بررسي تأثير درصد مگنتيت بر ويژگي هاي مكانيكي و لرزه‌اي كانسنگ‌هاي آهن: مطالعه موردي كانسنگ معدن چادرملو

Investigation of effect of magnetite percent on geomechanical and seismic parameters: case study Chadormalu ore deposit

بررسي عوامل مؤثر بر ويژگيهاي مكانيكي و فيزيكي موادمعدني از متغيرهاي بسيار مهم و با اهميت در تعيين ويژگيهاي شكست و رفتار مكانيك‌ سنگي آنهاست. اين بررسي‌ها مي‌تواند كمك شاياني در مراحل مختلف عمليات معدنكاري از حفاري و انفجار تا خردايش مكانيكي (سنگ‌شكني و آسيا) و برنامه‌ريزي توليد كند. در اين پژوهش ابتدا مقاطع ميكروسكوپي اكسيدهاي آهن در معدن سنگ آهن چادرملو در نورهاي مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. سپس متغيرهاي ژئومكانيكي و لرزه‌اي و ويژگيهاي شكست كانه‌هاي آهن نسبت به درصد مگنتيت آزمايش و بررسي شد. نتايج آزمايش‌ها نشان مي‌داد كه با افزايش درصد مگنتيت متغيرهاي مقاومت فشاري، كششي تك‌محوره، مدول يانگ، سرعت انتشار موج P و سرعت انتشار موج S افزايش و متغيرهاي نسبت پواسون، تخلخل و جدب آب كاهش مي‌يابد. در مرحله پاياني اين پژوهش ارتباط ميان نرم‌شدگي ناشي از انفجار با ميزان درصد مگنتيت بررسي شد. نتايج نشان داد كه با افزايش درصد مگنتيت، نرم‌شدگي ناشي از انفجار نيز افزايش مي‌يابد، كه اين امر سبب كاهش هزينه‌هاي بسيار زياد خردايش مكانيكي مي‌شود و در صورتي‌ كه درصد مگنتيت بار ورودي به كارخانه در معدن سنگ آهن چادرملو از 25 تا 50 درصد افزايش يابد، ميزان مصرف انرژي از 70 كيلووات بر ساعت به 40 كيلووات بر ساعت كاهش مي‌يابد.

Investigation of effective parameters on mechanical and physical properties of ore deposits is very important in determination of their rock mechanic and failure properties. This investigation can be suitable in different mining operations such as drilling, blasting, comminution and mine planning. In this paper, at first, microscopic sections were studied under different lights in Chadormalu iron ore mine. Then geomechanical and seismic properties as well as failure behaviour of the oxide ores (magnetite and hematite) were studied. The results demonstrated that the percentage of magnetite has a direct relationship with uniaxial compressive strength, tensile strength, Young modulus and P and S wave velocities; and the magnetite percentage has an inverse relationship with Poisson's ratio, porosity and saturation. Finally, the relation between magnetite percent and blast-induced preconditioning was investigated. The results showed that increasing the percentage of magnetite will increase the blast-induced preconditioning and increasing preconditioning decreased comminution processes in the Chadormalu iron ore mine. Also increasing the percentage of magnetite in feed of process factory from 25 to 50% decreases the power consumption from 70 (KWh/t) to 40 (KWh/t).