واکاوی شکستگی‏‌ها برای بهینه‌‏سازی استخراج سنگ ساختمانی به کمک روش‏‌های عددی؛ ‏پژوهش موردی در گستره معدنی سنگ مرمریت ملیکا، استان کرمان

نویسندگان

1 گروه علوم زمین، دانشگاه آزاد اسلامى، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 گروه علوم زمین، دانشگاه آزاد اسلامى، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 گروه علوم زمین، دانشگاه آزاد اسلامى، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

4 پژوهشکده علوم‌زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

5 گروه علوم زمین، دانشگاه آزاد اسلامى، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

doi
10.22071/gsj.2025.500409.2174
چکیده

شکستگی‏‌ها و ناپیوستگی‌‏های طبیعی مانند درزه‏‌ها، گسل‏‌ها و لایه‌‏بندی اثری دوگانه بر استخراج سنگ‏‌های ساختمانی دارند. این ناپیوستگی‏‌ها از سویی می‌‏توانند به استخراج آسان‌‏تر توده‌‏های سنگ کمک کنند و از سوی دیگر می‏‌توانند سبب کاهش ابعاد بلوک‏‌های استخراج شده و کاهش کیفیت سنگ گردند. از این رو، بررسی دقیق ناپیوستگی‌‏های طبیعی در معادن سنگ از دیدگاه هندسه، فاصله‏‌داری، ویژگی‏‌های سطح و مانند آن می‌‏تواند در برنامه‌‏ریزی و مدیریت استخراج و بهره‌‏برداری صحیح از معدن کلیدی باشد. در این پژوهش، گسترش درزه‌‏ها و شکستگی‏‌های توده سنگ و پیچیدگی هندسی آن‏‌ها در محدوده معدنی سنگ مرمریت ملیکا واقع در استان کرمان به عنوان نمونه موردی واکاوی شده است. پس از برداشت میدانی و ارزیابی زمین‌‏شناسی ساختاری گستره معدن، از ویژگی‌‏های یادشده در نرم‌‏افزار 3DEC استفاده شد تا مدلی سه‏‌بُعدی برای استخراج بهینه معدن تهیه شود. در فرایند بهینه‌‏سازی استخراج، بیشترین و مناسب‏‌ترین تعداد بلوک‏‌های قابل استخراج به طور مستقیم از راه مدل نرم‏‌افزاری یادشده بررسی شد. بر پایه نتایج این پژوهش، هنگام استخراج سنگ با پیشروی از جهت‏‌های جنوب به شمال و خاور به باختر به ترتیب بیشترین و کمترین بازده بلوک‏‌های سالم را می‌‏توان انتظار داشت. همچنین این مدل‌‏سازی نشان می‌‏دهد با افزایش ژرفا، میزان بازیابی نیز در ژرفا‏های 22 تا 25 متری به بیشینه می‌‏رسد. مطالعات ما نشان می‏‌دهند افزون بر هندسه و آرایش فضای شکستگی‏‌ها، شیب توپوگرافی معدن نیز باید برای بهینه‏‌سازی جهت برداشت، مورد واکاوی قرار گیرد.