ارزیابی ذخیره کانسار فسفات اسفوردی به کمک نرم¬افزار DATAMINE
گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
---|---|
مکان برگزاری | بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین |
نویسنده | احمد رضا صیادی |
تاريخ برگزاری | ۰۱ اسفند ۱۳۸۵ |
مقدمه :
برآورد ذخیره کانسار شامل محاسبه گستره ، عیار متوسط ، تناژ ذخیره میباشد. برآورد ذخیره کانسار فرآیندى است که در خلال اکتشافات شروع شده و همراه با اصلاح در طول عمر معدن ادامه مییابد. نتایج برآورد ذخیره، دادههاى اساسى مورد نیاز براى انجام مطالعات امکانستجى هستندو خروجیهاى مرحله امکانسنجى مشخص میکنند که آیا معدن باید آماده سازى شود یا متوقف گردد]۱[ روشهای متفاوتی از جمله تخمینهای زمینآماری در این ارتباط مورد استفاده قرار میگیرند. بطورکلى تخمین زمین آمارى فرآیندى است که طى آن مى توان مقدار یک کمیت در نقاطى با مختصات معلوم را با استفاده از مقدار همان کمیت در نقاط دیگرى با مختصات معلوم به دست آورد. کریجینگ یک روش تخمین است که بر منطق میانگین وزن دار متحرک استوار میباشد و در مورد آن میتوان گفت بهترین تخمینگر نااریب است.
از مهمترین ویژگیهاى کریجینگ آن است که به ازاى هر تخمینى خطاى مرتبط با آن را میتوان محاسبه کرد، بنابراین براى هر مقدار تخمین زده شده میتوان دامنه اطمینان آن تخمین را محاسبه کرد، در حالیکه در روشهاى کلاسیک معمولا چنین نیست]۵[.
معدن فسفات اسفوردى در ۳۵ کیلومترى شمالغرب شهرستان بافق در استان یزد واقع شده است. عملیات پیجویى معدن در سال ۱۳۶۱ انجام گرفت. این عملیات شامل تهیه نقشه زمینشناسى به مقیاس ۱:۱۰۰۰، حفر ترانشه و گمانه میباشد. در طى سالهاى بهرهبردارى معدن ذخیره کانسار چندین مرتبه برآورد شده است. از جمله تخمین ذخیره شرکت معدن زمین که در سال ۱۳۷۳ انجام شده و مقدار ذخیره را ۵/۱۵ میلیون تن برآورد نموده است]۲،۳[ البته در قالب طرحهاى پژوهشى نیز ذخیره معدن اسفوردى تعیین گردیده که در آخرین گزارش موجود میزان ذخیره بدون در نظرگرفتن عیار حد ۱۷ میلیون تن برآورد گردیده است]۴[.
هدف از این تحقیق تهیه مدل هندسى و بلوکى کانسار فسفات اسفوردى و تخمین ذخیره معدن جهت بررسى طرح استخراج انتخابى در معدن و همچنین اصلاح طرح استخراج فعلى معدن میباشد. در این راستا ضمن بررسى مشخصات ذخیره و آشنایى با مطالعات گذشته ، ذخیره کانسار فسفات اسفوردى به کمک نرمافزار دیتاماین برآورد شده است.
◊◊◊◊◊◊◊
بحث :
تهیه فایل اطلاعاتى گمانهها
نتیجه مطالعه مغزهها منجر به تهیه پایگاه اطلاعاتی پروژه متشکل از ۳ فایل جداگانه شده است که با مشخصههاى مشترک با یکدیگر مرتبط هستند:
الف- فایل اطلاعاتى موقعیت جغرافیایى رأس گمانهها که از چهار فیلد نام گمانه (BHID)، عرض جغرافیایى (X)، طول جغرافیایى (Y)و ارتفاع رأس گمانه تشکیل شده است.
ب- فایل اطلاعاتى مربوط به پیمایش گمانه که از چهار فیلد نام گمانه(BHID)، طولى از گمانه که برداشت در آن صورت گرفته (AT)، آزیموت و شیب گمانه تشکیل شده است و تعیین کننده قائم یا مایل بودن گمانه و انحرافاتى است که گمانه در طول خود دارد.
ج- فایل اطلاعاتى مربوط به عیارسنجى نمونههاى برداشت شده از گمانها که از فیلدهاى نام گمانه(BHID)، از (FROM)، تا (TO)و درصد فسفات تشکیل شده است.
تلفیق فایل دادههاى گمانهها و ایجاد ارتباط بین فایلهاى اطلاعاتى
هر یک از اطلاعات موجود در بانک اطلاعاتى در فایل جداگانهاى ذخیره شدهاند، که ایجاد ارتباط و تلفیق آنها از طریق پارامترهاى شاخص نام گمانه، فاصله بالا و پائین نمونه از رأس چاه امکان پذیر است. این مهم در نرم افزار دیتاماین با استفاده از دستور Desurvey امکان پذیر است. پس از تلفیق دادههاى گمانهها و تهیه فایل Hole امکان مشاهده نحوه آرایش گمانهها در فضاى دوبعدى وجود دارد.
بررسى آمارى دادههاى اولیه
جهت شناسایى توزیع متغیر ناحیهاى عیار فسفات درمنطقه, پارامترهاى آمارى محاسبه شد که با استفاده از آن هیستوگرام عیارفسفات ترسیم گردید که در شکل۱ نشان داده شده است.
نرمالسازى دادههاى عیارفسفات
رابطه ۱
که در این رابطهa ثابت تبدیل میباشد. در مورد دادههاى معدن اسفوردى تبدیل لگاریتمى سهپارامترى صورت گرفت و مقدار ثابت تبدیل عدد (۲۴۱/۰-) به دست آمد. هیستوگرام مقادیر تبدیل یافته فسفات در شکل۲ آمده است.
کامپوزیت کردن(ترکیب) دادهها
در زمین آمار خصوصیات یک متغیر ناحیهاى تحت تأثیر بزرگى بخشى است که به طور فیزیکى تحت عنوان نمونه همگن شده مورد اندازهگیرى قرار میگیرد. در شرایط ایدهآل هدف از تجزیه و تحلیل ساختار یک متغیر ناحیهاى در یک کانسار تشخیص خواص نقطهاى آن است زیرا در تخمین به روش زمینآمارى از دادههاى نقطهاى استفاده میشود. این دادهها متعلق به نمونهاى به حجم میباشد که در مرز آن قرار داده میشود. نظر به همگن سازى هرنمونه و سپس اندازه گیرى کمیت مورد نظر روى آن، متغیر ناحیهاى را اصطلاحاً کامپوزیت شده مینامند. در واقع کامپوزیت سازى موجب از بین رفتن تغییرپذیرى در مقیاس کوچک میشود و این همان چیزى است که باعث نوعى منظم سازى میشود و تغییرنماى حاصل از این مقادیر را منظم میکند]۷[. در این پروژه طول کامپوزیت سازى برابر با ارتفاع پلههاى استخراجى در نظر گرفته شد که برابر با ۵ متر است. در کامپوزیت کردن داده ها باید در نظر داشت که اگر یک طول ثابت به عنوان پایه در نظر گرفته شود آنوقت بخشى از نمونه که بنا به دلایلى مثلا وقتى طول نمونه ۵/۴ مترطول دارد ( به عنوان مثال بخش انتهائى گمانه در فرآیند کامپوزیت کردن) از دادهها حذف میشود. به همین دلیل معمولاً یک بازه به عنوان طول کامپوزیت سازى در نظر گرفته میشود. در این پروژه بازه ۵/۲ تا ۵ متر به عنوان طول کامپوزیت سازى در نظر گرفته شد..
مدلسازى هندسى کانسار
بهترین مدل هندسى که میتواند براى کانسار فسفات اسفوردى تعریف شود مدلى است که با درنظر گرفتن مقاطع زمین شناسى، ساخته شود، زیرا درهنگام کرولاسیون وارتباط دادن گمانهها به هم چینخوردگیها, گسلها و شکستگیها کاملا مشخص میشود. به این منظورمقاطع زمینشناسى به طور کامل مورد بررسى قرارگرفت. درشکل۳ موقعیت یک نمونه مقطع رسم شده در جهت شمال غربى- جنوب شرقى و درشکل۴ مقطع سنگشناسى مربوطه به آن نشان داده شده است.
بعد از کرولاسیون گمانهها و ساختن رشتههاى فضایى مادهمعدنى با ارتباط این رشتهها به هم مدل هندسى ماده معدنى در فضاى سهبعدى رسم میشود. در ادامه با استفاده از همین رشتهها مدل تورسیمى ساخته میشود. در شکل ۵ مدل تورسیمى کانسار مشاهده میشود.
واریوگرافى کانسار
محاسبه واریوگرام بر اساس پیش فرضهاى ارائه شده در نرمفزار بسیار آسان است، اما با توجه به اینکه واریوگرام سنگ بناى زمین آمار و تخمین زمین آمارى است باید این پارامترها با توجه به دادههاى موجود به صورت مناسب انتخاب شوند. در ادامه پارامترهاى مهم محاسبه واریوگرام آورده شده است.
الف- در این تحقیق با توجه به اینکه طول کامپوزیت سازى ۵ متر در نظرگرفته شد، گام نیز ۵ متر در نظرگرفته شد. همانطورکه براى کامپوزیت سازى به جاى استفاده از یک طول ثابت، از یک بازه استفاده شد، طول گام نیز به صورت یک بازه تعریف میشود که در این پروژه نیز بازه گام مشابه با بازه کامپوزیت سازى یعنى ۵/۲-۵ متر در نظر گرفته شد.
ب- انتخاب تعداد گامها:
تعداد گامها در واریوگرافى در ارتباط با ابعاد گام و همچنین ابعاد محدوده دادهها میباشد. قاعده عملى این است که نصف قطر دادهها را در نظر بگیریم]۸[. در این پروژه با توجه به اصل فوق تعداد گامها برابر با ۲۵ در نظر گرفته شد. البته به این نکته تیز توجه شد که براى بیش از ۲۵ گام تعداد جفتها کاهش زیادى پیدا میکردند.
ج- انتخاب زاویه آزیموت و شیب و تلرانس زوایاى شیب و آزیموت:
انتخاب تلرانس زاویه در ارتباط با ترکیبى از پارامترهاى گوناگون میباشد که مهمترین فاکتور آنیزوتروپى مورد انتظار در پیوستگى کانیزائى میباشد. هرچه آنیزوتروپى کانیزائى بیشتر باشد باید زاویه تلرانس کاهش داده شود تا بتوان آنیزوتروپى ذاتى را آشکار کرد]۸[. همانطور که بعدا ملاحظه میکنیم با توجه به اینکه کانسار داراى آنیزوتروپى ناحیهاى میباشد، زاویه تلرانس را به مقدار ۱۵ درجه در نظر میگیریم. دو نمونه از واریوگرامهای رسم شده در شکلهای ۶ و ۷ آمده است.
همسانگردى کانسار
با توجه به واریوگرامهاى حاصله، نتیجهگیرى شد که کانسار داراى آنیزوتوروپى ناحیهاى میباشد. بهترین روش براى یافتن امتدادهاى آنیزوتوروپى استفاده از مولفههاى اصلى میباشد،که در این روش بردارهاى ویژه امتدادهاى موردنیاز یعنى امتدادهاى بیشترین، کمترین و حدواسط مشخص میشوند. مقادیر ویژه نیز طول محورها یا همان شعاع تاثیر را بدست میدهند.
تخمین عیار
مرحله ارزیابى ذخیره و تهیه مدل بلوکى کانسار شامل مراحل جداگانه و حساسى میشود که انجام آگاهانه و دقیق مجموع آنها منجر به یک ارزیابى دقیق و مدل بلوکى مناسب براى مطالعه در مراحل بعد میگردد. در جدول ۱پارامترهاى تعریف محدوده تخمین، در جدول ۲ پارامترهاى روش تخمین نمایش داده شده است.
جدول۱ پارامترهای محدوده تخمین جدول۲ پارامترهای روش تخمین
نام فیلد |
توصیف |
مقدار |
VALUE_IN |
نام فیلدى که تخمین زده میشود. |
P۲o۵ |
SREFNUM |
تعداد محدوده جستجو مورد استفاده |
احمد رضا صیادی، استادیار دانشگاه تربیت مدرس، sayadi@modares.ac.ir
مسعود منجزی، استادیار دانشگاه تربیت مدرس
حسین شهرآبادی، دانشجوی مهندسی استخراج معدن دانشگاه تربیت مدرس
◊◊◊◊◊◊◊
چکیده:
ارزیابی ذخیره کانسارها یکی از مهمترین پارامترهای لازم برای طراحی معدن بوده و روشهای زیادی در این خصوص توسعه یافته است. در این تحقیق ذخیره کانسار فسفات اسفوردی به کمک تحلیلهای زمینآماری و با استفاده از نرمافزار Datamine انجام شده است. با استفاده از اطلاعات سطحی و زیرسطحی مدل هندسی کانسار تهیه شد، سپس مدل بلوکی کانسار ساخته شد و با تخمین عیار هر بلوک، ذخیره کانسار تعیین گردید. براساس نتایج این تحقیق میزان ذخیره کانسار اسفوردی برابر 5/16 میلیون تن با عیار متوسط 44/11 درصد برآورد شده است. مدلسازی و برآورد ذخیره مبنای لازم برای طراحی معدن را فراهم مینماید.
Abstract :
Evalution of ore reserve is one of the most important parameters for mine designing and several methods have been developed in this regards. In this research work, Esphordi ore reserve has been estimated using software datamine. With the help of surface and under ground information, geometrical model of the deposit was created initially, thereafter block model was constructed and the amount of the reserve was 16.5 Mt with an average of 11.44%.
Modeling and reserve estimation of the deposite, is a requirement for redesigning of the mine.