معرفی و بررسی رشته مهندسی معدن و گرایشات مختلف آن
مهندسی معدن به عنوان نخستین رشته مهندسی آکادمیک تاریخ و برای اولین بار در انگلستان پایه‌گذاری شده‌است.
به گزارش گروه رسانه‌های دیگر خبرگزاری آنا، مهندسی معدن، تاریخچه کهن و پرباری را بدنبال خود یدک می‌کشد و گرایش‌های مختلفی دارد که خبرگزاری آنا قصد دارد در ادامه به بررسی و معرفی آن‌ها بپردازد.
مهندسی معدن و تاریخچه آن
مهندسی معدن (Mining engineering) مجموعه‌ای از علوم و فنونی است که از اکتشاف یک کانسار (ذخیره معدنی با ارزش اقتصادی) آغاز و تا فرآوری آن ادامه پیدا می‌کند.
مهندسی معدن به عنوان نخستین رشته مهندسی آکادمیک تاریخ و برای اولین بار در انگلستان پایه‌گذاری شده‌است و می‌توان گفت نخستین علمی است که بشریت از ابتدای وجود خود تاکنون با آن ارتباط نزدیکی داشته‌است و به علت شرایط سخت کاری، یکی از ۱۰ حرفه دشوار جهان شناخته شده‌است.
- بیشتر بخوانید:
- توان حوزه فولاد کشور کاملاً داخلی است
- نهضت ساخت داخل، شامل فرصت‌های نوین طراحی و مهندسی نیز است
- معدن تنها امید کشور برای تجارت جهانی است
- صنعت نیازمند علم دانشگاه است
- یک کودک نوپا سالانه ۲۳.۷ کیلوگرم فلز و کانی مصرف می‌کند
معدن نقش برجسته‌ای از دوران ماقبل تاریخ تا به امروز، در پایداری بشریت ایفا کرده‌است، بگونه‌ای که از آغاز تمدن مردم از سنگ و سرامیک استفاده می‌کردند تا که بعد‌ها از فلزات سطحی زمین و نزدیک به سطح زمین بهره‌برداری کردند.
تمامی این‌ها به عنوان سلاح یا ابزار زندگی مورد استفاده قرار می‌گرفتند.
بعنوان مثال؛ سنگ چخماق با کیفیت بالا در شمال فرانسه و جنوب انگلستان برای تولید آتش و شکستن سنگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفته‌است.
معادن سنگ چخماق در مناطق گچی کشف شدند جایی که چاه‌هایی در درون درز و شکاف‌ها در زیرزمین تعبیه شده بودند تا به محل‌های برداشت برسند.
قدیمی‌ترین 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 و در دوره دوم عصر حجر قدیم یا کهنه سنگی مردم از این معدن هماتیت استخراج می‌کردند.
رومیان باستان نوآوران مهندسی معدن بودند. آن‌های روش‌های معدنی را در مقیاس‌های بزرگ گسترش دادند، شاید قابل بیان‌ترین فعالیت‌ها استفاده از روش‌های 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 می‌گرفت و با آب به آن شوک حرارتی داده می‌شد در نتیجه سنگ ترک خورده و خرد می‌شد و همچنین رومی‌ها در برخی معادن خود از ماشین آلاتی با قدرت آب استفاده میکرند.
مهندسی معدن؛ گرایش اکتشاف معدن
یک مهندس معدن در گرایش اکتشاف پس از کشف معدن، نوع و شکل مواد معدنی را تعیین کرده و به ارزیابی اقتصادی، میزان ذخیره و همچنین چگونگی استخراج منابع معدنی می‌پردازد.
در این گرایش دانشجویان درباره مکانیک سنگ، زمان‌شناسی ساختمانی، ژئوفیزیک و زمین‌شناسی معدنی مطالعه می‌کنند.
درس‌های رشته مهندس معدن گرایش اکتشاف معدن
- دروس مشترک در گرایش‌های مختلف مهندسی معدن
ریاضی، معادلات دیفرانسیل، آمار و احتمالات مهندسی، برنامه‌نویسی کامپیوتر، فیزیک، محاسبات عددی، شیمی عمومی، نقشه‌کشی صنعتی، اجزاء ماشین، استاتیک، دینامیک، مقاومت مصالح، مکانیک سیالات، شیمی فیزیک، نقشه‌برداری عمومی، عملیات نقشه‌برداری، زمین‌شناسی عمومی، زمین‌شناسی ساختمانی، زمین‌شناسی اقتصادی، مکانیک سنگ، اقتصاد معدنی، کانه‌آرایی.
- دروس تخصصی گرایش اکتشاف معدن
اصول استخراج معدن، برداشت زمین‌شناسی، کانی‌شناسی توصیفی، سنگ‌شناسی، کارتوگرافی و کاربرد عکس‌های هوایی، کانی‌شناسی نوری، مینرالوگرافی، زمین‌شناسی ایران، تجزیه مواد معدنی، ژئوفیزیک اکتشافی، حفاری اکتشافی، چاه‌پیمایی، ژئوشیمی اکتشافی، ژئوتکنیک، آب‌های زیرزمینی، نقشه‌برداری معدنی، ارزیابی ذخایر معدنی.
مهندسی معدن؛ گرایش استخراج معدن
گرایش استخراج شامل عملیات حفاری و آتشباری به منظور خردکردن سنگ، بارگیری و باربری و در اغلب اوقات سنگ‌شکنی به منظور رساندن ابعاد "کان‌سنگ" به اندازه مناسب است. این عملیات می‌تواند در معادن روباز، زیرزمینی و در موارد محدودی در دریا انجام گیرد.
- دروس تخصصی گرایش استخراج معدن
مبانی مهندسی برق، ماشین‌های حرارتی، کانی‌شناسی، سنگ‌شناسی، برداشت زمین‌شناسی، کارتوگرافی و فتوژئولوژی، اصول اکتشاف و ارزیابی ذخایر، بازدید معدن، چالزنی و آتشباری، حفره چاه و تونل، ترابری در معادن، نگهداری در معادن، تهویه در معادن، روش‌های استخراج روباز، روش‌های استخراج زیرزمینی، نقشه‌برداری معدنی، آبکشی در معادن، کانه‌آرایی، خدمات فنی در معادن، اصول طراحی معادن.
مهندسی معدن؛ گرایش فرآوری مواد معدنی
اکثر مواد معدنی استخراج شده را نمی‌توان مستقیماً در صنایع مختلف پایین دستی استفاده کرد، بلکه باید مواد معدنی برای هر صنعتی دارای مشخصات خاصی مانند دانه‌بندی، عیار، میزان رطوبت، میزان ناخالصی و ... باشند.
مجموعه عملیاتی که باعث می‌شود تا ماده معدنی دارای مشخصات یاد شده شوند، فرآوری مواد معدنی نام دارد؛ لذا در پایان منجر به تولید محصولاتی خواهد شد که یا مستقیماً قابل عرضه در بازار و یا آماده برای دیگر عملیات متالوژیکی و صنعتی هستند. رشته فرآوری مواد معدنی، آموزش افرادی را به عهده دارد که بتواند در قسمت‌های مختلف عملیات فوق فعالیت کنند.
فارغ‌التحصیلان این دوره توانائی و مهارت اداره کلیه مراحل سنگ‌شکنی، آسیا کردن، طبقه‌بندی مواد، پرعیار کردن فیزیکی مواد، فلوتاسیون، لیچینگ، استخراج متالوژیکی فلزات، فیلتراسیون، طراحی کارخانه کانه آرایی و نهایتا ارزیابی اقتصادی آنرا خواهند داشت و با توجه به وجود معادن متنوع در ایران و نیز گسترش روز افزون صنایع ذوب فلزات و سایر صنایع معدنی و وابسته، صنعت کانه آرایی به عنوان حلقه رابط بین معدن و صنایع مذکور، بسیار لازم و ضروری است.
مهندسی معدن؛ گرایش مکانیک سنگ
مکانیک سنگ یکی از گرایش‌های مهندسی معدن است که در آن چگونگی رفتار سنگ در برابر عوامل بیرونی و درونی مورد بحث قرار می‌گیرد. مکانیک سنگ را می‌توان به طور ساده، علم مطالعه اثر نیرو‌ها بر روی سنگ‌ها دانست. مهمترین هدف مکانیک سنگ تجزیه و تحلیل اطلاعاتی است که توسط آن‌ها بتوان سازه‌های مهندسی را در داخل یا بر روی سنگ‌ها بصورت کاملاً ایمن طراحی و بنا کرد.
تفاوت علم مکانیک سنگ با سایر علوم: ویژگی سنگ در مقایسه با مصالح دیگر مهندسی این است که در این رشته، مصالح طراحی سازه (سنگ) کمتر قابل انتخاب است. به عبارت دیگر مهندسین طراح باید طرح را برای مواد و محیطی در نظر بگیرند که خصوصیات آن محیط الزاما مطابق خواست آن‌ها نیست و نیز این خصوصیات از محلی به محل دیگر متفاوت است و به عبارت ساده‌تر، تصمیم و طراحی بر مبنای مصالحی است که طبیعت بر طراح دیکته می‌کند و طراح هیچ نقشی در انتخاب آن ندارد. از اینرو شناخت کلیه خواص فیزیکی، مکانیکی، زمین شناسی و هیدرودینامیکی سنگ‌ها مفید و در مواردی حتماً ضروری است.
بازارکار فارغ التحصیلان گرایش مکانیک سنگ چگونه است؟
کاربرد‌های مکانیک سنگ بسیار وسیع است و در حوزه‌های مختلف مثال‌های متعددی دارد.
برخی فعالیت‌های مهندسی که فارغ التحصیلان گرایش مکانیک سنگ در ارتباط تنگاتنگ با آن‌ها هستند، شامل موارد زیر است:
- پروژه‌های سطحی: این پروژه‌ها شامل مواردی، چون احداث نیروگاه‌ها در داخل سنگ و احداث سد‌ها بر روی سنگ است.
- گودبرداری‌های سطحی: مانند معادن روباز و ایجاد ترانشه در داخل سنگ برای احداث جاده‌ها
- فضا‌های زیرزمینی: مانند معادن زیر زمینی، تونل‌ها، مغار‌ها برای تاسیسات دفاعی
کاربرد مکانیک سنگ در بخش‌های مختلف صنعت نفت
کاربرد مکانیک سنگ در بخش‌های مختلف صنعت نفت در موضوعاتی نظیر حفاری‌های نفتی، شکافت هیدرولیکی، ذخیره¬سازی زیرزمینی گاز، ماسه دهی چاهها، نشست سطح زمین یا کف دریا، فعال شدن گسل‌ها، تغییر تراوائی، بهره دهی چاهها، ازدیاد برداشت در مخازن نفت سنگین و ... از سال‌ها پیش مطرح و پروژه‌های متعددی در حوزه مکانیک سنگ تعریف شده است.
توانایی‌های لازم برای رشته مکانیک سنگ
با توجه به اینکه بخشی از کار مهندسی معدن مانند نقشه‌برداری در زیرِزمین انجام می‌شود، دانشجوی این رشته باید از نظر جسمی توانایی خوبی داشته و قدرت کار در معدن را که بیشتر در خارج از شهر و گاه در نقاط دور افتاده قرار دارد، داشته باشد، به همین دلیل بیشتر دانشجویان دختر این رشته ـ به غیر از تعداد معدودی از آن‌ها که در آزمایشگاه‌ها و مراکز طراحی معدن فعالیت می‌کنند ، با مشکلات کاری روبرو می‌شوند.
گفتنی است ریاضی در این رشته از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا بدون استفاده از مدل‌های ریاضی، محاسبات استخراج و اکتشاف معدن را نمی‌توان انجام داد.
موقعیت شغلی رشته مهندس معدن گرایش اکتشاف معدن در ایران
در حال حاضر ما در بخش معدن بطور متوسط دارای رشد ۵/۶ درصدی هستیم که باید در این زمینه به رشد ۱۵ درصدی برسیم و برای رسیدن به این رشد به کارشناسان تکنولوژی‌آفرین بخصوص در زمینه فرآوری نیاز مبرم داریم.
چرا که راه یافتن به بازارهای جهانی تنها از طریق کنترل کیفیت و استاندارد کردن محصولات معدنی مقدور خواهد بود. امروزه ما نیازمند فارغ‌التحصیلان علاقه‌مند و خلاق مهندسی معدن هستیم تا بتوانیم بدون وابستگی به کارشناسان خارجی، شاهد رونق و افزایش صادرات این بخش باشیم. فارغ‌التحصیلان این رشته علاوه بر وزارت معادن و فلزات می‌توانند در وزارت نفت در زمینه حفاری، وزارت نیرو در زمینه آب‌های زیرزمینی، کارگاه‌های وزارت راه و ترابری برای حفاری راه‌ها و تونل‌ها، شرکت مترو و سازمان انرژی اتمی مشغول به کار شوند.
انتهای پیام/
انتهای پیام/
