آشنایی با واژگان عمومی مهندسی معدن

مفاهیم مهندسی معدن

● تعاریف واژگان عمومی و کلیات رشته‌ی مهندسی معدن

▪ ماده معدنی (کانی)(Mineral)

هر ماده یا ترکیب طبیعی که به صورت جامد یا گاز یا مایع و یا محلول در آب در اثر تحولات زمین شناسی به وجود آمده باشد. .

▪ کانه (Ore Mineral)

مواد معدنی یا کانی‌های موجود در کانسار که دارای ارزش اقتصادی است.

▪ ذخیره معدنی (کانسار)( Ore Deposit)

تمرکز و یا انباشت طبیعی یک یا چند ماده معدنی در زیر یا روی زمین و یا محلول در آب می‏باشد. بطور کلی کانسار به بخشی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که تحت شرایط خاص زمین شناسی ماده معینی در آن متمرکز شده که از نظر اقتصادی ارزش داشته باشد؛ مقدار ، کیفیت ، محل جغرافیایی و بازار مصرف تعیین کننده‌ی ارزش اقتصادی کانسار هستند. برای هر کانسار معدنی با توجه به ارزش کانی‌های موجود در آن، کانی‌های همراه، باطله‌های مفید یا مزاحم، از نظر اقتصادی آستانه‌ای وجود دارد و برای شروع عملیات استخراجی هر ماده معدنی باید این آستانه در ارزیابی ذخیره برآورد شود.

▪ معدن (Mine)

ذخیره معدنی است که بهره‏برداری از آن مقرون به صرفه باشد.

▪ اکتشاف (Exploration)

تجسس اداری به منظور یافتن کانسار است که شامل عملیاتی از جمله موارد زیر می‏باشد:

۱) آثاریابی و نمونه‏برداری و آزمایشات کمی و کیفی.

۲) بررسی‌های زمین شناسی ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی و مانند آن‌ها و انجام اموری که برای این گونه بررسی‏ها لازم باشد.

۳) حفاری روباز و زیرزمینی.

۴) تعیین شکل و کیفیت و کمیت ذخیره معدنی و تهیه نقشه‏های مربوطه.

▪ کانه آرایی (Ore Dressing)

عبارت است از کلیه عملیات فیزیکی شیمیایی و یا فیزیکوشیمیایی که به‏منظور جدا کردن قسمتی از مواد باطله از کانه و یا تفکیک کانه‏ها از یکدیگر انجام می‏گیرد.

▪ پروانه اکتشاف

مجوزی است که برای انجام عملیات اکتشافی مواد معدنی در محدوده مشخص از سوی وزارت معادن و فلزات صادر می‏شود.

▪ گواهی کشف

تأییدیه‏ای که توسط وزارت معادن و فلزات پس از اتمام عملیات اکتشافی و کشف کانه به نام دارنده پروانه اکتشاف صادر می‏شود.

▪ بهره‏برداری

مجموعه عملیاتی است که به منظور استخراج و کانه آرایی و به دست آوردن مواد معدنی قابل فروش انجام می‏گیرد.

▪ بهره‏بردار

شخص حقیقی یا حقوقی اعم از دولتی تعاونی و خصوصی است که دارای پروانه بهره‏برداری از وزارت معادن و فلزات باشد.

▪ استخراج ( Exploitation)

مجموعه عملیاتی است که به منظور جدا کردن کانه از کانسار و انتقال آن به محل انباشت مواد انجام می‏گیرد.

▪ اجازه برداشت

مجوزی است که از سوی وزارت معادن و فلزات برای تأمین مصالح ساختمانی مورد نیاز طرح‌های عمرانی و برداشت واریزه‏ها(مواد قابل استفاده معدنی تجمع یافته در مکانی خاص) و ذخایر محدود و جزئی و نیز عملیات آزمایشگاهی صادر می‏شود.

▪ حقوق دولتی

عبارت است از درآمد دولت ناشی از استخراج بهره‏برداری و برداشت هر واحد از ماده یا مواد معدنی.

▪ فرآوری

شامل کلیه عملیاتی است که بر روی مواد خام معدنی یا کانه آرایی شده آن‌ها انجام و در نتیجه موجب تولید مواد اولیه صنعتی می‏شود.

▪ محل انباشت مواد

محلی است خارج از کارگاههای استخراج و تونلها و چاهها که مواد استخراج شده در آنجا انباشته می‏شود.

▪ مواد باطله

عبارت است از موادی که در نتیجه استخراج یا کانه آرایی از کانه جدا می‏گردد.

▪ شن و ماسه معمولی

شن و ماسه‏ای که حاوی کانی‏های با ارزش نبوده و یا تفکیک آن‌ها مقرون به صرفه نباشد و عمدتاً در کارهای ساختمانی راه‏سازی بتن ریزی و نظایر آن استفاده می‏گردد.

▪ خاک رس معمولی

خاکی است که برای ساختن خشت و آجر معمولی (غیرنسوز) به کار می‏رود و نیز در عملیات ساختمانی و راه‏سازی و کشاورزی از آن استفاده می‏شود.

▪ خاک صنعتی

خاکی است که به علت داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی خاص مصارف صنعتی مختلف دارد.

▪ سنگ لاشه و ساختمانی

سنگهای مختلف موجود در طبیعت که حاوی کانه قابل تفکیک در شرایط کنونی نبوده و عمل آوری آن رایج و معمول و یا مقرون به صرفه نباشد و بنا به تشخیص وزارت معادن و فلزات سنگ تزئینی نیست و عموماً در پی یا دیوارچینی ساختمانها راه‏سازی و دیواره‏سازی و امور نظیر آن به کار می‏رود.

● مهندسی معدن( Mining Engineering)

مهندسی معدن مجموعه علوم و فنونی است که از اکتشاف یک کانسار (ذخیره معدنی با ارزش اقتصادی) آغاز و تا فرآوری آن ادامه می‌یابد. این رشته قدیمی‌ترین رشته مهندسی دانشگاهی است و در انگلستان پایه گذارده شده ‌است. به علت شرایط سخت کاری، یکی از ۱۰ حرفه دشوار جهان شناخته می‌شود. مهندسی معدن دارای ۲ گرایش اصلی اکتشاف و استخراج است.

▪ اکتشاف:

این رشته شامل علومی ازقبیل شناخت انواع مختلف کانی ها، مواد معدنی،نحوه شکل گیری مواد معدنی،محل پیدایش انواع مختلف مواد معدنی و علوم و فنون اکتشاف کانسارهای مختلف می باشد.مهمترین علومی که مهندسن اکتشاف با آن درگیرند عبارتند از کانی شناسی،سنگ شناسی(Petrology)،زمین شناسی اقتصادی(Economic Geology)،ژئوفیزیک(Geophysics)،ژئوشیمی(Geochemistry)،ارزیابی ذخایر معدنی و اخیرا دورسنجی(Remote Sensing) که کمک شایانی به مهندسین اکتشاف در رابطه با شناسایی مناطق امید بخش در مراحل اول کار می نماید.

▪ استخراج:

این رشته مجموعه علومی را در بر می گیرد به استخراج ماده معدنی از معدن می انجامد به طور کلی برای استخراج انواع مختلف مواد معدنی در کانسار های گونا گون دو روش استخراج زیرزمینی و روباز وجود دارد که مهندسین استخراج باید قادر باشند با در نظر داشتن فاکتورهای از قبیل نوع کانسار،عمق ماده معدنی و تکنولوژی استخراج و... نوع روش را انتخاب نمایند

علاوه بر دو گرایش پیش گفته و دو گرایش دیگر فرآوری مواد معدنی و مکانیک سنگ نیز از جمله ۴ گرایش تخصصی این رشته محسوب می‌شود:

۱) اکتشاف

۲) استخراج

۳) فراوری:

این رشته شامل مجموعه عملیاتی است که بر روی ماده معدنی ، پس از استخراج انجام می‌شود تا آن ماده را قابل مصرف کند. هر ماده معدنی که بطور اقتصادی قابل بهره برداری باشد کانه (ore) نامیده می‌شود. هر کانه متشکل از تعدادی کانی است که حداقل یکی از آنها کانی با ارزش موجود در ماده معدنی است و در حقیقت ماده معدنی برای دستیابی به آن کانی استخراج می‌شود، سایر کانیهای متشکله ماده معدنی را گانگ می‌نامند.به طور کلی برای دستیابی به این مهم یعنی جدایش کانه از باطله مهندسین فراوری چهار مرحله خردایش،جدایش ماده معدنی،انواع روش های آبگیری و سد باطله را مدیریت می کنند.

۴) مکانیک سنگ:

این رشته در حقیقت رشته ای است بین مهندسی معدن و مهندسی عمران که هم اکنون در همه جای دنیا به عنوان یکی از گرایشهای مهندسی معدن شناخته شده است. مهندسین این رشته قادرند فضا های بزرگ زیر زمینی را چه در معادن و چه در مکان های دیگر حفر نموده و آنها را نگهداری نمایند آنها همچنین قادرند در زمینه طراحی سد های مختلف با مهندسین عمران همکاری نمایند. این مهندسین با شناخت کلیه خواص سنگ‌ها، کلیه عملیات و پرژه هایی که به نحوی در ارتباط با سنگ می باشند را مدیریت می نمایند.

● مراحل اکتشاف و استخراج

برای پیدا کردن انواع مختلف مواد معدنی و استخراج آن‌ها و قابل استفاده نمودن آن مواد مراحل زیر طی می‌شود:

ـ پی جویی (Demonstrate survey )

ـ اکتشاف

ـ استخراج

ـ فرآوری

اکتشاف کانسارها شامل اکتشاف مقدماتی، نیمه تفصیلی و تفصیلی است با پایان هر مرحله از اکتشاف مهندسان اکتشاف با توجه به افزایش و یا کاهش احتمالات کشف و برآورد هزینه‌های انجام شده و قابل پیش بینی در مورد ادامه اکتشاف تصمیم می‌گیرند. هر چند این دانش یکی از دشوارترین دانش‌ها به لحاظ کاربرد است، اما به علت ارتباط نزدیک با طبیعت و در عین حال بهره گیری از فنون مهندسی از جذابترین علوم است.

استخراج معادن با توجه به فاکتورهای بسیاری نظیر شرایط اقتصادی و فنی و قابلیت دسترسی به کانسار و... به دو صورت کلی روباز و زیر زمینی انجام می‌گیرد. معدن کاری روباز تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که دیگر استخراج به صورت روباز به صرفه نباشد و پس از آن استخراج به روش زیر زمینی صورت می‌گیرد.

آن‌جه که در پی می‌آید مجموعه‌ای از عناوین مقالات مجله‌ی آشنایی با مفاهیم مهندسی نفت، ویژه‌ی خبرنگاران سیاستی و سیاست‌پژوهان در بخش مهندسی معدن است که در آینده ارسال خواهد شد.

این مقالات به همت مجموعه‌ای از دانشجویان کارشناسی ارشد مهندسی مدن دانشگاه‌ههای تهران در سرویس مسائل راهبردی دفتر مطالعات ایسنا در دست تدوین است.

خواننده با مطالعه‌ی این مقالات تا حدودی می‌تواند درک کند که در مراحل مختلف مدیریت یک پروژه‌ی معدنی به چه فناوری‌هایی نیاز است. در واقع مجموعه‌ی این مقالات با ادبیاتی غیرفنی مفاهیمی فنی را برای خواننده توضیح می‌دهند که با استفاده از آن تا حدودی می‌توان به ارزیابی عملکرد مدیریت بخش معدن پرداخت. پدید آمدن این امکان برای خبرنگار یا سیاست‌پژوه، توانایی ارزیابی و پرسش‌گری بالاتر و دقیق‌تری را در بررسی کلی سیاست‌ها و ظرفیت‌های توسعه‌ی معادن ایران ایجاد می‌کند.

تعریف ساده واژه‌های تخصصی‌، قبل از استفاده از آن ها در هر مقاله امکان درک مطلب را برای هر خواننده‌ای با هر تخصص و دانشی فراهم می‌کند. توصیه می‌شود خوانندگان گرامی قبل از مطالعه هر مقاله شماره‌های پیشین مجموعه را مطالعه کنند.

سرویس مسائل راهبردی ایران، آشنایی با مفاهیم تخصصی و فنی در هر حوزه را مقدمه‌ی ایجاد یک عرصه‌ عمومی برای گفت وگوی دانشگاهیان و حرفه‌مندان با مدیران و سیاست‌گزاران درباره‌ی سیاست‌ها و استراتژی‌ها و برنامه‌ها در آن حوزه می‌داند و برای آشنایی خبرنگاران و دانشجویان سیاست‌پژوه در حوزه‌های تخصصی، اقدام به تدوین و ارائه‌ی این متون آموزشی در این‌باره می‌کند.

سرویس مسائل راهبردی ایران [e-mail] آمادگی خود را برای دریافت پیشنهادات و مقالات دانشجویان، پژوهشگران، حرفه‌مندان، مدیران و سیاست‌گذاران محترم در این باره اعلام می‌کند و اظهار امیدواری می‌کند ایجاد یک عرصه‌ عمومی برای گفت وگوی دانشگاهیان و حرفه‌مندان با مدیران و سیاست‌گذاران ضمن مستندسازی تاریخ سیاست‌گذاری و نظارت عمومی بیشتر بر فرآیند سیاست‌گذاری عمومی، موجب طرح دیدگاه‌های جدید و ارتقای کیفیت فرآیند سیاست‌گذاری در هر حوزه شود.

سرویس مسائل راهبردی خبرگزاری دانشجویان ایران از همکاری دانشجویان و متخصصان مهندسی نفت برای تکمیل عناوین و یا ویرایش و تکمیل هر یک از مقالات ارسال شده استقبال می‌کند.

تدوین:

مهندس علی حمیدی ـ فارغ‌التحصیل مهندسی اکتشاف معدن ـ دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی نفت دانشکده فنی دانشگاه تهران ـ خبرنگار مهندسی معدن سرویس مسائل راهبردی ایران