مهندسی معدن

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

مهندسی معدن (به انگلیسی: Mining engineering) مجموعه علوم و فنونی است که از اکتشاف یک کانسار (ذخیره معدنی با ارزش اقتصادی) آغاز و تا فرآوری آن ادامه می‌یابد. مهندسی معدن به عنوان اولین رشته ی مهندسی آکادمیک تاریخ برای اولین بار در انگلستان پایه گذارده شده‌است. اولین علمی است که بشریت از ابتدای وجود خود تا کنون با آن ارتباط نزدیکی داشته است. به علت شرایط سخت کاری، یکی از ۱۰ حرفه دشوار جهان شناخته شده است.

این معدن روباز در جنوب غربی شهر سالت‌لیک سیتی (Salt lake City) در ایالت یوتا قرار گرفته است به نام معدن مس کنی‌کات(Kennecott) نیز شناخته می‌شود.این معدن بزرگ‌ترین و عمیق‌ترین گودال حاصل از حفاری حال حاضر جهان می‌باشد.

تاریخچه ی مهندسی معدن[ویرایش]

از دوران ماقبل تاریخ تا به امروز، معدن نقش برجسته ای در پایداری بشریت ایفا کرده است. از آغاز تمدن مردم از سنگ و سرامیک استفاده می کردند تا که بعدها از فلزات سطحی زمین و نزدیک به سطح زمین بهره برداری کردند. تمامی اینها به عنوان سلاح و یا ابزار زندگی مورد استفاده قرار می گرفتند. برای مثال سنگ چخماق با کیفیت بالا در شمال فرانسه و جنوب انگلستان برای تولید آتش و شکستن سنگ ها مورد استفاده قرار می گرفته است[۱]. معادن سنگ چخماق در مناطق گچی کشف شدند جایی که چاه هایی در درون درز و شکاف ها در زیرزمین تعبیه شده بودند تا به محل های برداشت برسند. قدیمی ترین معدن شناخته شده در آثار باستانی "Lion Cave" در سوازیلند است در این معدن سن یابی نیمه عمر کربن حدود ۴۳۰۰۰ سال را نشان میدهد. در دوره دوم عصر حجر قدیم یا کهنه سنگی مردم از این معدن هماتیت استخراج می کردند.[۲][۳] رومیان باستان نوآوران مهندسی معدن بودند. آن های روش های معدنی را در مقیاس های بزرگ گسترش دادند، شاید قابل بیان ترین فعالیت ها استفاده از روش های هیدرولیک بود، آنها حجم وسیعی از آب را با استفاده از چندین قنات به معادن دست بالا انتقال میدادند، سنگ در معرض قرار گرفته در یک آتش محیطی قرار می گرفت و با آب به آن شوک حرارتی داده میشد در نتیجه سنگ ترک خورده و خرد میشد. همچنین رومی ها در برخی معادن خود از ماشین آلاتی با قدرت آب استفاده میکرند.

جايگاه راهبردي صنعت و معدن در اقتصاد ايران[ویرایش]

بانک مرکزي اخيرا در قالب نشريه نماگرهاي اقتصادي (شماره 74)، آمارهاي مهم اقتصادي را تا سه ماهه سوم سال 1392 منتشر کرده است. نگاهي به اين آمارها نشان ميدهد که در سالهاي اخير صنايع و معادن در مجموع حدود 25 درصد از اقتصاد ايران را تشکيل ميدهد. بخش صنايع و معادن شامل زيربخشهاي صنعت و معدن، ساختمان و آب و برق و گاز ميباشد. در اين تقسيمبندي بخش ساختمان 9.8 درصد و بخش صنعت و معدن نيز 13.6 درصد از توليد ناخالص داخلي کشور سهم دارند. به اين ترتيب، صنايع و معادن (البته بدون احتساب بخش نفت و گاز که مهمترين صنعت کشور به حساب ميآيد) در مجموع يک چهارم اقتصاد ايران را توليد ميکند.

اگر از نظر بخشي به صنعت و معدن توجه شود، در اين صورت با نگاهي به سهم 13.6 درصدي از توليد ناخالص داخلي، ميتوان گفت که بخش صنعت در همين حد در اقتصاد ايران نقش دارد. با اين وجود بايد توجه کرد که اهميت بخش صنعت و معدن بيش از رقم سهم آن در اقتصاد ملي است. ارتباط بالايي که بين بخش صنعت و معدن و ساير بخشهاي اقتصاد ملي وجود دارد، اهميت اين بخش را افزايش ميدهد. ارتباطات پسين و پيشين بخشهاي مختلف صنعتي و معدني با يکديگر و نيز با ساير بخشهاي اقتصادي از جمله کشاورزي، نفت و انرژي و ساختمان سبب شده است تا قلمرو فعاليت بخش صنعت و اثرگذاري آن فراتر از بخش صنعت و معدن باشد. به عنوان مثال، صنعت پتروشيمي حلقه واسط بين صنعت نفت و بخش صنعت و معدن کشور است که با طيف وسيعي از صنايع از صنايع توليد ماشينآلات، و تجهيزات و نيز صنايع ساختماني در بالادست گرفته تا صنايع خودروسازي، شيميايي و لاستيک و پلاستيک و نيز کشاورزي در پاييندست ارتباط دارد.

همچنين بخش ساختمان به عنوان بخشي مجزا از بخش صنعت و معدن براي تامين نيازهاي خود به صنايع توليد مصالح ساختماني نظير صنايع سيمان، صنايع فلزي، لاستيک و پلاستيک و صنايع شيميايي نيازمند است. در کشاورزي نيز از ماشينآلات سرمايهاي گرفته تا مواد اوليهاي مانند کود و سم در بخش صنعت توليد ميشوند که براي توسعه و مکانيزاسيون کشاورزي ملزوماتي حياتي هستند. از اين رو بايد گفت که اهميت بخش صنعت و معدن فراتر از سهم آن در توليد ناخالص داخلي بوده و بايد توسعه اين بخش را به عنوان محور توسعه اقتصاد کشور تعريف کرد.

علاوه بر ارتباطات پيشين و پسين بخش صنعت و معدن با ساير بخشهاي اقتصاد ايران، اين بخش از منظر توسعه و انتشار فناوري نيز اهميت بالايي دارد. فناوري شامل مولفههاي مهمي از جمله ماشينآلات، نيروي انساني متخصص، اطلاعات و سازماندهي است. به عبارت بهتر، فعاليتي را که در آن از ماشينآلات و افزارهاي پيچيدهتر و مدرن استفاده ميشود، نيروي انساني با سطح تخصص و مهارت بالاتري به کار گرفته ميشود، سيستمهاي اطلاعاتي مدرن و به روز به کار گرفته ميشود و سازماندهي کلي عوامل توليد در آن به شکلي مدرن صورت گرفته است را بايد فعاليتي با سطح فناروي بالا دانست. از اين منظر بخش صنعت و معدن در کشور جايگاهي حساس دارد چرا که حداقل يکي از اين عناصر در آن در سطح بالايي از پيچيدگي فعاليت ميکنند. بسياري از صنايع کشور که جزء صنايع با فناوري بالا محسوب ميشوند، در زير مجموعه بخش صنعت و معدن قرار دارند از جمله صنايع هوافضا، داروسازي و صنايع توليد ابزار دقيق. بديهي است که تبحر کارآفرينان ايراني در اين صنايع سبب انتشار فناوري به ساير بخشها شده و توسعه اين بخش ساير بخشها را نيز منتفع خواهد کرد. از اين رو است که بايد به بخش صنعت و معدن نگاهي استراتژيک و راهبردي داشت.

بخش صنعت و معدن کشور علاوه بر نيروي کار متخصص، به ماشينآلات مدرن نيز وابسته است. آمارهاي بانک مرکزي نشان ميدهند که در سالهاي اخير بين 36 الي 40 درصد از سرمايهگذاري در ماشينآلات در کشور در بخش صنايع و معادن انجام شده است. ماشينآلات صنعتي يکي از مسيرهاي انتقال فناوري و افزايش بهرهوري هستند. با توجه به سهم 25 درصدي صنايع و معادن از اقتصاد کشور، به اين ترتيب اين بخش تقريبا 1.5 برابر بيش از سهمي که از توليد ناخالص داخلي دارد ماشينآلات سرمايهگذاري شده در کشور را به کار گرفته است. اين درحاليست که اين رقم در بخش خدمات تقريبا 1 و در بخش کشاورزي تقريبا 0.6 برابر است. اين رقمها نشان ميدهند که سرمايهگذاري در ماشينآلات براي توسعه اين بخش بيش از ساير بخشهاي اقتصاد ايران اهميت دارد و لذا حفظ رقابتپذيري اين بخش از اقتصاد ايران، علاوه بر به کارگيري نيروي کار متخصص، نيازمند دسترسي به ماشينآلات مدرن و به روز است.

در پايان بايد گفت که توسعه صنعتي توسعه همهجانبه اقتصادي را در بر دارد و از سوي ديگر دستيابي به توسعه صنعتي نيز نيازمند وجود يک راهبرد توسعه منسجم و عملياتي و نيز عزم جدي ملي براي حرکت در آن مسير است.[۴]

گرایش‌ها[ویرایش]

مهندسی معدن دارای ۴ گرایش اصلی کارشناسی استخراج ، اکتشاف ، فرآوری و مکانیک سنگ و ۴۰ گرایش تخصصی مانند ابزار - ماشین آلات - حفاری و... می‌شود.

مراحل این رشته عبارت‌اند از:

  1. پی جویی
  2. اکتشاف اولیه
  3. اکتشاف تفضیلی
  4. اکتشاف و استخراج
  5. فرآوری
  6. بازسازی

اکتشاف کانسارها شامل اکتشاف مقدماتی، نیمه تفصیلی و تفصیلی است با پایان هر مرحله از اکتشاف مهندسان اکتشاف با توجه به افزایش و یا کاهش احتمالات کشف و برآورد هزینه‌های انجام شده و قابل پیش بینی در مورد ادامه اکتشاف تصمیم می‌گیرند.

هر چند این دانش یکی از دشوارترین دانش‌ها به لحاظ کاربرد است، اما به علت ارتباط نزدیک با طبیعت و در عین حال بهره‌گیری از فنون مهندسی از جذابترین علوم می‌باشد.

استخراج معادن با توجه به فاکتورهای بسیاری نظیر شرایط اقتصادی و فنی و قابلیت دسترسی به کانسار و... به دو صورت کلی روباز و زیر زمینی انجام می‌گیرد. معدنکاری روباز تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که دیگر استخراج به صورت روباز به صرفه نباشد و پس از آن استخراج به روش زیر زمینی صورت می‌گیرد.

در ایران[ویرایش]

در ایران دانشگاه‌های مختلفی ارائه دهنده ی مهندسی معدن در مقاطع مختلف دانشگاهی هستند. که چهار دانشگاه دانشگاه صنعتی امیرکبیر;(دانشکده مهندسی معدن، متالورژی) دانشگاه تهران(دانشکده فنی دانشگاه تهران)؛ دانشگاه تربیت مدرس(دانشکده فنی و مهندسی)؛ دانشگاه شهید باهنر کرمان(بخش مهندسی معدن)؛ دانشگاه صنعتی اصفهان(دانشکده مهندسی معدن) پیشتازان این عرصه هستند.

همچنین لیست زیر شامل دانشگاه های دولتی و واحدهای دانشگاه آزاد اسلامی است که مهندسی معدن در آنها به صورت آکادمیک در حال تدریس است.

دانشگاه صنعتی شاهرود؛ دانشگاه بیرجند؛ دانشگاه صنعتی بیرجند؛ دانشگاه صنعتی سهندتبریز؛ دانشگاه ارومیه؛ دانشگاه صنعتی ارومیه؛ دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره) قزوین؛ دانشگاه یزد؛ دانشگاه کاشان؛ دانشگاه صنعتی اراک؛ دانشگاه کردستان ؛دانشگاه سیستان و بلوچستان؛ دانشگاه گناباد؛ دانشگاه زنجان؛ دانشگاه لرستان

دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب؛ دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات؛ دانشگاه آزاد اسلامی اردکان؛ دانشگاه آزاد اسلامی بافق یزد؛ دانشگاه آزاد اسلامی قائم شهر؛ دانشگاه آزاد اسلامی شاهرود؛ دانشگاه آزاد اسلامی کرمان؛ دانشگاه آزاد اسلامی محلات؛ دانشگاه آزاد اسلامی میمه

سازمان نظام مهندسی معدن ایران[ویرایش]

در حال حاضر سازمان نظام مهندسی معدن ایران و زیر شاخه‌های آن در استانها، با هدف سازماندهی مهندسان این رشته و گرایشهای مربوط و البته کارشناسان زمین‌شناسی، فرآوری، نقشه برداری ایجاد شده است. با توجه به وجود پتانسیل‌های معدنی هر منطقه کلیه معادن در حال اکتشاف که مجوز اکتشاف اخذ کرده و جهت تکمیل مراحل طبق طرح اکتشاف تهیه شده از مهندسین معدن گرایش اکتشاف بعنوان مسئول فنی اکتشاف و نظارت بر عملیات اکتشافی بهره برده و همچنین معادنی که درحال بهره‌برداری می‌باشند نیز از مهندسان استخراج بعنوان مسئول فنی معدن و ناظر عملیات استخراج با وظایف سنگین و مسئولیت خطیر انجام وظیفه نموده و اشتغال ایجاد شده، بر اساس تغییرات عدد پی در هرسال و تعرفه مشخص حقوق دریافت نموده و اخیراً تحت پوشش بیمه سازمان تامین اجتماعی جزء لیست بیمه قرار می‌گیرند که باعث اشتغال تمام وقت می‌شود. قرارداد کارشناسان هر سال تمدید و یا تعویض پروژه می‌گردد و این قرارداد در صورت اولین بار با اخذ معرفی نامه از سازمان صنعت، معدن و تجارت هر استان و سپس تهیه شش نسخه قرار داد با حضور بهره بردار و مسئول فنی معرفی شده در نظام مهندسی معدن استان مورد نظر فی‌مابین تهیه می‌شود. در صورت تمدید قرارداد مسئول فنی نیازی به معرفی از سازمان صنعت، معدن و تجارت نبوده و فقط در نظام مهندسی معدن قرارداد جدید با تعرفه همان سال بسته می‌شود. مسئولین فنی بهره‌برداری معدن با توجه به وظایف تعریف شده در۳۳ بند حرف اول و آخر در پروژه‌های معدنی را می‌زند و آخر هر ماه نیز گزارشات مربوطه شامل: مشخصات محدوده معدنی، روش استخراج ماده معدنی و باطله برداری و نسبت آنها نسبت به ماه قبل، تعداد و مشخصات ماشین آلات معدنی فعال و غیر فعال، میزان تولید ماده معدنی و دپوی باطله، تشخیص نحوه اجرای عملیات معدنی بر اساس محتوی طرح بهره‌برداری، میزان فروش ماده معدنی و عیار آن تهیه شده و به سازمان صنعت، معدن و تجارت استان و یا اداره صنعت، معدن و تجارت شهرستان ارائه می‌شود.

منابع[ویرایش]

  1. Hartman, Howard L. SME Mining Engineering Handbook, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration Inc, 1992, p3.
  2. Swaziland Natural Trust Commission, "Cultural Resources – Malolotja Archaeology, Lion Cavern," Retrieved Aug. 27, 2007, [۱].
  3. Peace Parks Foundation, "Major Features: Cultural Importance." Republic of South Africa: Author. Retrieved Aug. 27, 2007, [۲].
  4. "دكتر مهدي فتح اله ، جايگاه راهبردي صنعت و معدن در اقتصاد ايران، رييس موسسه مطالعات و پژوهش هاي بازرگانی".