آزمایشگاه های مهندسی معدن

آزمایشگاه کانی شناسی و سنگ شناسی

در این آزمایشگاه انواع مختلف کانیهای سیلیکاته و غیر سیلیکاته و سنگهای رسوبی، آذرین و دگرگونی در ابعاد ماکروسکوپی ( نمونه دستی) موجود می باشد و برای دانشجویان مقطع کارشناسی رشته معدن بر اساس سرفصل دروس کانی شناسی و سنگ شناسی ارائه می گردد.

در این آزمایشگاه دانشجویان با روشهای مختلف شناسایی کانیها و سنگها آشنا می شوند و خصوصیات مختلف آنها از قبیل : سختی، کلیواژ، بافت و ساخت، رنگ، نامگذاری، طبقه بندی و سیستم تبلور را بررسی می نمایند.

            آزمایشگاه کانه آرایی  و فلوتاسیون

آزمایشگاه کانه آرایی و فلوتاسیون بر اساس سرفصل دروس کانه آرایی و فلوتاسیون برای دانشجویان مقطع کارشناسی مهندسی معدن ارائه می شود. در این آزمایشگاه دانشجویان ضمن آشنایی با تجهیزات مختلف کانه آرایی و فلوتاسیون، آزمایشهای متنوعی به منظور خردکردن، دانه بندی و پرعیارسازی مواد مختلف معدنی انجام می دهند.

تجهیزات آزمایشگاه:

سنگ شکن فکی،میز لرزان، آسیای گلوله ای( فولادی و سرامیکی)، آسیای میله ای، شیکر سرند خشک و تر و سرندهای آزمایشگاهی، اون، سلول فلوتاسیون آزمایشگاهی، سلول فلوتاسیون ستونی آزمایشگاهی، مواد شیمیایی مختلف، انواع شیشه آلات، PH متر، همزن مغناطیسی،فیلتر پرس آزمایشگاهی، پمپ خلاء ، ترازوی دیجیتالی و مکانیکی و غیره

سنگ شکن فکی آزمایشگاهی

• شرکت سازنده: شرکت دانش­ فراوران
• ابعاد دهانه­ ی ورودی: 10×9 میلی­متر و به شکل مستطیل
• ابعاد دهانه­ ی خروجی: 25 -4 میلی­متر
• ظرفیت:کیلوگرم بر ساعت  200-100
• ­رنج خردایش:  25 - 4 میلی­متر
• نسبت خردایش:

          برای مواد سخت: 5/4

 

          برای مواد ترد: 6 

• مشخصات الکتروموتور:  3 فاز، 2/2 کیلو وات
• جنس فک­ ها:  فولاد آلیاژی
•   ابعاد خوراک:  کمتر از 90 میلی­متر
•   ابعاد محصول:  20 -1 میلی­متر
   

دستگاه نمونه تقسیم کن

کاربرد: انجام عملیات Image Analyze وجداسازی ذرات ریزدانه و جامد

سازنده:­کار دانشجویی

اطلاعات فنی دستگاه:

        بزرگترین ابعاد نمونه: 9میلی­متر

        ظرفیت کانال لرزاننده: 100 گرم

         نسبت تقسیمات: 16/1 ( 16 لوله )

         ابعاد لوله­ ها: قطر 26 میلی­متر

         ابعاد دیسک تقسیم کننده: قطر 195 میلی­متر

 

         ابعاد دیسک نشیمنگاه لوله ­ها: قطر 195 میلی­متر و ضخامت 15 میلی­متر    

         میزان دور موتور لرزاننده:دور بر دقیقه  300 -60

         میزان دور موتور گرداننده: دور بر دقیقه 60-10

 

دستگاه لرزاننده سرندها ( شیکر)

• کاربرد: تجزیه­ ی سرندی مواد دانه­ ای
• سازنده:­کار دانشجویی
• مشخصات موتور:

 

          تک فاز، قدرت 1hp، وزن 2830rpm ،16kg، قطر شافت 20mm ، مدل C80 1-2                     

• امکان استفاده در دو حالت خشک و تر
• حداقل زمان لازم جهت تجزیه­ ی سرندی مطلوب: 20 -15 ثانیه
• حداکثر گنجایش سرند در دستگاه: 13 عدد 

آسیای جار میل (میله­ ای و گلوله ای )

• شرکت سازنده:  دانش فراوران
• مشخصات آسیای میله ای  

          طول آسیا: 350 میلیمتر
          قطر آسیا: 160 میلیمتر
          حجم آسیا:  7037 سانتیمتر مکعب

 

  

 

• سرعت آسیاس میله­ ای: 80 دور بر دقیقه
• سرعت بحرانی آسیای میله­ ای: 7/114 دور بر دقیقه
•    نسبت سرعت آسیای میله­ ای به سرعت بحرانی:7/69%
• درجه­ ی انباشتگی میله­ ها: 35%
•   ظرفیت آسیا: 2-1 کیلوگرم در هر آزمایش

 

•   مشخصات آسیای گلوله ای :

           قطر آسیا: 205 میلیمتر
           طول آسیا: 200 میلیمتر
           حجم آسیا: 6601 سانتیمتر مکعب

 

دستگاه نمونه ­تقسیم­ کن ( ریفل)

سری کامل سرندها

میز لرزان آزمایشگاهی

سلول فلوتاسیون آزمایشگاهی (طرح دنور)

سلول فلوتاسیون ستونی

            آزمایشگاه فرآیندهای شیمیایی

            آزمایشگاه مکانیک سنگ

آزمایشگاه مکانیک سنگ دانشگاه کاشان در راستای برنامه آموزشی و پژوهشی درس مکانیک سنگ که یکی از دروس تخصصی رشته استخراج معدن در مقطع کارشناسی و یکی از گرایش­های مقطع کارشناسی ارشد می باشد، در سال 1390 راه اندازی شد.

 

مکانیک سنگ رشته‌ای از علوم مهندسی است که در آن چگونگی رفتار سنگ در برابر عوامل بیرونی و درونی و تغییرات آنها مورد بحث قرار می‌گیرد. مکانیک سنگ را می‌توان به طور ساده، علم مطالعه اثر نیروها به روی سنگها، دانست که مهمترین هدف آن گردآوری آن دسته از اطلاعاتی است که توسط آنها بتوان سازه‌های مهندسی را در داخل یا به روی سنگها به نحو پایداری طراحی و بنا نمود.                                                                        

 

مکانیک سنگ شامل مباحث مختلفی است که از آن جمله خواص مکانیکی و فیزیکی سنگها می­باشد. این خواص یکی از مهمترین فاکتورهای شناخت سنگ محسوب می­شود. بدیهی است این شناخت تنها از راه کلاس درس حاصل نمی­شود بلکه لازم است در کنار مباحث تئوری و همانند سایر علوم فنی استفاده از فضاهای آموزشی و واحدهای عملیاتی نظیر آزمایشگاهها نیز به فرآیند یادگیری و فهم عمیق تر این واحد درسی  اضافه گردد.                                                   

آزمایشگاه مکانیک سنگ دانشگاه کاشان با دارا بودن دستگاههای مجهز جهت انجام آزمایشات مکانیک سنگی آماده ارائه خدمات آموزشی و تحقیقاتی به دانشجویان محترم و سایر متقاضیان خارج از دانشگاه نیز می­باشد.

 

 توانمندی­های آزمایشگاه:

این آزمایشگاه قادر به انجام آزمایش های مختلفی است، ازجمله:

·         تعیین خصوصیات فیزیکی سنگ

·         تعیین مقاومت فشاری تک محوری و سه محوری

·         تعیین اندیس بار نقطه ای

 

·         بررسی نفوذ پذیری

 

تجهیزات آزمایشگاه:   

·         دستگاه مغزه­ گیر

·         دستگاه برش نمونه

·         دستگاه آزمون نفوذپذیری

·         دستگاه جک هیدرولیک دستی

·         دستگاه جک بتن شکن

·         دستگاه آزمون برش سنگ

·         دستگاه تست بار نقطه­ ای

.       دستگاه تست دوام

.       دستگاه آزمون سایش لس آنجلس

تجهیزات آزمایشگاه مکانیک سنگ

 

 بر اساس آزمایش نمونه‌های کوچک آزمایشگاهی یا آزمایش‌های در محل، می‌توان خواص مکانیکی سنگها را به دست آورد. چنانچه نمونه آزمایشگاهی با دقت و از محلی تهیه شود که بیانگر خواص سنگ در آن منطقه باشد، می‌تواند به عنوان نمونه مناسب تلقی گردد. در نمونه‌گیری باید دقت گردد تا کمترین آسیبی به نمونه وارد آید، چراکه شکستگی‌ها و آسیب دیدگی‌ها در به­ دست­ آوردن نتایج و محاسبات مارا دچار اشتباه خواهد نمود. اگر نمونه از هر آسیبی مصون باشد به آن نمونه­ ی سالم گفته می­شود.            

   نمونه مورد نظر پس از برداشت به آزمایشگاه منتقل می­شود. در مرحله اول نمونه باید آماده سازی شود(مغزه گیری، برش و ساب). به این منظور ازدستگاه مغزه گیر استفاده می­گردد ( شکل1 ).          

شکل1- دستگاه مغزه گیر

سایر مشخصات این دستگاه به شرح زیر می باشد:

وزن: 60 کیلو گرم

ابعاد: 1259×646×603 میلیمتر

مشخصات موتور: قدرت 1800 وات،فرکانس:50.60 هرتز

دو سرعت برای الکتروموتور نیاز است :2700 و 1500 دور بر دقیقه

گیره نمونه ، سیستم خنک کننده و مخزن آب به عنوان مکمل دستگاه استفاده میشود.

پس از مغزه گیری لازم است تا مغزه ­ها در ابعاد استاندارد برش داده شوند. آزمایشگاه برای برش­ دادن و تسطیح سر و ته مغزه ها از دستگاه برش نمونه استفاده می نماید ( شکل 2 ).

 

شکل2- دستگاه برش نمونه

سایر مشخصات به شرح زیر می­باشد:

ابعاد: 13607001220 میلیمتر

وزن: 125 کیلوگرم

مشخصات موتور: 400 ولت، سه فاز، فرکانس 50 هرتز، قدرت 3 اسب بخار

 

کاربردآن جهت برش نمونه ­های بتنی، ساختار­های بلوکی شکل، سفال­ها و مغزه­ های سنگی می­باشد.              

تیغه­ هایی با قطر بیش از 450 میلیمتر قابلیت استفاده در این دستگاه را دارند.

در مرحله بعد اندیس های فیزیکی سنگ نظیر  تخلخل توسط دستگاه تست نفوذ پذیری اندازه گیری می­شوند( شکل3 ).

 

شکل3-  دستگاه تست نفوذ پذیری

سایر مشخصات:

وزن: 20 کیلوگرم

مشخصات موتور: 240-220 ولت، فرکانس:50 هرتز،قدرت :1 اسب بخار

این دستگاه فشار را از 0 تا 3500 کیلو پاسکال تغییر می دهد.

این دستگاه شامل پمپ هیدرولیکی موتور، ظرف آب یا روغن، دستگاه فنر-پیستون و روغن ویسکوز می­ باشد.

فشار سنجی با دقت 3500 – 0 کیلوپاسکال در این دستگاه استفاده می­شود.

 

سپس با استفاده از دستگاه جک هیدرولیکی دستی مقاومت فشاری مغزه محاسبه می­ گردد (شکل4). 
                       

شکل4- جک هیدرولیکی دستی

 وزن: 18 کیلوگرم

این دستگاه شامل یک پمپ عملگر دستی، فشار سنج دقیق( که فشارهای بیشتر از 70 مگا پاسکال را اندازه می­ گیرد)، مخزن و اتصالات می­ باشد.

این مجموعه در سلول هوک نیز استفاده می­ شود.

آزمایشگاه دارای یک سلول هوک برای نمونه‌های به قطر 54 میلی‌متر است.

جهت تعیین مقاومت فشاری نمونه های بتن از جک بتن شکن با نمایشگر دیجیتال ( جهت رسم منحنی و ثبت نتایج ) استفاده می­ گردد. این دستگاه مجهز به جک هیدرولیک جهت بارگذاری است (شکل5).

 

شکل5- جک بتن شکن

همچنین به منظور اندازه گیری مقاومت برشی مغزه ها از دستگاه آزمون برشی سنگ استفاده می­­شود(شکل6).

 

 

 شکل6- دستگاه آزمون برشی سنگ

ابعاد: 460250600 میلیمتر

وزن: 46 کیلوگرم

دو بازوی افقی برای برش در دو جهت، بازوی بارگیری قائم و دو بارسنج میله­ای بارون با قطر 150 میلیمتر مکمل این دستگاه اند .

به کمک این دستگاه میتوان مقدار چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی و مقاومت برشی نمونه را در امتداد یک ناپیوستگی و یا سطح ضعیف از پیش تعیین شده با رسم منحنی های مربوطه نشان داد و اندازه گیری نمود.

نمونه قالب گیری شده درون دستگاه قرار می­گیرد و در حالی که تحت اثر نیروی قائم قرار دارد، توسط نیروی افقی تحت برش قرار می­گیرد. در این آزمایش نیروی قائم و برش و جابجایی برش اندازه گیری می­شود (شکل7).

 

شکل7-دستگاه آزمون بار نقطه ای

ابعاد: 710 320 370

وزن: 25کیلو گرم

حداکثر تحمل بار : 55 کیلو نیوتن

حداکثر ابعاد نمونه مغزه های مورد استفاده در دستگاه دارای قطر 4اینچ (6/101 میلیمتر) می باشند.

بارهای بکار رفته در دستگاه بوسیله مبدل فشار با یک ابزار دیجیتالی در رنج 0 تا 56 کیلو نیوتن اندازه گیری می شوند (65 هزار قسمت).

در حقیقت این آزمایش شامل فشرده شدن قطعه‌ای از سنگ بین دو نقطه می­ باشد .

آزمایش مقاومت بار نقطه‌ای به عنوان یک اندیس برای طبقه بندی مقاومت ماده ی سنگ تعریف شده‌است و البته می‌توان از آن برای پیش بینی سایر پارامترهای مقاومتی همچون مقاومت فشاری و کششی نیز استفاده نمود. قدرت تفکیک: 0.001 کیلو نیوتن و دقت :1% .

دستگاه لس آنجلس

 دستگاه تست دوام سنگ

آزمایشگاه تهویه

در این آزمایشگاه تونلها و سیستم های تهویه در معادن زیرزمینی در مقیاس آزمایشگاهی شبیه سازی شده و دانشجویان با انجام آزمایشهای مختلف، سیستمهای تهویه سری، موازی و سری-موازی و عوامل تأثیر گذار بر آنها را مورد بررسی و مطالعه قرار می دهند.

در این آزمایشگاه همچنین تجهیزات شناسایی و کنترل گازهای موجود در معادن، تهیه شده است که به دانشجویان آموزش داده می­شود.

در طول ترم، دانشجویان به گروه‌های 3 تا 4 نفری تقسیم می‌شوند و هر گروه آزمایش‌های زیر را انجام می‌دهد:

-          محاسبه و رسم منحنی‌های فشار و انرژی در طول خط لوله

-          بررسی تبدیل انرژی در طول مسیر حرکت هوا

-          آزمایش اتصال بادبزن‌ها به حالت‌های سری و موازی و رسم منحنی مشخصه آن‌ها در هر حالت

-          آزمایش مدل‌های مختلف تهویه تونل‌های راه

-          آزمایش انجام تهویه فرعی در بن‌بست‌ها به روش‌های مکشی و دهشی

-          اندازه‌گیری میزان آلاینده‌های هوا، سرعت و شدت جریان هوا

آزمایشگاه کارتوگرافی

بخش اصلی آزمایشگاه کارتوگرافی شامل دستگاه استریوسکوپ می­باشد. این دستگاه ها کار مطالعه­ ی سه­ بعدی عکس­های هوایی را امکان­پذیر می­ سازند بطوریکه با داشتن حداقل دو عکس هوایی که 60% همپوشانی دارند امکان برجسته دیدن 60% همپوشانی شده­ ی تصویر فراهم می­شود.                                                              

 

دیدن سه بعدی تصویر از آنجا اهمیت دارد که پس از مطالعه ­ی نقشه­ های توپوگرافی و زمین شناسی درک درستی از منطقه­ ی مورد مطالعه و اطلاعات مهمی راجع­ به توپوگرافی، آبراهه­ ها، نوع سنگ­های موجود در منطقه، شیب و امتداد  سنگ­ها، جنس و همچنین سختی سنگ­ها را بدست می­دهد. علاوه بر­این جاده­ ی دسترسی،موارد جانبی مثل دکل­ های برق، زمین­ های کشاورزی، چشمه­ ها، شهر یا روستای اطراف منطقه و تمرکز جمعیت در منطقه را نشان می­دهد.

                                                                                                                                

 یکی از کاربرد­های مهم این دستگاه پیدا کردن عوارض زمین شناسی شامل گسل­ها، چین­­ها (طاقدیس­ها و ناودیس­ها) و دگرشیب­های موجود در منطقه می­باشد.

                                                                           

در مورد عکس­های هوایی نیز لازم به توضیح است که این عکس­ها توسط هلی­کوپتر روی خط پروازهای مشخصی گرفته شده­اند که زمان وتاریخ دقیق عکسبرداری مشخص است. حتی سایه آفتاب و میزان خشکی (رطوبت و باران) منطقه قابل رویت است. عکس­های گرفته شده در هر خط پرواز 60% همپوشانی با عکس مجاور و 20% همپوشانی با خط پرواز مجاور دارند.

علاوه بر عکس­های هوایی نقشه های زمین شناسی هم در آزمایشگاه موجود است که صحت مطالعه­ ی عکسهای هوایی به کمک آنها بررسی می­شود؛ به این صورت که اگر مثلا دهانه آتشفشان یا طاقدیسی روی عکس هوایی تشخیص دادیم محل عکس روی نقشه پیدا می­شود و با نقشه­ ی زمین­ شناسی چک می­شود.

 

اگر نقشه ­ی منطقه به اندازه کافی بزرگ مقیاس باشد عوارض مشاهده شده روی عکس کاملا روی نقشه دیده می­شود. در مطالعه­ عکسهای هواییindex  (راهنمای) این عکسها کمک قابل توجهی در پیدا کردن ترتیب عکس برداری و محل مورد مطالعه روی نقشه می­نماید.

دانشجویان دراین کارگاه ملزم به یافتن آبراهه ها، عوارضی نظیر گسل، لایه بندی، طاقدیس و ناودیس هستند که پس از پیدا کردن شیب وامتداد لایه­ ها و پیاده کردن هر عکس روی یک کاغذ کالک با کنار­هم قراردادن چندین عکس، نقشه­ ی زمین ­شناسی منطقه را تهیه کرده و پس از آن مقطعی از این منطقه شامل لایه­ های زمین شناسی و سطح توپوگرافی تهیه می­کنند.

علاوه بر مطالعه­ ی عکسهای هوایی این آزمایشگاه بستری مناسب جهت مطالعه­ ی نقشه­ های زمین ­شناسی با مقیاس­ های مختلف می­باشد که تهیه مقطع از نقشه­ های زمین­ شناسی مهارتی است که دانشجویان در این درس کسب می­ نمایند.

 

تجهیزات آزمایشگاه:

·         آینه­ های استریوسکوپ

·         عکس­های هوایی

·         نقشه­ های زمین شناسی با مقیاس­های مختلف

  نقشه­ های توپوگرافی با مقیاس­ های مختلف

آزمایشگاه xrd

دستگاه XRD دانشگاه کاشان در فروردین ماه سال 1383 نصب و راه اندازی گردید. هدف از تاسیس این آزمایشگاه، مطالعات کانی شناسی بر روی نمونه های مختلف معدنی و صنعتی است. این دستگاه ساخت شرکت فیلیپس از کشور هلند، مدل آن X\'Pert Pro   و قادر به انجام آنالیز فازی بصورت کیفی می باشد.

این آزمایشگاه همچنین مجهز به دستگاه آسیای پودرکن، جهت پودر کردن نمونه ها است. دستگاه مذکور ساخت شرکت Herzog آلمان می باشد.

دستگاه XRD دانشگاه کاشان مجهز به جا نمونه ای مخصوص جهت آنالیز نمونه هایی که امکان پودر کردن آنها وجود ندارد ( مانند نمونه های حاصل از کاوشهای باستان شناسی یا نمونه های ریخته گری) می باشد. در این حالت نمونه باید دارای یک سطح صاف  (  Polished)باشد تا آزمایش هر چه دقیق تر انجام گیرد.

 

   این آزمایشگاه جهت تجزیه و تحلیل و شناسایی فازهای موجود در نمونه از نرم افزار قدرتمند  X\'Pert Highscore  استفاده می کند. این نرم افزار جهت شناسایی فازهای موجود در نمونه از بانک اطلاعاتی PDF-2  Powder Diffraction File (که شامل بیش از 130000 گراف می باشد) به عنوان مرجع بهره می گیرد.

آزمایشگاه XRD دانشگاه کاشان آمادگی خود را جهت ارائه­ ی خدمات به مراکز علمی و صنعتی در کوتاه ترین زمان ممکن اعلام می دارد. 

آزمایشگاه انفجار

نام دستگاه: لرزه نگار سه مؤلفه ای

خدمات

-  مطالعه رکوردهای حاصل از انفجار

-  مطالعه ارتعاشات حاصل از انفجار هوا

 

آزمایشگاه کانی شناسی نوری

 

نام دستگاه: میکروسکوپ پلاریزان

و میکروسکوپ انعکاسی

خدمات

- آزمایشگاه کانی شناسی نوری

مقطع نازک و مقطع صیقلی