ارزیابی ذخیره کانسار فسفات اسفوردی به کمک نرم¬افزار DATAMINE

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                                                                          

کلید واژه ها: سایر موارد