کشور ایران، جزو پنج کشور بزرگ تولید کننده سنگ های ابعادی در دنیا است و در حال حاضر پس از کشورهای چین و ایتالیا رده بعدی را در تولید جهانی دارد. وجود بیش از 80 نوع متمایز سنگ های ابعادی در استان آذربایجان غربی، این استان را به یکی بهترین حوزه های مطالعاتی در رابطه با سنگ-های ساختمانی در مقیاس کشوری تبدیل کرده است.با وجود توانمندی بالای معدنی کشور از نظر سنگ های ابعادی، در اغلب موارد، هنوز هم برای استخراج از روش های نیمه مکانیزه و حتی دستی استفاده می شود. گرچه استفاده از روش های سنتی نظیر نعل و پارس، در بسیاری از کشورها تنها به قواره بندی سنگ ها اختصاص یافته است، ولی کماکان گسترده ترین روش استخراج سنگ های سخت (گرانیت ها) در ایران است. به منظور همگامی و همراهی با کشورهای عمده تولید کننده سنگ در دنیا، تغییر روش از سنتی(نعل و پارس) به مکانیزه(سیم برش الماسه) ضروری و اجتناب ناپذیر است. از سوی دیگر، هرگونه تغییر در شیوه استخراج و بهره برداری از ذخایر معدنی، با ریسک های متعددی همراه است. در پایان نامه حاضر، ارزیابی ریسک ناشی از تغییر روش استخراج ذخایر سنگ تزئینی در گذر از شیوه های سنتی به مکانیزه، مورد تحقیق و پژوهش و مد نظر قرار گرفته است. به منظور برآورد میزان ریسک های اقتصادی ناشی از جایگزینی روش استخراج، در این پژوهش از تکنیک شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده است. مورد مطالعاتی که داده های اقتصادی و فنی آن در پایان نامه حاضر، مبنای بررسی ها واقع شده است، معدن گرانیت گچی قلعه سی شماره 1 شاهین دژ می باشد که از معادن موفق استان در زمینه تولید و استخراج سنگ به شمار می رود. برای برآورد ریسک های اقتصادی ناشی از بکارگیری هر یک از روش های استخراج در معدن گرانیت گچی قلعه سی، داده های اقتصادی متجاوز از 29 معدن گرانیتی استان در یک بازه زمانی بیست ساله، جمع آوری شده و با استفاده از نرم-افزارهای excel، @risk و bestfit مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و منحنی های توزیع برازش شده به اقلام مختلف هزینه های سرمایه ای و عملیاتی معادن، تعیین گردید. با در دست داشتن توابع توزیع تعریف شده برای پارامترهای اقتصادی دارای عدم قطعیت( میزان فروش، قیمت، هزینه های عملیاتی) و مقادیر پارامترهای قطعی، جداول مالی معدن در صفحه گستردهexcel مدل-سازی شده و شبیه سازی با 100 بار تکرار نمونه گیری تصادفیاز مدل های مالی، انجام شده و توزیع مربوط به جریان های نقدینگی و ارزش خالص فعلی برای دوره بهره برداری 10 ساله از این معدن، بدست آمد. نتایج ارزیابی ها نشان می دهد که با شروع فعالیت معدن در یک دوره بهره برداری 10 ساله، به روش نعل و پارس، ریسک سرمایه گذاری با نرخ بهره حاشیه ای 25% ، معادل02/44 و برای روش سیم برش الماسه، 94/28 درصد بوده است. با افزایش ظرفیت تولید، ریسک سرمایه گذاری برای جایگزینی روش سیم برش الماسه با نرخ بهره حاشیه ای 25%، در دوره دوم مورد بررسی، معادل 33/4 درصد و در روش نعل و پارس 53/11 درصد بوده است. نتایج حاصل، بیانگر این مطلب است که در هر دو دوره بهره-برداری از معدن، استفاده از روش نعل و پارس، انتخاب مناسبی نبوده و با افزایش ظرفیت تولید، از میزان ریسک هر دو روش کاسته شده، ولی همچنان، میزان ریسک روش سیم برش نسبت به نعل و پارس کمتر بوده است.

علی رغم این که معدن انگوران مهمترین و بزرگترین معدن سرب و روی ایران است اما نحوه انجام فعالیت های استخراجی و برنامه ریزی تولید بلند مدت معدن بهینه نیست. بدان مفهوم که یکی از مهمترین مشکلات و کمبودهایی که در معدن انگوران ملاحظه می شود عدم وجود یک طرح تفصیلی بلند مدت برای استخراج این کانسار است و همچنین نبود یک مرکز اسناد و مدارک برای انبار اطلاعات گمانه و سایر طراحی ها است. اگرچه تلاش های بسیاری در این زمینه صورت گرفته است اما هنوز این مشکل به طور کامل و در قالب یک طرح برنامه ریزی بلندمدت استخراجی حل نشده است. هدف و موضوع اصلی این تحقیق ارایه طرح و راهکاری است که بتواند چالش روش و یا روش های استخراجی مطلوب و موردنیاز برای استخراج بخش اکسیده و سولفوره کانسار را حل و سپس برنامه زمان بندی بلندمدت تولید را نیز به طور بهینه تعیین کند. در این ارتباط روش روباز با گزینه های مطلوب زیرزمینی مورد مطالعه و بررسی فنی و اقتصادی قرار خواهند گرفت. بزرگ ترین چالش در این معدن، بررسی لزوم یا عدم لزوم استخراج ترکیبی روباز و زیرزمینی به طور همزمان و ارائه الگویی برای روش ترکیبی تدوین شده است که در این رابطه ممکن است روش های زیرزمینی برای استخراج بخش پرعیار سولفوره کانسار که در بخش تحتانی قرار دارد، مطرح شود. در نتیجه برای انجام پروسه برنامه ریزی در معدن مذکور از برخی نرم افزارها من جمله مایکروماین و ان پی وی اسکجولر برای مدل سازی و برنامه ریزی تولید استفاده گردید.همچنین در تهیه ی نقشه های توپوگرافی معدن از نرم افزار جی.آی.اس استفاده شد. سپس بواسطه نرم افزارهای مذکور و نرم افزار اکسل و اس پی اس اس به تجزیه و تحلیل داده ها پرداخته شد. و در نهایت خروجی داده ها از همین نرم افزارها استخراج گردید. با توجه تهیه مدل بلوکی زمین شناسی و تعیین قیمت فروش و هزینه ی معدن کاری و پارامتر های مربوط به طراحی پیت، حد نهایی معدن توسط ان پی وی اسکجولر مشخص و افق 2710 متری را به عنوان حد نهایی معدن تعیین گردید. در ادامه برای حداکثر کردن ارزش خالص فعلی معدن و با توجه به گسترش ماده معدنی که به عمق دارد، اقدام به تعیین انتخاب روش استخراج گردید. از طرفی همزمانی استخراج روباز و زیرزمینی مد نظر کارفرما قرار گرفت. نتایج بدست آمده، افق 2770 به عنوان عمق تغییر روش تعیین گردید.

در اکثر معادن، استفاده از روش چال زنی و آتش باری با طراح بهینه، به دلیل ارزان بودن و انعطافپذری با، در مقایسه با روش های حفر مکانیزه در اولوت قرار دارد. هر چند که عملیات چال زنی و آتش باری به ویژه در معادن سطحی پی آمدهایی نظیر پرتاب سنگ، لرزش زمین، ضربه هوا، ایجاد صدا، خردایش و عقب زدگی نیز به دنبال دارد که به دو صورت مطلوب و یا نامطلوب بر محدوده معدن و محیط اطراف آن اثر می گذارند. ساختگاه های ساختمان های اداری، مسکونی، نیمه صنعتی و صنعتی معدن مس سونگون در موقعیتی قرار گرفته که طبق طرح نهایی موجود در فواصل بسیار نزدیکی از آن ها عملیات آتش باری انجام می گیرد. در این راستا، تحقیقات مختلفی برروی پارامترهای مختلف آتش باری و پی آمدهای ناشی از آن در معدن مس سونگون انجام شده که در بیش تر این تحقیقات، تمرکز اصلی بر معرفی و بیان نحوه به کارگیری تکنیک هایی نظیر هوش مصنوعی، تحلیل های آماری، مونت کارلو، پردازش تصویری و غیره بوده است. این تحقیقات به طور ریشه ای اقدام به رفع و یا کاهش و بهبود پی آمدهای نامطلوب و شرایط عملیات آتش باری در عمل نکرده اند. از این رو، در این تحقیق، با دیدگاه متفاوت تری نسبت به سایر تحقیقات، هدف بهینه سازی و بهبود بحرانی ترین پی آمدهای نامطلوب ناشی از عملیات آتش باری در زون های مختلف معدن سونگون بوده است به گونه ای که بتواند از جنبه عملیاتی نیز کاملاً اجرایی باشد. بدین منظور، نخست عملیات های پیشین و کنونی آتش باری معدن مس سونگون، پی آمدهای ناشی از آن و عوامل موثر در وقوع پی آمدهای نامطلوب بررسی شد. این بررسی ها در قالب مشاهده، برداشت و مطالعات کامل صحرایی سایت انجام شد. در مرحله بعد، علاوه بر بررسی استانداردها و معیارهای موجود از جنبه تئوری، مشکلات و ضعف های فنی عملیات آتش باری منجر به پی آمدهای نامطلوب و اثرات منفی آن ها در معدن سونگون و محیط اطراف آن با استفاده از چک لیست ها، فرم مشخصات و مشاهدات ثبت شده، استخراج و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سپس، مطابق با نتایج حاصل از تحلیل کیفی و کمی عملیات ها با انجام آتش باری های آزمایشی، الگوی بهبودیافته آتش باری، به منظور بهبود شرایط کنونی و کاهش پی آمدهای نامطلوب در حد مجاز، ارایه شد. برخی از مهم ترین مشکلات عبارت بودند از عدم وجود دقت کافی برای کنترل عمق چال ها یا سرویس چال ها به هنگام چال زنی، عدم پاک سازی چال به طور مناسب از خرده های حاصل از حفاری توسط اپراتورها و درنتیجه مسدود شدن و خرج‎گذاری ناقص چال ها، نقص در روش، سرعت و ظرفیت چال زنی تجهیزات پیمان کاران معدن که نتوانسته پاسخ گوی میزان تولید، نیازها و شرایط موجود در معدن مس سونگون باشد. در نهایت، پس از بررسی روش های پیش گیری، کنترل و کاهش پی آمدهای نامطلوب، راه کار عملی قابل دسترس و اجرایی پیشنهاد شد.

در این پایان نامه به منظور تعیین زمان بهینه تغییر روش استخراج از روباز به زیرزمینی، مدلی ریاضی بر اساس برنامه ریزی تولید بلند مدت روباز و با در نظر گرفتن تاثیر پارامتر عیار به صورت تصادفی بر روی مدل بلوکی با ارزش ترکیبی روباز و زیرزمینی ارایه شده است. در این مدل، تابع هدف به صورت بیشینه-سازی ارزش خالص فعلی در حالت استخراج ترکیبی غیر همزمان روباز و زیرزمینی مدل سازی شده است. به علاوه، مهم ترین محدودیت های متداول در برنامه ریزی تولید بلند مدت روباز برای شرایط استخراج ترکیبی غیرهمزمان روباز و زیرزمینی توسعه و همراه با تابع هدف ارایه شدند.

در روش fuzzy ahp topsis ابتدا ماتریس مقایسات زوجی تشکیل و وزن معیارها با روش های مختلفی تعیین شد. پس از تشکیل ماتریس تصمیم و بی مقیاس سازی با نورم، ماتریس تصمیم بی مقیاس شده وزن دار به دست آمد. سپس، حل ایده آل و ضدایده آل از ماتریس وزن دار همراه با فاصله از ایده‎ آل و ضد ایده آل ها تعیین شد. تمامی این مراحل را با اعداد فازی نیز انجام شد که درنهایت نتیجه هر دو روش انتخاب گزینه شماره دو بود که به روستای چپلی نزدیک تر است و تا حدود زیادی به امکانات موردنیاز نیز دسترسی دارد. در مرحله بعد، با استفاده از روش fuzzy ahp goal programming پس از تعیین آرمان ها، تابع هدف و محدودیت ها بدست آمد. مدل سازی محدودیت های آرمانی و تابع هدف مطابق با اطلاعات منطقه و شرایط موردنیاز کارخانه با توجه به انحراف های نامطلوب انجام شد. به منظور حل مدل ریاضی ساخته شده از نرم افزار solver استفاده شد که نتیجه حاصل از این روش نیز همانند روش چند شاخصه فازی قبلی معرفی گزینه شماره دو به عنوان بهترین مکان احداث کارخانه فرآوری بود.

در این تحقیق، نخست حالت های مختلف به منظور ارزیابی ریسک لرزش زمین ناشی از آتشباری مدنظر قرار گرفت. سپس، با تحلیل آماری برروی داده هایی نظیر قطر و تعداد چال ها در آخرین تاخیر، رابطه ای به منظور محاسبه حداقل فاصله آسیب پذیر ناشی از لرزش زمین در سونگون ارایه شد. به منظور ارزیابی ریسک لرزش زمین از رویکرد fmea فازی براساس سه فاکتور احتمال وقوع، شدت و احتمال کشف رخ داد (شکست) در شرایط عدم قطعیت استفاده شد. از این رو، از یک تیم سه نفره از کارشناسان در زمینه آتشباری به ویژه در سونگون برای تعیین رده های کیفی سه فاکتور مذکور در حالت های رخ داد استفاده شد. در مرحله بعد، با تدوین و بکارگیری الگوی رده بندی کیفی و معادل عدد فازی مثلثی آنها، اعداد فازی هر حالت از نظر هر کارشناس تعیین شد. با توجه به اعداد فازی و قطعی اولویت ریسک لرزش زمین ناشی از آتشباری ها در 14 حالت رخ داد معدن سونگون، حالت رخ داد c-4 که بیانگر تاثیر لرزش زمین ناشی از آتشباری در نقطه 4 بر سایت صنعتی بود بیشترین ریسک را داشت. دو حالت دیگر رخ داد یعنی پمپ بنزین و تصفیه خانه دارای ریسک یکسان و نزدیک به ریسک سایت صنعتی بودند. در رده های بعدی، سنگ شکن و انبار مواد ناریه هر دو ریسک متوسط به پایینی داشتند. سایر بخش ها ریسک ناچیزی داشتند.