معرفی رشته مهندسی معدن
معرفی رشته مهندسی معدن
مهندسی معدن مجموعهای متنوع از علوم، روشها و فنونی است که کمک میکند تا یک ذخیره با ارزش اقتصادی سطحی و یا زیرزمینی اکتشاف شده و با استفاده از روشهای مختلف استخراج و پس از فرآوری و پرعیارسازی مورد استفاده صنایع مختلف قرار گیرد. کشور پهناور جمهوری اسلامی ایران از جمله کشورهای غنی جهان در منابع معدنی است. یکی از زمینه های توسعه اقتصادی و اقتدار ملی، شناسایی، اکتشاف و بهره برداری بهینه از منابع معدنی است و در این راستا تربیت نیروی انسانی متخصص متعهد و کارآمد ضرورت دارد. بدیهی است که به لحاظ پیچیدگیهای زمینشناسی، فنی و اقتصادی و نیز شرایط ویژه هر معدن، اکتشاف، بهره برداری بهینه و فرآوری منابع معدنی نیازمند دانش و خلاقیت مهندسی با آخرین دانش و یافتههای علمی روز دنیا است. به همین دلیل باید افراد مستعد با کسب آموزشهای علمی و فنی لازم در زمینه های تخصصی مورد نیاز تربیت شوند.
امروزه مکتشفین و کارشناسان معادن هر کشور برای کشف و استخراج مواد معدنی باید مجهز به دانشی باشند که در رشته مهندسی معدن تدریس میشود و در آن به اکتشاف و ارزیابی ذخایر معدنی، روشهای استخراج بهینه و ارزیابی سیستمهای نگهداری زیرزمینی و یا روباز در طول مدت بهره برداری از معدن میپردازند. در کشور ما نیز مواد معدنی پایه استوار صنایع هستند. استقلال، بی نیازی اقتصادی و پیشرفتهای همه جانبه تا حدی در گروی شیوه استخراج و کاربرد مواد معدنی است و از آنجا که پژوهشها و کاوشهای پیگیر برای شناسایی و بهره برداری از معادن در زمره مهمترین اهداف بشمار میروند میباید با تهیه و اجرای برنامههای مناسب و فراگیر و تلاش مداوم بر آن بود تا در آیندهای نزدیک بتوان نیازهای تمام شاخههای صنایع داخلی را در همین منابع فراهم آورد و زمینه را برای گسترش صنایع مختلف آماده و در نتیجه ارز مورد نیاز کشور را تامین کرد. رشته مهندسی معدن به لحاظ دربرداشتن کلیت خاص و اشتراک با چند رشته مهندسی دیگر(نفت، مکانیک، عمران، محیط زیست، شیمی، متالوژی، برق) میتواند در تصدی امور اجرایی و فنی بسیار کارآمد باشند. از جمله این زمینهها به جز موارد خاص معدنی (اکتشاف، استخراج و فرآوری مواد معدنی) میتوان به حفر فضاهای زیرزمینی، احداث سدها و دیگر سازههای عمرانی بزرگ اشاره کرد. در کل کارشناس مهندسی معدن در تغییر چهره اقتصادی و اجتماعی هر منطقه و شکوفایی اقتصاد معدنی-عمرانی آن نقش بسیار مهمی دارد.
رشته مهندسی معدن در مقطع کارشناسی بدون گرایش در 25 دانشگاه شامل دانشگاه ارومیه، دانشگاه بیرجند، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین، دانشگاه تهران، دانشگاه زنجان، دانشگاه سیستان و بلوچستان زاهدان، دانشگاه شهید باهنر کرمان، دانشگاه صنعتی بیرجند، دانشگاه صنعتی اراک، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشگاه صنعتی ارومیه، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشگاه صنعتی سهند، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشگاه کاشان، دانشگاه صنعتی همدان، دانشگاه کردستان، دانشگاه لرستان، دانشگاه ملایر، دانشگاه ولایت ایرانشهر، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، دانشگاه یزد، مجتمع آموزش عالی زرند، مجتمع آموزش عالی گناباد و دانشگاه غیرانتفاعی چابهار ارائه میشود.
رشته مهندسی معدن در مقطع کارشناسی ارشد دارای 6 گرایش فرآوری مواد معدنی، مکانیک سنگ، استخراج معدن، اکتشاف معدن، تونل و فضاهای زیرزمینی و اقتصاد و مدیریت معدنی در دانشگاه های صنعتی بیرجند، دانشگاه ارومیه، دانشگاه بیرجند، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) - قزوین، دانشگاه تربیت مدرس، دانشگاه تهران، دانشگاه زنجان، دانشگاه شهید باهنر – کرمان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، دانشگاه صنعتی سهند، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشگاه کاشان، دانشگاه لرستان ، دانشگاه ولی عصر(عج) – رفسنجان، دانشگاه یزد، مجتمع آموزش عالی زرند، دانشگاه کردستان، دانشگاه صنعتی اراک، موسسه غیرانتفاعی علامه جعفری – رفسنجان و موسسه غیرانتفاعی جهاد دانشگاهی – اصفهان میباشد.
همچنین رشته مهندسی معدن در مقطع دکتری دارای 4 گرایش فرآوری مواد معدنی، مکانیک سنگ، استخراج معدن، اکتشاف معدن در دانشگاه های ارومیه، دانشگاه تربیت مدرس، دانشگاه تهران، دانشگاه شهید باهنر - کرمان، انشگاه صنعتی اصفهان، دانشگاه صنعتی امیرکبیر – تهران، دانشگاه صنعتی سهند – تبریز، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشگاه کاشان و دانشگاه یزد ارائه میشود.
مهندسی معدن – اکتشاف
انجام عملیات معدنکاری توسط مهندسین معدن وابسته به شناخت منابع و ذخایر سنگ و کانی می باشد. مجموعه کارشناسی مهندسی معدن در بسته اکتشاف، با هدف ارائه دروس نظری و عملی جهت تربیت متخصصین این بخش طراحی شده است. اکتشاف معدن مجموعه ای از علوم و فنون عملی و نظری می باشد که با به کارگیری تکنیکهای اکتشافی گوناگون به منظور شناخت مدل کانسار(اکتشاف) از نظر گسترش سطحی و عمقی، ترکیب و عیار، جهت ارزیابی فنی و اقتصادی و بررسی مسایل استخراج و کانه آرایی ماده معدنی به کار گرفته می شود. علوم مختلف زمین شناسی، ژئو شیمی، ژئوفیزیک، آمار و ...بعنوان پایه این تکنیک ها و بیان کننده گستره ی وسیعی از کاربرد علوم در تکنیک های اکتشافی می باشد. متخصصین اکتشاف در مباحث اکتشاف و ارزیابی ذخایر سنگ و کانی، ذخایر هیدروکربنی، منابع آب زیرزمینی و ارزیابی تاثیرات زیست محیطی به صورت تخصصی و در سایر زمینه ها به صورت مشترک و بین رشته ای فعالیت دارند.
مهندسی معدن – استخراج
کانسارهای اکتشاف شده توسط مهندسین اکتشاف اگر به اندازه کافی غنی و حجم ذخیره آن نیز قابل ملاحظه و از لحاظ اقتصادی سودآور باشد نام معدن به آن داده میشود. هنر استخراج کردن اقتصادی مواد از یک معدن نیز یک شاخه از مهندسی معدن است که "مهندسی استخراج معدن" نامیده میشود و در دنیا یکی از قدیمی ترین و پیچیدهترین رشتههای مهندسی است. ورود به این رشته نیاز به علاقه و اطلاعات اولیهای از ریاضیات مهندسی، هندسه پیشرفته، طراحیهای ابتکاری و تجسم فضایی، مکانیک، ماشین آلات سنگین خواهد داشت. فارغ التحصیلان این رشته توانایی طراحی و مدیریت و استخراج یک معدن اکتشاف شده تا مرحله ارائه مواد اولیه به بازار را دارند. فعالیتهای مهندسی استخراج در زمینههای حفاری، ایجاد فضاهای روباز و زیرزمینی به ابعاد کوچک تا بسیار بزرگ، مهندسی سازه و نگهداری، حمل و نقل و انتقال مواد حفاری و استخراج شده، تهویه در تمام گستره معادن زیرزمینی، جمع آوری آبهای زیرزمینی و در نهایت بازرگانی و اقتصاد مواد معدنی میباشد. در عین حال این مهندسین نقش اساسی و هدایتگر در مهندسی تونل و مترو و ایجاد فضاهای زیرزمینی و مغارهای نیروگاههای برق آبی در صنعت سدسازی و محیط زیست را بر عهده دارند.
مهندسی معدن - فرآوری مواد معدنی
اکثر مواد معدنی استخراج شده را نمیتوان مستقیماً در صنایع مختلف پایین دستی استفاده کرد. بلکه بایستی مواد معدنی برای هر صنعتی دارای مشخصات خاصی مانند دانهبندی، عیار، میزان رطوبت، میزان ناخالصی و غیره 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 نمایند. 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. 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 می باشد.
مهندسی معدن - 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 نمود.
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. 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.
کاربردها و بازارکار فارغ التحصیلان گرایش مکانیک سنگ: 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 میباشند:
پروژههای سطحی: این پروژهها شامل مواردی چون احداث نیروگاهها در داخل سنگ و احداث سدها بر روی سنگ میباشند.
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 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.
وظایف مهندس معدن
قبل از شروع کار در یک معدن، مهندس معدن باید با نقشه برداران معادن برای تصمیم گیری در خصوص صرفه اقتصادی داشتن آن معدن همکاری کند. برای این کار مهندس معدن باید اقدامات زیر را انجام دهد :
- استفاده از تکنیک های نقشه برداری زمین برای ترسیم طرح جغرافیایی معدن
- نظارت بر ساخت تونل ها در عملیات حفاری
- حفر زمین و تهیه نمونه از سنگ و خاک برای آزمایش
- انتخاب بهترین راه برای انتقال مواد معدنی به کارخانه های فرآوری
- ساخت مدل های کامپیوتری از معدن و مواد داخل آن
- ارائه پیشنهاد به مشتریان در خصوص نحوه ادامه کار
- اگر حفر معدن شروع و ادامه یابد، وظایف مهندس معدن عبارتند از :
- مدیریت روزانه عملیات
- نظارت بر کارگران فنی
- تهیه گزارش از روند پیشرفت کار
- نظارت بر حفظ سلامتی و ایمنی در کار
- برنامه ریزی برای مقابله با حوادث غیر مترقبه مانند ریزش تونل یا سیل
در کار معدن نکته کلیدی که باید در نظر گرفته شود، اثرات محیطی حفر معدن بر نواحی اطراف آن است. در نتیجه یکی از مسئولیت های مهم مهندس معدن اطمینان یافتن در خصوص بازگشت سریع معدن به حالت قبلی و طبیعی آن پس از انجام عملیات حفاری است.
دانش و توانمندی های مورد نیاز مهندس معدن
- مهارت تحلیلی قوی و رویکرد خلاقانه در حل مسائل
- دانش عالی در خصوص سنگها و مواد معدنی
- دانش عالی در ریاضیات و زمین شناسی
- مهارت استفاده از برنامه های طراحی کامپیوتری
- مهارت ارتباطی و ارائه مطالب در حد خوب
- توانایی اولویت بندی و برنامه ریزی موثر
- مهارت بودجه ریزی
- به روز بودن و آگاهی از آخرین پیشرفت ها در این زمینه
- مهارت کار تیمی
- آگاهی از مسائل مربوط به سلامت و ایمنی در کار
- توان بدنی مناسب
تسلط داشتن روی نرم فزارهای تخصصی مهندسی معدن
یکی از مهم ترین مهارت های لازم برای مهندس معدن، تسلط داشتن بر نرم افزارهای تخصصی حوزه مهندسی معدن است. اگر به بررسی اجمالی آگهی های استخدامی مهندس معدن بپردازید، متوجه خواهید شد اکثر کارفرماها، شرکت ها و سازمان ها یکی از شرایط جذب مهندس معدن را تسلط بر نرم افزارهای مربوط به حوزه مهندسی معدن قرار داده اند.
بنابراین اگر می خواهید در شغل مهندسی معدن موفق باشید، به راحتی و سریعا بتوانید شغل مناسب و پردرآمدی را در حوزه تخصصی خود پیدا کنید و یا اگر شاغل در این حوزه هستید و می خواهید پله های ترقی را سریعتر طی کنید، مطمئن باشید یادگیری نرم افزارهای تخصصی مهندسی معدن یکی از راه های اصلی و مطمئن برای شماست.
برخی از نرم افزارهای تخصصی و کاربردی مهندسی معدن عبارتند
- نرم افزار Surpac
- نرم افزار GEMS
- نرم افزار Mine24D
- نرم افزار Minex
- نرم افزار RockWorks
- نرم افزار LogPlot
- نرم افزار Downhole Explorer
- نرم افزار Wellcad
- نرم افزار LogMate
- نرم افرار Quick log
موقعیت شغلی رشته مهندسی معدن در ایران :
در حال حاضر ما در بخش معدن بطور متوسط دارای رشد 5/6 درصدی هستیم که باید در این زمینه به رشد 15 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 می توانند در سازمان های دولتی مانند وزارت صنعت، معدن و تجارت، وزارت نفت، وزارت نیرو در زمینه آبهای زیرزمینی، وزارت راه برای حفاری راهها و تونلها، راه آهن و مترو، انرژی اتمی، آزمایشگاه های مواد معدنی، شرکت های تولید مواد معدنی، تامین تجهیزات، تحقیق و توسعه و مشاوره ای و سایر شرکت های فعال در حوزه معدن و زمین شناسی فعالیت کند. مهندس معدن می تواند در یک زمینه مشخص مانند مواد منفجره یا ایمنی و سلامت تخصص پیدا کرده و یا با کسب تجربه کافی مدیر پروژه یا مدیر عملیاتی بشود.
در صورت داشتن تجربه کافی و سرمایه زیاد مهندسان معدن می توانند به طور شخصی در حوزه معدن شرکت تاسیس کرده و فعالیت نمایند.
علیرغم غنی بودن ایران از معادن مواد معدنی مختلف و بودن بستر مناسب برای بخش معدن، پیشرفت مناسب و کافی در بخش های مختلف این حوزه در کشور صورت نگرفته است. این موضوع باعث محدود بودن تعداد شرکت های معدنی و در نتیجه فرصت های شغلی برای مهندسان معدن شده است. بنابراین در صورتی که توجه ویژه ای به بخش معدن بشود و شرایط لازم برای رشد و پیشرفت آن فراهم آید، می توان امیدوار بود وضعیت بازارکار مهندسی معدن نیز بهبود یابد.