حفاری های عمیق: روند استخراج سنگ سخت در معادن زیرزمینی طلا و فلزات پایه

 

در حالی که روش‌های استخراج زیرزمینی هزینه بالاتری نسبت به روباز نشان می‌دهند، پیچیدگی آنها تقریباً همیشه به این معنی است که هم در بهره‌وری و هم برای بهبود هزینه فرصت وجود دارد.

استخراج سنگ سخت زیرزمینی 40 درصد از عملیات معدنکاری جهانی را به خود اختصاص می‌دهد، اما تنها 12 درصد از تولید مواد خام (ROM) را تشکیل می‌دهد.[1] معادن زیرزمینی نیز نسبت به معادن روباز هدفمندتر، پرهزینه تر و بازده کمتری دارند. از آنجایی که انتخاب روش زیرزمینی برای استقرار عمدتاً توسط زمین شناسی ذخایر استخراج شده انجام می‌شود، اپراتور انعطاف پذیری کمی در انتخاب روش استخراج با توجه به اینکه هدف به حداکثر رساندن ارزش خالص دارایی در طول عمر معدن است، دارد.

اما با توجه به پیچیدگی ذاتی در استخراج زیرزمینی، ما اغلب فرصت‌های بهبود در بهره‌وری و هزینه را کشف می‌کنیم. از بین این روش‌ها، استخراج از طبقات فرعی نه تنها رایج‌ترین است، بلکه بیشترین سهم تولید کلی را با تقریباً 50 درصد به ارمغان می‌آورد. تخریب بلوکی یکی از کم استفاده‌ترین روش‌ها است، اما مسئول سهم بزرگی از تولید کلی است، تقریباً 25 درصد (شکل 1). باز هم، این روش‌های استخراج زیرزمینی اغلب بر اساس کانسار و اقتصاد معدن تعیین می‌شوند و بنابراین تا حدودی خارج از کنترل اپراتور هستند.

 

شکل شماره 1 – تخریب بلوکی تنها 4 درصد از معادن در هر روش را تشکیل می‌دهد، اما مسئول سهم نامتناسبی از کل عملیات معدن است.

سهم روش‌های استخراج بر حسب نوع و روش، میلیارد تن متریک (BMT).

 

شکل شماره 2 – از میان روش‌های استخراج سخت زیرزمینی، تخریب بلوکی کمترین هزینه را به ازای هر تن متریک را دارد.

 

 

مخارج عملیاتی به شدت به روش استخراج  بستگی دارد اما تحت تأثیر عوامل دیگر، تخربی بلوکی کمترین هزینه عملیاتی مرتبط با روش‌های استخراج زیرزمینی را دارد و  از لحاظ میانگین هزینه عملیاتی به یک استخراج روباز نزدیک‌تر است.

روش استخراج روباز که در حال حاضر اجرا می‌شود دومین روش گران قیمت استخراج است. با همه موارد مشابه، روش‌ استخراج از طبقات فرعی از نظر هزینه‌های عملیاتی، جزو پایین‌ترین هزینه‌های عملیاتی است. با این حال، گستره وسیعی از هندسه‌ها و بهره‌وری در میان معادن و مناطق باعث می‌شود که میانگین از روش اتاق و پایه بالاتر رود (شکل 2).

 

تمایلات منطقه‌ای

در رتبه‌ی اول آمریکای لاتین  و سپس اقیانوسیه بیشترین مقدار معدن را در میان کالاهای صنعتی دارا هستند. آفریقا و آمریکای شمالی از نظر هزینه‌های عملیاتی بالاترین رتبه و آسیا و کشورهای مشترک المنافع (CIS) کمترین هزینه بر تن به متر را دارند. در عین حال، تغییرات هزینه منطقه‌ای نیز به دلیل اهمیت نسبی روش‌های معدنکاری خاص در هر منطقه ایجاد می‌شود. به عنوان مثال، آمریکای لاتین و آسیا در پایین‌ترین سطح مقیاس هزینه عملیاتی قرار دارند که بخشی از آن به دلیل سهم بزرگی از تولید است که توسط تخریب بلوکی در این مناطق به خود اختصاص داده است (شکل 3).

 

شکل شماره 3 – موقعیت هزینه نسبی بر اساس منطقه تحت تأثیر سهم هر روش استخراج در هر منطقه است.

فهرست کردن به آسیا به استثنای چین = 100، $/MT

استخراج از طبقات فرعی – اتاق و پایه – کندن و پر کردن – تخریب بلوکی – تخریب از طبقات فرعی – سایر[2]

 

بهره‌وری نیروی کار در استخراج در مناطق مختلف بسیار متفاوت است. با این حال، هزینه‌های دستمزد بالاتر اقیانوسیه و آمریکای شمالی مزیت آنها را در بهره‌وری نیروی کار نفی می کند (شکل 4). مناطقی که هزینه های اشتغال کمتری دارند، مانند آسیا و کشورهای مستقل مشترک المنافع، می توانند با تلاش برای بهبود بهره‌وری نیروی کار، از موقعیت هزینه مطلوب خود بیشتر سرمایه‌گذاری کنند.

 

شکل شماره 4 – بهره وری استخراج را می توان افزایش داد و هزینه‌های نیروی کار را کاهش داد.

فهرست شده به آسیا به غیر از چین = 100

 

تفاوت قابل توجه هزینه و بهره‌وری در میان معادن زیرزمینی 40 درصد از عملیات معدنکاری جهانی را در بسیاری از کالاها و انواع ذخایر تشکیل می‌دهند و از انواع روش‌های استخراج در یک توزیع جغرافیایی گسترده و با طیف گسترده‌ای از بهره‌وری نیروی کار و هزینه‌ها استفاده می‌کنند. این تنوع ذاتی به این معنی است که هر معدن مجموعه خاصی از شرایط عملیاتی و  غلبه  بر مجموعه‌ای منحصربفرد از چالش‌ها برای بهبود عملکرد مواجه است. برای اکثر معادن زیرزمینی، خواص ذاتی کانسار به این معنی است که آنها هرگز برای روش روباز که هزینه بسیار کمتری دارد، مناسب نخواهند بود. با این حال، در تجربه ما، همیشه فرصتی برای بهبود وجود دارد – هم در بهره وری و هم در موقعیت هزینه.

 

[1] Run of mine سنگ معدنی است که استخراج و خرد می‌شود. در این مقاله استخراج زیرزمینی به استخراج سنگ سخت زیرزمینی اشاره دارد. بنابراین، استخراج سنگ‌های نرم زیرزمینی، مانند زغال سنگ، مستثنی شده است.

[2]نکته: Run of mine سنگ معدنی است که استخراج و خرد می‌شود. ¹سایر موارد شامل استخراج غیرمکانیزه رگه باریک و روش انباره‌ای است.

منبع: تجزیه و تحلیل MineLens بر اساس پایگاه داده MineSpans، مجموعه داده‌های سال مالی 2019.