مهندسی معدن

بيماري‌هاي ناشي از آلودگي در معادن

عواملي كه منجر به مرگ، صدمات جدي و يا معلول شدن معدنچيان شده اند، مي توانند ريشه در مسائل بهداشتي هم داشته باشند از جمله اين عوامل مي توان به گرد و غبار، گازهاي معدن و سرو صدا و غيره اشاره كرد كه تأثير آهسته و كند آنها در ابتداي كار قابل تشخيص نيست و قرباني به تدريج خود را با سيستم شنوايي و تنفسي معيوب يا بينايي وفق مي دهد ، بنابراين مادامي كه اين صدمات پيشرفت نكرده و يا ديد و سيستم شنوايي وي توسط پزشك معاينه نشده است ، خود بيمار متوجه نخواهد شد . در تمام موارد ، صدمات وارده قابل جبران نيست و در مورد خسارات ناشي از گرد و غبار حتي اگر محل كار بيمار از محيط پرگرد وغبار تغيير كند ممكن است وضعيت بدتر هم بشود بطور مثال مي توان سرطان ريه ، مزوتليوما ، سرطان مثانه ، بيماري لوسمي ، سرطان خون ، تالكوز ، برونشيت مزمن، اختلالات دستگاه عصبي ، نارسايي كليه ،‌صدمه ديدن عملكرد دستگاه توليد مثل در مردان و غيره را نام برد كه مصداق كارگراني مي باشد كه با تالك ،‌آزبست يا پنبه نسوز ، سرب ، ‌گرد ذرات زغال سنگ و در معرض گرد و غبار و غيره قرار دارند . بيماري هاي ذكر شده كه به عبارتي مي توان آنها را بيماري هاي شغلي نام نهاد معمولا"كمتر از واقع تشخيص داده مي شوند و گاهي اوقات اغلب آنها از نظر باليني و آزمايشگاهي با ساير بيماري هاي مزمن كه علت هاي غيرشغلي دارند ، قابل تفكيك نيستند . مثلا" سرطان ريه اي كه در اثر آزبستوز (پنبه نسوز) ايجاد مي شوند از نظر باليني و از نظر آسيب شناسي كاملا" شبيه سرطان ريه اي است كه در اثر سيگار ايجاد شده است ودر برخي موارد نادر رابطه علي بين تماس شغلي و بيماري ايجاد شده را مي توان از روي علائم باليني تشخيص داد . بالاخره تشخيص كمتر از واقع بيماري هاي شغلي ، ‌منعكس كننده لزوم برگزاري بيشتر دوره هاي آموزشي بهداشتي در زمينه طب شغلي است .

بنابراين يكي از مسائلي كه پزشكان با آن روبه رو هستند تشخيص صحيح بيماري هاي ناشي از آلودگي هاي معادن در معدنچيان مي باشد كه اين تشخيص نه تنها به درمان و در صورت نياز ، جبران خسارت بيماران مربوطه كمك مي كند بلكه هشداري است به مقامات بهداشتي براي پيشگيري از بروز بيماري هاي مشابه در بيماراني كه در تماس با همان ماده قرار دارند. جدول ذيل اشاره به نام وعامل بيماري ها و نوع معدن و كارگاه معدني دارد كه به صورت مختصر ارائه شده است :

نام بيماري	عامل بيماري	نوع معدن و كارگاه معدني
سيليكوز	سيليس(SiO₂)	معادن سيليس، كارگاه شن شويي، صنايع فلزي وسراميك وكارخانه هاي سيمان
تالكوز(Talcosis)	تالك	معادن تالك، صنايع فرآوري تالك
برنشيت و پنوموني (ذات الريه) و آسم (التهاب مجاري تنفسي)	دي اكسيد گوگرد (SO₂) وآلاينده هاي جوي	معادن زغال سنگ و معادن بيتومين و مخازن نفتي
تنگي برونش ها (گرفتگي راه هاي تنفسي)	اكسيدهاي سولفور (SOX)	معادن زغال سنگ، نيروگاه هايي كه با سوخت زغال كار مي كنند و معادن بيتومين (قيرهاي طبيعي)
خيز ريوي (تورم راه هاي تنفسي) Pulmonary edeme	اكسيدهاي نيترو‍ژن (NOx)‍‍	خروج از وسايل موتوري در معادن، نيروگاه هايي كه با سوخت فسيلي كار مي كنند
سرطان ريه	هيدروكربن هاي چند حلقه اي معطر	خروج گاز و دود از موتورهاي ديزلي موجود در معادن، دود سيگار
آسم و آماس(التهاب و آلرزي بيني) Asthma Rhinits	مواد آلرژي زا	گرد وغبار موجود در معادن و معادن گچ
انسداد مزمن راههاي هوايي	SO₂	معادن زغال سنگ و معادن بيتومين و مخازن نفتي
التهاب مجراي تنفسي فوقاني(بيني)	افزايش غلظت ازن	مناطق جنوبي در معادن درتابستان ها و هواي گرم
هيپوكسي(Hypoxemia) و بيماري آرتريواسكلروتيك قلب، كم خوني و هموگلوبينوپاتي، انسداد مزمن ريوي، ترومبوآمبوليسم	CO و تركيب مونواكسيد كربن با هموگلوبين(COHb)	خروج گاز CO از وسايل موتوري و ماشين آلات موجود در معادن
اختلال دستگاه قلب عروق و دستگاه عصبي	دي اكسيد كربن (CO₂)	در كليه معادني كه تهويه ندارند
متهموگلوبينمي(Methemoglobinemia)، نيتروزامين ها(nitrosamines) با علائم كبودي لب ها و پوست	نيترات يا نيتريت	هنگامي كه ميزان نيتريت يا نيترات موجود در آب آشاميدني معادن بيش از 10 ميلي گرم درليتر باشد
پيگمانتاسيون غيرطبيعي پوست، هيپركراتوزيس، احتقان مزمن بيني، دردهاي شكمي، مزمن قلبي، پاي سياه(black foot)، گانگرن(قانقارياي)اندام هاي انتهايي، سرطان پوست، ريه ها، غدد لنفاوي، مغز استخوان، مثانه، كليه و كبد و پروستات كه با آرسنيك در تماس هستند .	آرسنيك	معادن طلا كه در اثر آتشباري و انفجار، آرسنيك از گوگرد جدا ميشود و به صورت آزاد وجود دارد. همچنين در معادن زرنيخ و رآلگار به صورت سيانور
اختلال هاي ذهني، اتاكسي(عدم تعادل)اختلال در راه رفتن، در تكلم ، محدود شدن ميدان بينايي و اختلال در جويدن و بلع	جيوه	در معادن و مناطقي كه ماده معدني سينابر با آتشباري استخراج ميشود
كرامپ و درد شكم، اسهال، بيماري هاي كليه، سرطان پروستات	كادميوم	در اثر نفوذ كادميوم در آبهاي آشاميدني معادن
سرطان ريه	ذرات كربن	خروج گاز از موتور ديزلي
آزبستورين و نئوپلاسم هاي ناي، برونش و شش، مزوتليوما(Mesothelioma)	الياف آزبست	معادن آزبست(پنبه كوهي)
نئوپلاسم بدخيم مثانه(سرطان بدخيم مثانه)	مواد و ذرات منتشر شده از كوره زغال كك	كارگران واحدهاي فرآوري و كوره زغال
نئوپلاسم بدخيم مثانه و ناي و برونش و شش	ذرات رادون	تماس مستقيم معدنكاران با مواد راديواكتيويته
كم خوني آپلاستيك(كم خوني كه منشأ مغز استخوان دارد)	تي . ان . تي (T.N.T)	توليد مواد منفجره
گرانولوسيتوز(كاهش سيستم دفاعي بدن)	فسفر	معادن فسفات P₂O₅و صنايع توليد مواد منفجره
آنسفاليت سمي(التهاب بافت مغز)Toxic encephalitis	سرب	كارخانه هاي فرآوري سرب و ريخته گري
پاركينسون	منگنز	منگنز
بيماري هاي شغلي	گرد زغال	معادن زغال سنگ و بيتومين
تأثير سروصدا بر گوش داخلي	سروصداي زياد	آلودگي هاي صوتي در معادن
مزوتليوما(سرطان پرده پوشاننده ريه)	عناصر سمي	لباس هاي آلوده كارگران معدني در معادن سرب
اختلالات دستگاه عصبي	حلال ها	كارگران معدني كه با حلال ها سروكار دارند
سرطان مثانه	رنگ	كارگران معدني كه با رنگ سروكار دارند
لوسمي يا سرطان خون	بنزن	پرسنل و كارگران معدني كه با بنزن سروكار دارند
نارسايي كليه، صدمه ديدن عملكرد دستگاه توليد مثل	سرب	معادن سرب
نقص عضو، از دست دادن اعضاي بدن	غيراستاندارد بودن مواد ناريه و دستگاه سيم برش الماسه و ...	در معادن سنگ هاي تزئيني

تهيه: رضا منظمي باقرزاده

مأخذ : هفته نامه معدن و توسعه – شماره 155

+ نوشته شده در سه شنبه بیست و سوم مرداد 1386ساعت 16:10 توسط سجاد غلامي |

اشنایی با رشته مهندسی معدن

گروه مهندسي اكتشاف معدن

مدير گروه:مهندس رضا احمدي

مقدمه: معدنكاري و استفاده از مواد معدني , قدمت هزاران ساله دارد

يعني از زماني كه بشر طلا را در معادن روباز و يا رودخانه ها كشف و با

وسايل ابتدايي استخراج كرد. به معدنكاري پرداخت كاري كه در آن زمان

با وسايل ابتدايي و هزينه اي كم امكان پذير بود و به همين دليل نياز

به دانش و تخصص خاصي نداشت اما امروزه معدنكاري حرفه اي بسيار

پيچيده و پرهزينه است چرا كه اكنون معادن , عميق تر , لايه هاي غني

, تهي تر و عيار فلز كانه ها كمتر شده است ودر مواردي ذخاير نفت و

كانه هاي طلا , نقره , جيوه و حتي آهن كاملاً ازبين رفته اند و به همين

دليل برخلاف گذشته كه گاه افراد عامي با يك بيل و كلنگ و چند ديناميت

به سراغ معادن مي رفتند و موفق به كشف ذخاير غني معدني مي

شدند امروزه مكتشفين و كارشناسان معادن هر كشور براي كشف

و استخراج مواد معدني بايد مجهز به دانشي باشند كه در رشته مهندسي

معدن تدريس مي شود و در آن به اكتشاف و ارزيابي ذخاير معدني ،

روش هاي استخراج بهينه و ارزيابي سيستم هاي نگهداري زيرزميني و يا

روزميني در طول مدت بهره برداري از معدن مي پردازند.

در كشور ما نيز مواد معدني پايه استوار صنايع هستند. استقلال ، بي نيازي

اقتصادي و پيشرفتهاي همه جانبه تا حدي در گروي شيوه استخراج و كاربرد

مواد معدني است و از آنجا كه پژوهش ها و كاوشهاي پيگير براي شناسايي

و بهره برداري از معادن در زمره مهمترين اهداف بشمار مي روند مي بايد با

تهيه و اجراي برنامه هاي مناسب و فراگير و تلاش مداوم بر آن بود تا در آينده

اي نزديك بتوان نيازهاي تمام شاخه هاي صنايع داخلي را در همين منابع فراهم

آورد و زمينه را براي گسترش صنايع مختلف آماده و در نتيجه ارز مورد نياز كشور

را تامين كرد.

شيوه تدوين پايان نامه

طراح:آقاي مهندس احمدي

معرفی رشته:

رشته مهندسي معدن به لحاظ دربرداشتن كليت خاص درباره چند رشته

مهندسي ديگر مي تواند در تصدي امور اجرايي و فني بسيار كارآمد باشد

از جمله اين زمينه ها به جز موارد خاص معدني مي توان به حفر

فضاهاي زيرزميني مطالعات و اجراي اكتشاف و استخراج معادن مورد نياز

سدها و ديگر سازه هاي عمراني بزرگ ، حفاري و تزريق و اشاره كرد.

رشته مهندسي معدن داراي دو گرايش «اكتشاف» و «استخراج»

معدن است. هدف مجموعه كارشناسي مهندسي اكتشاف معدن به

عنوان يكي از مجموعه هاي آموزش عالي در زمينه مهندسي معدن،

تربيت كارشناساني براي به كارگيري تكنيك هاي اكتشافي گوناگون به

منظور كشف آنومالي ها، تعيين نوع و شكل توده و كانسار، محاسبه

ذخيره ارزيابي اقتصادي و بررسي مسايل استخراج و كانه آرايي ماده

معدني است.

مهندسي معدن تنها محدود به اكتشاف و استخراج معدن نمي شود بلكه

قلمرو فعاليت اين رشته بسيار وسيع تر از كار در معدن است. به عنوان

مثال يك مهندس معدن مي تواند به اكتشاف ساختاري بپردازد يعني به

منظور اطلاع از وضعيت زمين، يك رشته تحقيقات و عمليات زمين شناسي

انجام دهد كه اين كار براي ساخت يك ساختمان بزرگ، شهرك، كارخانه و يا

ايجاد راه ها و بزرگراه ها ضروري است. در كل، مهندسي معدن ارتباطي

تنگاتنگ با زمين شناسي دارد و كارشناس اين رشته بايد اطلاعات كاملي

از مباحث زمين شناسي و بررسي هاي داخل زمين داشته باشد.

بنابراين مي توان گفت كه مهندسي معدن در تغيير چهره اقتصادي

و اجتماعي هر منطقه و شكوفايي اقتصاد معدني آن نقش بسيار مهمي

دارد.

تاسیس دوره کارشناسی اکتشاف معدن در دانشکده فنی اراک-دانشگاه علم و صنعت ایران

استان مركزي با توجه به ساختار زمين شناسي آن و واقع بودن در زون

سنندج - سيرجان و ايران مركزي يكي از استانهاي بسيار غني از نظر مواد

معدني است. بزرگترين محور سرب خيز ايران (ملاير- اصفهان) در اين استان

قرار گرفته كه باعث به وجود آمدن معادن بزرگي از سرب و روي از قبيل

عمارت، حسين آباد ولكان شده است. در بخش هاي بزرگي از اين استان،

شيل هاي آهكي مارني توسط توده هاي آذرين گرانيتي ، گرانوديوريتي و

توناليتي قطع شده و در بعضي نقاط كاني سازي عناصري از قبيل آهن در

شمس آباد و كوه پلنگ، منگنز و مس در ساوه، تنگستن در نظام آباد، قلع و

موليبدن و طلا در آستانه را به دنبال داشته است. وجود ذخاير عظيمي از

سنگ هاي تزئيني مانند سنگ چيني، مرمريت، تراورتن، معادن مصالح

ساختماني مثل گچ، آهك، شن و ماسه كوهي. معادن سيليس ، فلوئورين،

باريت و خاكهاي صنعتي - كه تامين كننده منابع اوليه كارخانه هاي شيشه

سازي، كاشي سازي ، سراميك سازي پوكه صنعتي و… هستند- و همچنين

كشف بزرگترين ذخيره سولفات سديم (ماده اصلي تمام شوينده ها) ايران

كه هنوز عمليات اكتشاف آن به پايان نرسيده همگي دلالت بر غني بودن

اين استان از نظر مواد معدني دارد. پتانسيل هاي كشف شده، بخش

اندكي از پتانسيل واقعي استان مركزي است و هنوز در بسياري از

نقاط عمليات اكتشافي سيستماتيك انجام نگرفته است.

در حال حاضر از مجموع 139 معدن شناخته شده، بيش از 95 معدن فعال

هستند كه يكي از مشكلات عمده آنها عدم وجود نيروهاي متخصص و اهل

فن در معادن است، به طوري كه برابر آمار سالهاي گذشته ، كمتر از يك

درصد از نيروي شاغل در معادن، كارشناس هستند و از اين تعداد نيز

تعداد بسيار كمي، تخصص اكتشاف و استخراج معادن دارند. تاسيس

رشته مهندسي معدن (اكتشاف) در واحد اراك دانشگاه علم و صنعت ايران

با عنايت به ضرورت تربيت متخصصان معدن و با توجه به بررسي هاي

كارشناسي كميسيون صنعت ، معدن و امور زير بنايي (از مجموعه

شوراي پژوهش و فن آوري استان) و به دنبال نشست هاي مكرر با

دست اندركاران اين رشته از جمله مديريت و كارشناسان اداره كل معادن

و فلزات استان و مسئولان استان و تاكيدات آنان صورت گرفت. راه اندازي

اين رشته مي تواند گامي موثر در تامين مواد اوليه، اشتغال جوانان و بهره

برداري اصولي از ذخاير و پتانسيل هاي معدني استان مركزي باشد

رشته مهندسي معدن - اكتشاف در سال 79 با پذيرش 30 دانشجو در

واحد اراك دانشگاه تاسيس شده و برنامه درسي آن شامل: 140 واحد

درسي در قالب 20 واحد دروس عمومي، 34 واحد دروس پايه و 86 واحد

دروس اختصاصي است.

در حال حاضر 5 عضو ثابت دانشکده فنی مهندسی اراک دانشگاه علم

و صنعت ايران با مدرك Ph.D و كارشناسي ارشد در رشته هاي زمين

شناسي، مهندسي معدن و ژئوتكنيك در اين واحد مستقر هستند. ضمنا

با توجه به اشتراك تعداد قابل توجهي از واحدهاي درسي با رشته مهندسي

نقشه برداري، اين واحد از خدمات استادان تمام وقت اين رشته در اراك و

استادان مرتبط دانشگاه مادر بهره مند مي باشد.

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و چهارم اردیبهشت 1386ساعت 13:56 توسط اتابك محرمي |

تاریخچه تونل سازی و سازه‌های زیر زمینی

احتمالا اولین تونل‌ها در عصر حجر برای توسعه خانه‌ها با انجام حفریات توسط ساکنان شروع شد . این امرنشانگر این است که آنها در تلاشهایشان جهت ایجاد حفریات به دنبال راهی برای بهبود شرایط زندگی خود بوده اند. پیش ازتمدن روم باستان ، در مصر ، یونان ، هند و خاور دور و ایتالیای شمالی ، تماما تکنیکهای تونلسازی دستی مورد استفاده قرار می‌گرفت که در اغلب آنها نیز از فرایندهای مرتبط با آتش برای حفر تونل های نظامی ، انتقال آب و مقبره‌ها کمک گرفته شده است. در ایران نیز از چند هزار سال پیش، به منظور استفاده از آبهای زیر زمینی تونل هایی موسوم به قنات حفر شده است که طول بعضی از آنها به 70 کیلومتر و یا بیشتر نیز می‌رسد. تعداد قنات های ایران بالغ بر50000 رشته برآورده شده است. جالب توجه است که این قنات های متعدد، طویل و عمیق با وسایل بسیار ابتدایی حفر شده اند.

رومی ها نیز در ساخت قنات‌ها و همچنین در حفاری تونل های راه پرکار بودند. آنها در ضمن اولین دوربینهای مهندسی اولیه را در جهت کنترل تراز وحفاری تونل ها به کار بردند.

اهمیت احداث تونل ها دردوران های قدیم ، تا بدین جاست که کارشناسان کارهای احداث تونل درآن تمدن‌ها را نشانگر رشد فرهنگ و به ویژه رشد تکنیکی و توان اقتصادی آن جامعه دانسته‌اند. تمدنهای اولیه به سرعت ، به اهمیت تونل‌ها ، به عنوان راه‌های دسترسی به کانی ها و مواد طبیعی نظیر سنگ چخماق به واسطه اهمیتش برای زندگی، پی‌بردند. همچنین کاربرد آنها دامنه گسترده‌ای از طاق زدن بر روی قبرها تا انتقال آب و یا گذرگاههایی جهت رفت و آمد را شامل می شد. کاربردهای نظامی تونل‌ها ، به ویژه از جهت بالابردن توان گریز یا راههایی جهت یورش به قرارگاهها و قلعه های دشمن ، ازدیگر جنبه های مهم کاربرد تونلها در تمدن های اولیه بود.

تونل سازی همزمان با انقلاب صنعتی، به ویژه به منظور حمل و نقل ، تحرک قابل ملاحظه ای یافت. تونلسازی به گسترش و پیشرفت کانال سازی کمک کرد و این امر در توسعه صنعت به ویژه در قرون 18 و 19 میلادی در انگلستان سهم بسزایی داشت. کانال‌ها یکی از پایه های انقلاب صنعتی بودند وتوانستند در مقیاس بسیار بزرگ هزینه‌های حمل و نقل را کاهش دهند. تونل مال پاس با طول 157 متر برروی کانال دومیدی در جنوب فرانسه اولین تونلی بود که در دوره‌های مدرن در سال 1681 ساخته شد. همچنین اولین تونل ساخته شده با کاربرد حفاری و انفجار باروت بود. در انگلستان، قرن 18 نیز جیمز بریندلی از خانواده ای مزرعه دار با نظارت بر طراحی و ساخت بیش از 580 کیلومتر کانال و تعدادی تونل به عنوان پدر کانال و تونل های کانالی ملقب شد. وی در سال 1759 با ساخت یک کانال به طول 16 کیلومتر مجموعه معدن زغال دوک بریدجواتر را به شهر منچستر متصل نمود. اثر اقتصادی تکمیل این کانال نصف شدن قیمت زغال در شهر و ایجاد یک انحصار واقعی برای معدن مذکور بود.

در اوایل قرن نوزدهم به منظور عبور از قسمتهای پایین دست رودخانه تایمز هیچ سازه ای موجود نبود و 3700 عابر مجبور بودند با طی یک راه انحرافی 3 کیلو متری با قایق مسیر روترهایت به ویپنیگ را طی کنند. اقدام به ساخت یک تونل نیز به دلیل ریزشی بودن ومناسب نبودن رسوبات کف رودخانه متوقف شد. تا اینکه در حدود سال 1820 فردی بنام مارک ایرامبارد برونل از فرانسه ایده استفاده از سپر را مطرح نمود و در سال 1825 کار احداث تونل بین روترهایت و ویپنیگ را آغاز و علی رغم جاری شدن چند نوبت سیل در سال 184