارتفاع کف، میزان کلکتور و کفساز، درصد جامد و pH پالپ برای دستیابی به هدف، مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از تأثیر عوامل معنادار و تحلیل واریانس آنها، شرایط عملیاتی بهینه برای دستیابی به مقادیر بیشینه کارآیی پیشبینی شد. با اعمال شرایط بهینه عملیاتی (gr/t 150= کلکتورPAX ، gr/t 200= کفسازMIBC ، 9/4= pH، cm/s 6/1= هوای ورودی، 30= درصد جامد، cm 20= ارتفاع کف)، میزان عیار سولفور کنسانتره و بازیابی آهن در سطح اعتماد 95 درصد به ترتیب برابر 08/0 و 98 درصد به دست آمد.
Summary
Based on a central composite design (CCD), the effect of operational factors as flow rate, froth depth, slurry solids percent, frother/collector dosage, and pH were considered on the flotation column performance in desulfurization process from iron concentrate. Sulfur, total Fe contents, and d80 of the sample were found to be 0.48%, 63.3%, and 90µm, respectively. Based on the results of ANOVA, the optimum values of column operation parameters were 150 gr/t of PAX, 200 gr/t of MIBC, 20 cm froth depth, 1.6 cm/s of airflow rate, pH of 4.9 and a solid concentration of 30%. In optimum conditions, sulfur grade and iron recovery were equal to 0.08% and 98%, respectively.
Introduction
Column cells in comparison to mechanical cells are used in iron processing to decrease impurities to produce pellets. Column flotation depends on some operating parameters which are effective on mineral processing performance. This study presents an experimental program performed to study the effects of flotation column variables including gas flow rate, froth depth, slurry solids percent, frother/collector dosage, and pH on desulfurization of an iron ore concentrate.
Methodology and Approaches
The iron ore sample employed in this study was supplied from magnetic separators concentrate in a hematite concentrate plant from the Gole-Gohar iron ore complex. The feed sample consisted of 63.3% Fe with a significant amount of sulfur which is equal to 0.48%. Overall, 45 runs were selected to be performed based on a central composite design (CCD) proposed by Statistica software. The commercial software Design Expert version 18.0 was used for the work. The parameters varied were the airflow rate, pH, reagent dosages, pulp density, and froth height. The main and interaction effects of the flotation column variables on the solid and water recovery and concentration and tailing sulfur grades during the desulfurization of iron ore were analyzed using an ANOVA model.
Results and Conclusions
Based on the results of ANOVA, optimum values of column operation parameters were 150 gr/t of PAX, 200 gr/t of MIBC, 20 cm froth depth, 1.6 cm/s of airflow rate, pH of 4.9 and a solid concentration of 30%. By applying operational optimum conditions at a significant level of 95%, concentrate and tailing sulfur grades were equal to 0.08%, 34%, respectively. Results in optimal conditions indicated that column flotation was considerably more efficient than mechanical flotation for iron ore desulfurization with the iron recovery of 98%.
https://anm.yazd.ac.ir/article_1651_6da68f595c45d5cfa66afb9cb2230a56.pdf
فلوتاسیون ستونی
طراحی آزمایش
عملکرد فرآیند
متغیرهای عملیاتی
کنسانتره آهن
مدار سولفورزدایی
Flotation Column
Iron Ore
Desulphurization
Optimization
per
دانشگاه یزد
روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن
2251-6565
2676-6795
2020-02-20
9
21
59
67
10.29252/anm.2019.9365.1324
1661
Research Article
شاخص کیفیت بوکسیت (BQI) به عنوان معیار جدیدی برای کیفیت کانسنگ بوکسیت با مطالعه موردی
Bauxite Quality Index (BQI) as a New Criterion for The Bauxite Ore Quality: A Case Study
لیلا امینی
amini_eco_geo@yahoo.com
1
غلامحسین شمعانیان
gh.shamanian@gu.ac.ir
2
مجید عظیم محسنی
azim_mohseni@yahoo.com
3
سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور- مرکز ساری
ﮔﺮوه زﻣﻴﻦﺷﻨﺎﺳﻲ، داﻧﺸﻜﺪه ﻋﻠﻮم، داﻧﺸﮕﺎه ﮔﻠﺴﺘﺎن
ﮔﺮوه آمار، داﻧﺸﻜﺪه ﻋﻠﻮم، داﻧﺸﮕﺎه ﮔﻠﺴﺘﺎن
آلومینیم و ترکیبات شیمیایی مربوط به آن معمولاً از کانسنگ بوکسیت به روش بایر و شستشو توسط NaOH تولید میشوند. این فرایند به طور عمده به مقدار آلومینا و سیلیکا وابسته است. بنابراین، شاخص مدول (نسبت Al2O3 به SiO2) به عنوان معیاری برای کیفیت کانسنگ بوکسیت به کار میرود. این شاخص فاقد پشوانه آماری است و قادر به کنترل دادههای خارج از رده نیست. در این مقاله، شاخص کیفیت بوکسیت (BQI) به عنوان معیار جدیدی برای ارزیابی کیفیت کانسنگ معـرفی شده است. برای ارزیابی توانایی این شاخص، از دادههای زمینشیمیایی معدن بوکسیت جاجرم استفاده شد. معدن بوکسیت جاجرم با 22 میلیون تن کانسنگ کشف شده، بزرگترین معدن بوکسیت ایران است. مقدار حد شاخص BQI در این معدن 197/0 است. این شاخص از قابلیت خوبی در شناسایی مناطق کانیسازی بر مبنای پتانسیل اقتصادی برخوردار است. شاخص BQI قادر به کنترل دادههای خارج از رده و آشکار ساختن رابطه بین متغیرها است که از مهمترین ویژگیهای این شاخص محسوب میشود.
Summary
The Module Index (MI = Al2O3/SiO2) is a criterion for determining the ore quality in bauxite deposits. Despite the wide use of the MI, it cannot provide reliable criteria for determining of the ore quality due to less statistical attention to outlier data. In this paper, we have introduced the Bauxite Quality Index (BQI) as a new criterion for determining the bauxite ore quality. We used geochemical data of the Jajarm bauxite deposit to evaluate the ability of the mentioned index. The BQI could be able to classify the ore zones based on the ore quality and economic importance. The BQI would control the outlier data and reveal the relationship between the variables, which are the most important characteristics of this index.
Introduction
Bauxite is the most important source of aluminum. The quality of bauxite ore depends on the mineral composition of the ore which has been calculated by the Module index (Al2O3/SiO2). This paper introduces a more comprehensive bauxite quality index (BQI) than the MI, using multivariate statistical analysis. We applied geochemical data of the Jajarm bauxite deposit to evaluate the ability of the BQI.
Methodology and Approaches
The BQI is determined based on factor analysis of geochemical data of the Jajarm bauxite deposit. We investigated the relationships between ore quality and alumina-silica contents using the MI and BQI. Then, the economic potential of the ore zones was evaluated by either MI and BQI. Finally, the correlation coefficients of the different parameters were calculated, and all the obtained results were compared and discussed.
Results and Conclusions
The Bauxite Quality Index (BQI) is a new suggested criterion for the determination of bauxite ore quality. This criterion reveals the hidden relationships of Al2O3 and SiO2 with other variables and outlier data. Comparison of the MI and the BQI indicates that the BQI is more reliable than the MI in recognition of the high-grade ore bodies.
https://anm.yazd.ac.ir/article_1661_b587b25cc80aa0868b1c570287acb0a0.pdf
بوکسیت
جاجرم
شاخص مدول
شاخص کیفیت بوکسیت
دادههای خارج از رده
Bauxite
Jajarm
Module Index
Bauxite Quality Index (BQI)
Outlier data
per
دانشگاه یزد
روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن
2251-6565
2676-6795
2020-02-20
9
21
69
81
10.29252/anm.2019.7855.1270
1650
Technical Note
طراحی و شبیهسازی دیوار تقویت شده با سپر بتنی انبار مواد منفجره در برابر بارگذاری انفجار
Design and Simulation of Reinforcement Wall with Concrete Shield Against Blasting Loads in the Explosives Storage
امیررضا خدابخشی
eng.khodabakhshi@gmail.com
1
محمد تاجی
mohammadtaji@yahoo.com
2
گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شاهرود، شاهرود، ایران
گروه مهندسی معدن، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شاهرود، شاهرود، ایران
حملات تروریستی با آسیب رساندن به سازهها و زیرساختهای یک کشور میتواند صدمات مالی و جانی زیادی را نیز به بار آورد؛ بنابراین توجه به موضوع پدافند غیرعامل در ساخت سازهها و همچنین طراحی و کنترل این سازهها باید مدنظر قرار گیرد. یکی از مهمترین زیرساختهای کشور معادن هستند. در معادن، حساسترین و آسیبپذیرترین محل در حملات تروریستی انبارهای نگهداری مواد منفجره و چاشنیها و فتیلههای انفجاری هستند. در این پژوهش انبار نگهداری چاشنیهای الکتریکی با ابعاد 5/6 در 5/3 متر ابتدا در ETABS طراحی و سپس برای بررسی رفتار و میزان مقابله این دیوار در برابر بار انفجاری، از برنامه اجزای محدود ABAQUS استفاده شد. دیوار برشی U شکل، با طول و ارتفاع سه متری انتخاب گردید. دیوار برشی در چهار حالت: بدون سپر و همراه با سپر محافظ 8، 10 و 15 سانتیمتری، برای مقابله با بارهای انفجاری بررسی شد. بارهای انفجاری در سه فاصله 10، 50 و 100 سانتیمتری از مرکز سپر قرار داده شد. مشخص گردید که وجود سپر محافظ بتنی میتواند به شدت میزان جابجایی دیوار برشی را تا 4/97 درصد، میزان تنش دیوار برشی را تا 4/56 درصد و میزان تنش پای ستون را تا 7/36 درصد کاهش دهد و از دیوار در برابر بارهای انفجاری محافظت نماید. نتیجه بررسی نشان داد ترکیب دیوار برشی بتنی به همراه سپر محافظ، سازه مناسبی برای نگهداری مواد منفجره و چاشنیهای انفجاری معادن خواهد بود.
Summary Terrorist attacks could cause serious destruction and death by damaging to buildings and infrastructures. One of the most vulnerable mine structures are storages containing explosives, detonator caps and Detonation fuse. In this study a 6.5 x 2.5 storage of electrical caps is designed by ETABS firstly. Then its wall is modeled in finite element commercial software ABAQUS in order to investigate its behavior and resistance under blast loads. The U-shaped shear wall type with dimensions of 3x3 meter is chosen for this wall, and the wall is considered in 4 conditions: with 8, 10 and 15 cm protective shield and without protective shield. Blast loads are positioned in 10, 50 and 100cm distance of center of the shield. The results show that in the existence of the shear wall, displacements of the shear wall, shear stress of the wall and stress at the base of the column decreases up to 97.4%, 56.4% and 36.7% respectively. It’s concluded that reinforcement of shear walls with protective shields provides sturdy structures in order to store explosives and detonator caps in mines. Introduction If an explosion takes place outside of these detonator caps and detonation fuses, the of the blast wave effect could cause a blast at explosives inside the storage and lead to a great damage. Hence, it’s important to study these effects on this kind of structures. In this study, a 3.5x6.5 storage of electrical cap, whose walls are designed as U-type shear walls protected by concrete shield. In order to investigation behavior of the wall and the effectiveness of the shield against blast loads, a wall with dimensions of 3x3 is modeled in ABAQUS under 4 distinct conditions: with various 8, 10 and 15 cm shield and without shield. Methodology and Approaches To design the walls, the software ETABS is used, and finite element commercial software ABAQUS, which has great ability to solve explicit dynamic problems, is employed to simulate the behavior of walls and shields under blast loads. Results and Conclusions By protecting the wall against blast loads, Concrete shield was able to reduce the displacement of the wall, stress of the wall and stress at the base of the column up to 97.4%, 56.4 and 36.7 respectively. Besides, it keeps explosives and detonator caps inside the storage safe by degrading the energy of the outside blast wave.
https://anm.yazd.ac.ir/article_1650_6e94b51273408fc0cb250399d3e18e04.pdf
انبار مواد منفجره
بارگذاری انفجار
دیوار برشی
سپرمحافظ بتنی
نرمافزار ABAQUS
Explosives storage
Blast loads
Shear Wall
Concrete Shield
ABAQUS Software