اکتشاف معدن چیست؟
اکتشاف معدن یک فرآیند پیچیده است که برای شناسایی و استخراج سنگ‌های باارزش، مواد معدنی و فلزات گرانبها، انجام می‌شود. این فرآیند شامل چندین مرحله است که به صورت خلاصه در ادامه توضیح داده شده است:
1- مطالعات اولیه: در این مرحله، با تحلیل اطلاعات موجود در مورد ساختار زمین، محیط زیست، داده‌های زمین‌شناسی و نقشه‌ها، موقعیت مکانی و ابعاد معدن مورد بررسی قرار می‌گیرد.
2- تجزیه و تحلیل داده‌ها: پس از جمع‌آوری داده‌ها، تحلیل و تفسیر آن‌ها انجام می‌شود. این تحلیل شامل بررسی نقاط قوت و ضعف معدن، شناسایی انواع سنگ‌ها و مواد معدنی، تعیین مقدار و غلظت آن‌ها و اندازه‌گیری مخاطرات زیست‌محیطی مربوط به استخراج مواد معدنی است.
3- مطالعات زمین‌شناسی: در این مرحله، با استفاده از تکنیک‌های مختلف زمین‌شناسی، ساختار و خصوصیات زمین در منطقه مورد نظر شناسایی می‌شود.
4- حفاری و بررسی‌های ژئوفیزیکی: پس از تحلیل داده‌های زمین‌شناسی، حفاری‌های عمیق و بررسی‌های ژئوفیزیکی مانند روش‌های مغناطیسی و امواج صوتی برای شناسایی معدن انجام می‌شود.
5- آزمایشات شیمیایی: پس از بررسی‌های زمین‌شناسی و ژئوفیزیکی، نمونههای جمع‌آوری شده برای آزمایشات شیمیایی به آزمایشگاهی می‌روند. این آزمایشات شامل تعیین میزان و غلظت فلزات و مواد معدنی مورد نظر، مقایسه نتایج با میانگین‌های منطقه و تحلیل معدنی نمونه‌ها است.
6- تخمین منابع: پس از جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها، به تخمین مقدار و غلظت مواد معدنی در منطقه و به دنبال آن، برآورد منابع معدنی و ظرفیت استخراج مواد معدنی پرداخته می‌شود.
7- پژوهش‌های زیست‌محیطی: پس از تخمین منابع، برای بررسی تاثیرات محیطی استخراج مواد معدنی، بر روی فضای زیستی و جامعه محلی، پژوهش‌های زیست‌محیطی انجام می‌شود.
8- استخراج: پس از انجام تمامی مراحل اکتشاف، فرآیند استخراج آغاز می‌شود. این مرحله شامل حفاری، حمل و نقل، خرد کردن سنگ‌ها و جداسازی مواد معدنی است.
در کل، اکتشاف معدن فرآیندی پیچیده و زمان‌بر است که نیازمند تخصص و تجربه زیادی در زمینه زمین‌شناسی، ژئوفیزیک و شیمی می‌باشد. اما انجام این فرآیند برای کشورها و صنایع مختلف، بسیار حائز اهمیت است.
شرکت پایا معدن پردیس یزد با داشتن گروه تخصصی حرفه‌ای و متعهد و دارا بودن دانش و تجربه فنی، توانسته است علاوه بر طراحی و اجرای پروژه‌های اکتشاف، استخراج و فرآوری، به عنوان مشاور در اصلاح و اجرای پروژه‌های بزرگ استخراج و فرآوری مواد معدنی و همچنین سرمایه‌گذاری‌های بخش معدن عمل کرده و فعالیت خود را با رضایت کارفرمایان به پایان رسانده است.
مراحل اکتشاف معدن
در اکتشاف معادن، از معادن متروکه، معادن سنگ و گاهی اوقات معادن عملیاتی بازدید می‌شود. علاقه‌مندان معمولاً با هدف اکتشاف و مستندسازی و گاهی با استفاده از نقشه برداری و عکاسی به چنین فعالیت‌هایی می‌پردازند. از این نظر، اکتشاف معدن را می‌توان نوعی باستان شناسی صنعتی آماتور در نظر گرفت.
در مراحل اکتشاف معدن سنگ آهن معمولاً به تجهیزاتی مانند کلاه ایمنی، لامپ‌های سر، چکمه‌های ولینگتون، تجهیزات کوهنوردی و… نیاز است.
اصل کلی در اکتشاف معدن این است که تکه‌های اطلاعات زمین شناسی از چندین مکان استخراج شده و در منطقه بزرگ تر برای ایجاد یک تصویر زمین‌شناسی برون یابی می‌شوند. اکتشاف هر چقدر که رو به جلو پیش می‌رود، پیچیدگی‌های آن نیز افزایش می‌یابد.
ابتدای امر روش‌های ارزان‌تر و خام‌تر اجرا شده و اگر اطلاعات حاصل از نظر اقتصادی جالب توجه و به صرفه باشد، تکنیک های پیشرفته تر و گران‌تر در مراحل بعدی اکتشاف معدن به کار گرفته می‌شوند. با این حال، یافتن توده‌های سنگ معدنی غنی شده بسیار نادر است و بنابراین بیشتر عملیات‌های اکتشاف معدن پس از چند مرحله یا حتی همان مرحله اول متوقف می‌شوند.
فعالیت‌های اکتشافی اولیه مانند نقشه برداری، از یک منطقه بزرگ شروع می‌شود و سپس مناطق کوچکتر را هدف قرار می‌دهد. هدف این است که ببینیم آیا کانی سازی در سطحی است که بتوان مواد معدنی را به صورت تجاری استخراج کرد یا خیر. به طور کلی خلاصه مراحل اکتشاف معدن ممکن است شامل موارد زیر باشد:
مطالعات دفتری
جمع آوری و تحقیق در مورد داده‌های دفتری با استفاده از نقشه برداری و بررسی و مقایسه نقشه‌های زمین شناسی، بررسی تصاویر گرفته شده از زمین از سطح یا هوا و به صورت هوایی و ماهواره ای، سنجش‌های هوابرد ژئوفیزیک و ژئوشیمی
مرحله پی جویی
آزمایش نمونههای آب و خاک و به دست آوردن اطلاعات اولیه به صورت میدانی، جستجو و مشخص کردن محل یک آنومالی با آنالیز کانی شناسی و سنگ شناسی و از طریق پی جویی ژئوفیزیکی (کشف تغییرات شرایط زمین شناسی ناشی از وجود کانسار کانسنگ و اندازه گیری خواص فیزیکی زمین) و ژئوشیمی (ثبت کلیه آنومالی‌ها و کشف تغییرات جزئی شرایط محل پی جویی ناشی از وجود ماده معدنی)
مرحله اکتشاف و حفاری
تعیین دقیق شکل هندسی، گستره، تناژ، عیار و ارزش یک کانسار، محاسبه درآمد حاصله و انجام مطالعات امکان سنجی حفاری و معدنکاری
حفاری اوج کارزار مراحل اکتشاف معدن است. چون یک فرآیند بسیار گران است بنابراین فقط در مکان‌های نادری انجام می‌شود که پتانسیل بالایی در کشف معدن و مواد معدنی دارند.
روش‌های نوین مورد استفاده در مراحل مختلف حفاری
روش‌های نوین اکتشاف معدن عبارتند از:
فناوری‌های پیشرفته داده‌های مکانی و تجسم داده‌های مکانی برای در اختیار نهادن داده‌های مختلف و مفید با استفاده از:
- مدل‌های سه بعدی: در اختیار نهادن داده‌ها به صورت زنده و واقعی و ارائه تصویر مناسب از آنچه که درون دل پیچیده زمین هست.
- عینک‌های واقعیت مجازی: ارائه یک نگاه مجازی به فضای معدن و نحوه کار کارگران فعال در داخل آن
- واقعیت افزوده: آموزش نیروهای معدن پیش از آغاز مراحل اکتشاف معدن به صورت نرم افزاری و با تلفیق واقعیت با نشانه‌های مختلف بصری غیر واقع
سیستم اطلاعات جغرافیایی یا GIS
دسترسی به موقعیت‌های جغرافیایی و منطقه‌ای و نمایش موقعیت، اندازه و شکل اجسام مختلف داخل لایه‌های زیرین یا روی زمین و بررسی تأثیر آن اجسام بر محیط پیرامون
هوش مصنوعی یا AI
ارائه اطلاعات کامل و دقیق در هر روز و به ثمر نشاندن سریع تر و با کیفیت بیشتر اکتشافات
دستگاه‌های پیشرفته XRF، XRD (پراش اشعه X)، LIBS (طیف سنج فروشکست القایی- لیزری) و SWIR (طیف سنج مادون قرمز- موج کوتاه)
انواع دوربین ها، محدودکننده‌های پرتویی، امکان تبادل بی سیم اطلاعات و جی پی اس به دستگاه‌های جدید XRF برای انجام سریع تر تجزیه و تحلیل‌های شیمیایی، اندازه‌گیری سریع و ارزان عیار عناصر و مجزا سازی نمونههای پرعیارتر از نمونههای کم عیارتر اضافه شدند. LIBS با قابلیت تشخیص عناصر سبک مثل لیتیوم، آلومینیوم ، منیزیم یکی دیگر از دستگاه‌های پیشرفته ای است که اخیراً در مراحل اکتشاف معدن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سخن پایانی
در این مطلب با روش های اکتشاف معدن آشنا شدیم. در صورت داشتن هر گونه سوال با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.