نرم افزار پس از گرفتن داده های مورد نیاز نسبته به ارائه 77 پیت اقتصادی در شرایط متفاوت فنی و اقتصادی با دقت بالا فعال بوده است و پس از آن با توجه به برنامه زمانبندی تولید و شاخصه های دیگر از جمله NPV، نسبت باطله¬برداری، عیار محصول استخراجی و در نظر گرفتن ریسک تغییر قیمت در طول زمان نسبت به انتخاب محدوده نهایی معدن اقدام گردیده است. نرم افزار پس از دریافت سیاست عملیاتی مبنی بر نحوه فعالیت تا رسیدن به محدوده نهایی معدن اقدام به ارائه پوش¬بک ها و برنامه¬ریزی تولید به صورت سالیانه می¬نماید. در نهایت این پوش¬بک¬ها به صورت پیت¬های سالیانه به منظور انجام طراحی های کوتاه مدت و بلند مدت به نرم افزار GEMCOM انتقال داده شد.

واژه¬های کلیدی: معدن سنگ آهن گل¬گهر شماره 4، محدوده نهایی اقتصادی معدن، برنامه¬ریزی تولید، نرم افزار Whittle

مقدمه:
هر ذخیره معدنی که با روش روباز استخراج می¬شود از نظر اقتصادی دارای یک محدوده است که در آن محدوده استخراج با روش روباز امکان¬پذیر و خارج از آن محدوده استخراج با روش روباز میسر نخواهد بود. به آن محدوده از ذخیره معدنی که استخراج با روش روباز از توجیه فنی و اقتصادی برخوردار است محدوده نهایی معدن می¬گویند. محدوده ای که اگر در زمان تعیین شده آن استخراج شود بیشترین سود را تولید خواهد کرد و در آن زمان محدوده دیگری از ذخیره وجود ندارد که سود بیشتری را موجب شود. بهینه سازی محدوده هر معدن بایستی با یک یا چند هدف از جمله بیشینه کردن ارزش اقتصادی پیت، بیشینه کردن ارزش یک تن از محصول قابل فروش، بیشینه کردن عمر معدن انجام شود]1[. با توجه به تغییرات ناگهانی قیمت سنگ آهن که در اواخر سال 92 به وقوع پیوست و همچنین لزوم فعالیت معدن شماره 4 گل¬گهر، بررسی و بازنگری و ارائه نسخه جدید محدوده نهایی پیت معدن شماره 4 گل¬گهر ضروری بوده است. مجموعه معادن سنگ آهن گل گهر که یکی از ذخایر عمده سنگ آهن ایران می باشند، در فاصله 60کیلومتري جنوب غرب شهرستان سیرجان دراستان کرمان واقع شده اند. این مجموعه شامل شش آنومالی مجزاي سنگ آهن است. معدن سنگ آهن گل گهر شماره 4 یکی از شش آنومالی سنگ آهن این ناحیه می باشد. ابن معدن در ً59 20 °55 طول جغرافیایی و ً14 05 °29 عرض جغرافیایی واقع شده است. ارتفاع متوسط توپوگرافی معدن از سطح دریا 1770 متر است]2[. عملیات بهره‌برداری در معدن 4 از مرداد ماه سال 88 آغاز و ذخیره آن پس از تکمیل بخشی از اکتشافات باقیمانده مقدار 95 میلیون تن سنگ آهن تخمین زده شده است. از ابتدای شروع فعالیت تا پایان بهمن ماه 95 مقدار تقریبی 10 میلیون سنگ آهن و 110 میلیون تن باطله از معدن شماره 4 گل¬گهر استخراج گردیده است.
نرم¬افزار Whittle:
Whittle نرم افزاری قدرتمند و شناخته شده توسط بسیاری از مهندسان و فعالان صنعت معدن است که به عنوان یکی از بهترین راه حل ها برای انجام محاسبات پیت بهینه و برنامه ریزی استراتژیک معادن شناخته می شود. بسیاری از شرکت های معدنی برای ارتقای سطح بهره¬وری و برنامه¬ریزی پروژه های معدنی خود از این برنامه استفاده می کنند چرا که نتایج قابل اعتمادی را در تمامی حوزه های مالی و برنامه ریزی معدن به کاربرانش ارائه می دهد. در این نرم¬افزار بر اساس هزینه¬های معدنکاری و فرآوری برای هر بلوک و همچنین در آمد حاصل از آن بلوک با توجه به جنس سنگ آن و قیمت محصول قابل فروش از آن ارزشی برای آن محاسبه می¬کند سپس با استفاده از روش لرچ – گروسمان سه بعدی، محدوده نهایی معدن که دارای بیشترین ارزش است را طراحی می¬کند. در این نرم¬افزار پیت های مختلفی حاصل می¬شوند و انتخاب پیت بهینه براساس بیشترین ارزش خالص فعلی پیت ها به دست می¬آید. پارامترهای گوناگون از جمله بلوک مدل ماده معدنی، سطح توپوگرافی، شیب نهایی معدن، درصد بازیابی ماده معدنی در کارخانه فرآوری، عیار کانسنگ استخراجی پس از فرآوری، هزینه های تمام شده معدن¬کاری به ازای هر تن سنگ به تفکیک ماده معدنی و باطله، قیمت تمام شده به ازای هر تن محصول فرآوری شده از کانسنگ، نسبت باطله برداری به ماده معدنی به عنوان داده های موجود در این نرم افزار مورد بررسی قرار میگیرند. برای طراحی محدوده نهایی معدن، مدل بلوکی تهیه شده و سطوح توپوگرافی اولیه و سطح فعلی معدن در نرم افزار GEMCOM به منظور استفاده در نرم افزار Whittle استفاده می¬گردند. شکل 1و2 وضعیت سطح توپوگرافی و معدن و همچنین بلوک مدل زمین¬شناسی را تا پایان دی ماه 95 در محیط نرم افزار GEMCOM نشان می¬دهند.

شیب نهایی معدن و پایداری پله ها :
برای تعیین شیب نهایی معدن در این نرم¬افزار با توجه به جنس سنگ با کد سنگ (Rock Code) مشخص در بلوک مدل، محدوده از پیش تعیین شده و یا موقعیت سنگ را می توان مورد استفاده قرار داد. در اینجا با توجه به شناخت از وضعیت زمین شناسی منطقه و با توجه به ناپایداری موجود در پله های شمالی شیب پله های ناحیه شمالی 38 درجه و سایر نقاط معدن 49 درجه برای نرم¬افزار تعریف می¬کنیم.

پارامترهای اقتصادی ورودی به نرم¬افزار Whittle:
هزینه های معدنکاری به تفکیک جنس سنگ با توجه به بلوک مدل ارئه شده به نرم افزار و کد سنگ مورد نظر لحاظ میگردند، از این رو کد سنگ آهن 402 و 101 و آبرفت مقدار 005 میباشد. مرجع محاسبات مقدار هزینه معدنکاری به ازای هر تن، باطله سنگی در نظر گرفته شده است و سایر جنس سنگ با ضریب مشخص مورد محاسبه قرار می¬گیرند. شکل شماره 4 این مساله را به خوبی نشان می¬دهد.

ارائه پیت های مختلف:
پس از تایید شیب نهایی معدن و پارامترهای اقتصادی نرم افزار به منظور ارائه پیت های مختلف احتیاج به تعیین بازه ضریب قیمت (Revenue Factor) می باشد. این شاخص با توجه به قیمت به ازای هر واحد ماده معدنی در محاسبات مربوط به طراحی پیت های معدن با ماکزیمم سود با روش لرچ – گروسمان تاثیر گذار میباشد، بدین معنی که به عنوان مثال بازه ضریب قیمت را در محدوده 3/0 تا 2 قرار داده و اقدام به دریافت لیست پیت¬ها از نرم افزار می¬کنیم. نرم افزار با اعمال ضریب¬های قیمت در بازه تعیین شده در قیمت هر واحد سنگ آهن نسبت به ارائه اقتصادی ترین پیت ها با روش لرچ – گروسمان اقدام می¬کند. در شکل شماره 5 لیست پیت¬های ارائه شده و سایر پارامترهای هر پیت و ضریب قیمت اعمال شده نشان داده شده است.
انتخاب پیت نهایی معدن از پیت¬های اقتصادی ارائه شده:
با توجه به لزوم فعالیت معدن در سال¬های آتی، تعیین ظرفیت تولید و برنامه مصوب استخراج سنگ آهن در سال و همچنین امکان تغییر قیمت سنگ آهن در آینده، از بین 77 پیت ارائه شده توسط نرم¬افزار آن پیت که NPV بالا و مقدار ضریب قیمت آن در سطحی باشد که شرایط تغییرات قیمت در آینده و ریسک افت قیمت را نیز شامل شود در نظر میگیریم. به منظور یافتن این مهم با توجه به شکل¬های شماره 5، 6 و 7 پیت ارائه شده با ضریب قیمت کمتر از 1 را انتخاب میکنیم. پیت شماره 21 با ضریب قیمت 7/0 شامل سنگ آهن به مقدار تناژ 59،000،000 تن و باطله 402،000،000 تن با عمر معدنکاری 15 سال انتخاب می¬گردد. نسبت باطله برداری در این محدوده 1/7 بوده و متوسط عیار سنگ آهن خام استخراجی 95/49 درصد می¬باشد.
برنامه¬ریزی تولید و تهیه پوش بک¬های سالیانه از پیت منتخب (شماره 21) در طول 15 سال :
پس از انتخاب پیت نهایی نسبت به برنامه ریزی تولید در طول مدت فعالیت معدن اقدام شده و بدین منظور نرم افزار با توجه به سیاست¬های عملیاتی مبنی بر انجام استخراج در هر سال با حداکثر سود و یا انجام استخراج به صورت متوازن تنظیم گردیده و محاسبات را انجام می¬دهد. شکل¬های شماره 8و9 وضعیت برنامه ریزی استخراج در هر سال با جزئیات مشخص با رسم نمودار نسبت باطله¬برداری در هر سال و عیار استخراجی را نشان می¬دهند.
انتقال پیت¬ها به نرم افزار GEMCOM:
پس از انجام برنامه ریزی 15 ساله و ارائه پیت¬های سال به سال توسط نرم¬افزار به منظور انجام طراحی های بلند مدت و کوتاه مدت سالیانه و ماهانه پیت هر سال به صورت جداگانه به نرم افزار GEMCOM انتقال داده می¬شود. در شکل زیر پیت سال پانزدهم در محیط نرم¬افزار Gemcom نشان داده شده است. مقداری از ذخیره با توجه به شرایط کنونی قیمت سنگ آهن و اقتصادی نبودن در وضعیت فعلی خارج از محدوده پیت نهایی معدن باقیمانده است و در آینده در صورت تغییر قیمت مورد استخراج قرار میگیرد.
نتیجه¬گیری:
مهمترین پارامتر در طراحی معادن روباز، تعیین محدوده نهایی پیت معدن است. عملیات معدنکاری در این محدوده در مدت زمان تعیین شده دارای حداکثر سود آوری است. نرم افزار Whittle یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای معدنی به منظور تعیین محدوده نهایی معادن روباز و برنامه¬ریزی استخراج می¬باشد. با وارد کردن پارامترهای مورد نیاز نرم¬افزار، خروجی آن 77 پیت با حداکثر سودآوری با شرایط فنی و اقتصادی متفاوت بوده است. از مهمترین پارامترهای تاثیرگذار در تعیین و انتخاب پیت نهایی معدن برنامه ظرفیت تولید در سال و ضریب قیمت (Revenue Factor) و NPV می¬باشد. با توجه به لزوم فعالیت چندین سال معدن (طرح 15 ساله) و تولید 4 میلیون سنگ آهن در هر سال با در نظر گرفتن ریسک تغییر قیمت و NPV بالا نسبت به انتخاب پیت با ضریب قیمت 7/0 اقدام شده و پیت شماره 21 به عنوان پیت نهایی اقتصادی منتخب معرفی گردید. به طور متوسط نسبت باطله برداری طی 15 سال 1/7 در این محدوده میباشد. با توجه به سیاست¬های عملیاتی مبنی بر استخراج سالیانه 4 میلیون تن سنگ آهن نرم¬افزار با در نظر گرفتن این مساله و رعایت انجام عملیات در بالاترین حد سودآوری اقدام به ارائه پوش¬بک¬ها به صورت پیت¬های سالیانه نموده و تعداد 15 پیت به ازای هر سال استخراج نموده است. با توجه به وضعیت کنونی معدن حجم باطله برداری زیاد در سال اول اجتناب ناپذیر بوده و بایستی انجام گردد. پیت¬های سالیانه به منظور انجام طراحی های بلند مدت و کوتاه مدت به نرم افزار GEMCOM انتقال داده شده اند.

منابع:
[1] Crawford, Hustrulid, open-pit mine planning and design, SME 1979.
]2[ "آشنایی با معدن سنگ آهن گل¬گهر"، 1383، شرکت مهندسان مشاور کوشا معدن.

کلید واژه ها:
کارشناس استخراج، مدیر عملیات، شرکت پیمانکار حفاری ایندودریل، پست الکترونیک: این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید
Ultimate یا Final pit limits