معرفی معدن زغالسنگ ملچ آرام فوقانی
معرفی معدن زغالسنگ ملچ آرام فوقانی
زغالسنگ يكي از منابع مهم انرژي جهان و اولين سوخت فسيلي ميباشد كه توسط بشر به عنوان منبع اصلي انرژي مورد استفاده قرار گرفته است. زغالسنگ در ابتدا براي گرما و پخت و پز به كار برده ميشد تا اينكه اولين بار در سال 1621 از آن در كورههاي ذوب آهن استفاده شد. با پيدايش فنآوري توليد كك در سال 1755 و اختراع ماشين توليد بخار در سال 1769 موارد استفاده و بدنبال آن ميزان مصرف زغالسنگ بطور قابل ملاحظهاي افزوده شد، بطوريكه هم اكنون در دنيا كاربرد وسيعي دارد و در صنايعي همچون فولاد، مواد شيميايي و نيروگاهها بوفور مورد استفاده قرار ميگيرد. زغالسنگ در طبيعت داراي انواع متفاوتي بوده و تفاوتهاي آنها بستگي به شرايط محيطي، زمان تشكيل و نيروهاي زمين ساختي اعمال شده در طي زمان دارد. انواع زغالسنگ براساس مشخصههاي آن از نظر ككدهي و سوخت طبقهبندي ميشود. زغالهاي ايران با توجه به درجه بلوغشان به دو دسته تقسيم ميشوند:
- زغالسنگهاي غيركك شو يا با كك شوندگي ضعيف نظير زغالسنگ حرارتي (شامل زغالسنگ گازي تا گازي چرب، زغالهاي لاغر، نيمه آنتراسيتي و آنتراسيتي)
- زغالسنگهاي متالورژي با ويژگي كك شوندگي شامل زغالسنگهاي چرب، كك شو چرب و كك شو.
زغالسنگهاي حرارتي به دو دسته زغالسنگ با ارزش حرارتي پائين و بالا در طبيعت مشاهده ميشوند. تغييرات كيفي اين زغالسنگها با توجه به مراحل دگرگوني[1][2] زغالسنگ از مراحل 1 تا 9 ميباشد. زغالسنگهاي منتسب به مراحل يك و دو از دسته زغالسنگهاي با ارزش حرارتي پايين هستند و عمدتاً شامل انواع زغالسنگهاي ساب بيتومينه و گازي ميباشند. زغالسنگهاي منتسب به مراحل پنجم تا نهم دگرگوني زغالي، شامل زغالسنگهاي غير كك شو، لاغر، نيمه آنتراسيتي و آنتراسيتي ميباشند كه داراي ارزش حرارتي بالاتري ميباشند. تحول و تكامل انواع زغالسنگ بستگي تام به شرايط محيطي و زمين شناسي منطقه دارد.
پارامترهاي مختلف شيميايي ـ فيزيكي و فيزيكوشيميايي و تكنولوژيكي به منظور شناسايي كيفيت زغالسنگها عمدتاً شامل رطوبت، مواد معدني و خاكستر، مواد فرار، درصد كربن، ارزش گرمايي، قابليت بازتاب نوري ويترينيت، نمودارهاي پلاستومتري y و x ، تركيبات گوگرد در زغالسنگ، مقدار فسفر، تغليظ پذيري، مرحله اكسيد شدگي، تجزيه عنصري زغالسنگ و وزن مخصوص زغالسنگ ميباشد.
در حال حاضر وضعيت متزلزل بازار نفت، توجه جهانيان را معطوف به استفاده از سوختهاي قديمي نظير زغالسنگ كرده است. عليرغم اينكه زغالسنگ يكي از عوامل پيدايش انقلاب صنعتي در اروپا بوده و اكنون در اين قاره نوعي انرژي دوران گذشته محسوب ميگردد، اما همچنان با سهم 5/25 درصد از مصرف انرژي اوليه دومين منبع اصلي مصرف انرژي اوليه جهان ميباشد. همچنين با توجه به محل استخراج اين ماده انرژيزا، قيمت آن در مقايسه با نفت و گاز از نوسانات كمتري برخوردار ميباشد. ويژگي ذخاير زغالسنگ ايران به گونهاي است كه باعث شده استخراج از ذخاير ايران در مقايسه با ساير كشورها غيراقتصادي باشد. كشور ايران از نظر ميزان ذخاير قطعي زغالسنگ در جهان رتبه 16 و از نظر توليد در رده 34 جهان جاي گرفته است كه اين رتبه در توليد هيچ تناسبي با ميزان ذخاير زغالسنگ كشور ندارد. عمدهترين دلايل اين امر بشرح زير ميباشد:
- معطوف بودن فعاليت در معادن زغالسنگ كك شو و عدم توجه به اكتشاف ذخاير زغالسنگ حرارتي
- عدم سرمايهگذاري كافي در بخش زغالسنگ عليرغم وجود ذخاير قابل توجه آن
به منظور افزايش راندمان و كاهش هزينههاي توليد و تضمين حضور در صحنههاي بينالمللي، برخي اقدامات نظير: تغيير ساختار حاكم بر معادن زغالسنگ از طريق واگذاري اينگونه معادن به بخش خصوصي به همراه نظارت دولت، تشويق و ترغيب سرمايهگذاران داخلي و خارجي از طريق حمايت و ايجاد شرايط مطلوب جهت سرمايهگذاري و فعاليت در اين زمينه با استفاده از فنآوريهاي جديد، بهينهسازي و ارتقاء فنآوري روشهاي استخراج و فرآوري و ايجاد مركز تحقيقات و پژوهش، كه هم اكنون در دست بررسي و اقدام ميباشد، ميتواند مؤثر باشد.
شركت زغالسنگ البرز شرقي : اين شركت 3 محدوده اصلي معدني به نامهاي طزره، اولنگ و قشلاق را در اختيار دارد كه ذخاير قطعي آن حدود 18 ميليون تن و ذخاير احتمالي آن 101 ميليون تن ارزيابي شده است. ميزان توليد سالانه زغالسنگ خام اين شركت حدود 538 هزار تن در سال ميباشد كه براساس برنامه توسعه در نظر است، تا 700 هزار تن افزايش يابد.
كانسار ملچ آرام فوقاني در هفتاد و پنج كيلومتري شمالشرقي شاهرود در ناحيه اي به نام اولنگ واقع است . عمليات اكتشاف اين كانسار از اوايل سال 1360 شروع و اكتشاف تفصيلي آن در اواخر سال 1372 پايان يافته است . چگالترين عمليات اكتشافي در شركت ذغالسنگ البرز شرقي بر روي اين كانسار انجام پذيرفته، بعنوان مثال، فقط در بخش ملچ آرام فوقاني 53 گمانه عميق كه متوسط طول هر يك بيش از 600 متر ميباشد، حفر گرديده است .به علت كوهستاني بودن منطقه و پرشيب بودن لايهها، اين كانسار از افراز بسيار خوبي براي باز كردن معدن برخوردار است به طوريكه اين معدن در مجموع داراي سي ونه دهانه تونلي است و فقط در لايه K23 داراي 15 طبقه تونلي و تنها يك طبقه عميق ميباشد. ذخاير قابل استخراج اين معدن از لايههاي K23,K21,K7,K4 مجموعا 3786/5 هزار تن پيشبيني شده است كه قرار است در مدت 25 سال با ميزان استخراج روزانه 520 تن استخراج گردد. در طراحي معدن ملچ آرام علاوه بر در نظر داشتن مسائل عمومي طراحي معدن، نكاتي چون، تواناييها و قابليتهاي شركت ذغالسنگ البرز شرقي، تكنولوژي و دانش فني در اين شركت و خواستههاي دفتر فني شركت توجه خاصي گرديده است . به دليل تنوع بسيار زياد حالات ممكنه براي باز كردن معدن، طراحي سيستم بازكننده معدن با پيچيدگي و مشكل همراه بوده است لذا با بررسي كليه حالات ممكنه و محاسبه ميزان هزينههاي محتمل براي هر حالت ، مناسبترين طرح بازكردن معدن انتخاب گرديده است . مجموع طول كارهاي بازكننده و آمادهسازي در اين معدن 57290 متر ميباشد كه از اين مقدار 42525 متر در امتداد لايههاي ذغالي و مابقي به صورت عمود بر لايههاي ذغالي و يا به شكل تونلهاي شيبدار با شيب 20 و 16 درجه حفر گرديده است . معدن ملچ آرام فوقاني به روش پلكاني، معكوس پرشونده و تخريبي استخراج ميگردد و لازم است همواره هفت كارگاه استخراج بطور همزمان فعال باشند. در طراحي مشخصات فني كارگاه استخراج (خصوصا طول، عرض ، و مشخصات سيستم نگهداري قسمت جلوي جبهه كار) به خصوصيات ژئومكانيكي سنگهاو طراحيهاي مكانيك سنگي توجه زيادي شده است . در اين راستا براي مطالعه كيفيت و موقعيت شكست سقف كارگاه، محاسبه بار وارد بر سيستم نگهداري، تعيين ابعاد لنگهها و همچنين تحليل حساسيت اين شرايط نسبت به تغييرات طول و عرض كارگاه، اقدام به نوشتن برنامه كامپيوتري حجيمي گرديده است . اين برنامه با فراخواني برنامه كامپيوتري سوپر سپ (SuperSAP) جهت تحليل تنش به روش اجزا محدود (Finite Elements Method) و استفاده از معمولترين معيارهاي شكست از جمله معيارهاي موهر-كولمب ، هوك و براون، گريفيث ، بنياوسكي و چند معيار شكست تجربي ديگر، قادر است كيفيت و موقعيت شكست لنگهها، سقف و يا احتمالا كف كارگاه را مشخص نمايد. تهويه معدن براي زماني كه در هر شبكه به بيشترين حجم هواي تهويه نياز است (نقاط پيك) و با كمك برنامهاي كه توسط آقاي مهندس نوريان مدير عامل شركت ذغالسنگ البرز شرقي-تهيه شده است ، انجام پذيرفته است . اكثر ماشينآلات و تجهيزات معدن حتيالامكان از انواع ساخت داخل و با توجه به امكانات شركت ذغال سنگ البرز شرقي انتخاب گرديده است .