انتخاب رشته دانشگاهی | معرفی رشته مهندسی معدن
در این مطلب به بررسی انتخاب رشته مهندسی معدن در شاخه ریاضی و فیزیک پرداخته ایم. در این مطلب اطلاعات کاملی از رشته، دروس و موقعیت بازار کار رشته مهندسی معدن بدست می آورید.
مهندسی معدن (به انگلیسی: Mining engineering) مجموعه علوم و فنونی است که از اکتشاف یک کانسار (ذخیره معدنی با ارزش اقتصادی) آغاز و تا فرآوری آن ادامه می‌یابد. مهندسی معدن به عنوان اولین رشتهٔ مهندسی آکادمیک تاریخ برای اولین بار در انگلستان پایه گذارده شده‌است. اولین علمی است که بشریت از ابتدای وجود خود تا کنون با آن ارتباط نزدیکی داشته است. به علت شرایط سخت کاری، یکی از ۱۰ حرفه دشوار جهان شناخته شده است.
مهندسی معدن دارای ۴ گرایش اصلی کارشناسی استخراج، اکتشاف، فرآوری و مکانیک سنگ و ۴۰ گرایش تخصصی مانند ابزار – ماشین آلات – حفاری و… می‌شود.
مراحل این رشته عبارت‌اند از:
۱- پی جویی
۲- اکتشاف اولیه
۳- اکتشاف تفضیلی
۴- اکتشاف و استخراج
۵- فرآوری
۶- بازسازی
اکتشاف کانسارها شامل اکتشاف مقدماتی، نیمه تفصیلی و تفصیلی است با پایان هر مرحله از اکتشاف مهندسان اکتشاف با توجه به افزایش و یا کاهش احتمالات کشف و برآورد هزینه‌های انجام شده و قابل پیش بینی در مورد ادامه اکتشاف تصمیم می‌گیرند.
هر چند این دانش یکی از دشوارترین دانش‌ها به لحاظ کاربرد است، اما به علت ارتباط نزدیک با طبیعت و در عین حال بهره‌گیری از فنون مهندسی از جذابترین علوم می‌باشد.
استخراج معادن با توجه به فاکتورهای بسیاری نظیر شرایط اقتصادی و فنی و قابلیت دسترسی به کانسار و… به دو صورت کلی روباز و زیر زمینی انجام می‌گیرد. معدنکاری روباز تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که دیگر استخراج به صورت روباز به صرفه نباشد و پس از آن استخراج به روش زیر زمینی صورت می‌گیرد.
معادن سرشار منیزیم، زغال سنگ، مس و آهن هند یکی از دلایل اصلی سیطره انگلستان بر کشور هند بود.
دلیل هجوم مهاجر نشینان فرانسوی، اسپانیایی، پرتغالی و انگلیسی به قاره آمریکا نیز معادن غنی طلا، نقره، الماس، مس و زغال سنگ این قاره بود.
سوداگران پرتغالی، هلندی،انگلیسی و فرانسوی نیز به عشق تصرف معادن طلا و الماس آفریقا به این قاره روی آوردند و امروزه نیز دانشمندان به امید دست‌یابی به معادن پربار و فلزات نایاب و گرانبهای موجود در فضا پروژه‌های بسیاری را در دست بررسی دارند.
اما چرا در گذشته یکی از دغدغه‌های اصلی کشورهای صنعتی، دست‌یابی به معادن غنی کشورهای دیگر بود و چرا امروزه دانشمندان به امید دست یافتن به ذخایر جدید معدنی چشم به فضا دوخته‌اند؟
پاسخ این سؤال را باید در صنعت جست.
چون برای هر فعالیت صنعتی نیاز به مواد معدنی داریم و به عبارت دیگر مبنای اصلی تولید و توسعه صنعتی، مواد معدنی است.
موادی که کشف و استخراج آنها نیاز به کارشناسانی متخصص دارد و به همین دلیل امروزه در بسیاری از دانشگاه‌ها و مراکز آموزش عالی جهان، رشته‌ای به نام مهندسی معدن وجود دارد.
رشته‌ای که در کشور ما نیز با دو گرایش اکتشاف و استخراج در دانشگاه‌ها و مراکز آموزش عالی ارائه می‌شود.
گرایش اکتشاف معدن
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.
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.
وظایف مهندسی 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 مهندسی 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
تحصیلات لازم برای ورود به شغل مهندسی معدن
فارغ التحصیلان رشته مهندسی معدن در مقاطع کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری می توانند وارد این حوزه شوند.
برای انجام پروژه های معدنی از مراحل مقدماتی تا انتها، شامل تایید، صدور یا تمدید مجوزهای اکتشاف و استخراج و فرآوری، باید مهندس معدنی که پروانه اشتغال به کار از سازمان نظام مهندسی معدن ایران دارد، در پروژه حضور داشته باشد.
درس‌های رشته مهندسی معدن در طول تحصیل :
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.
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.
وظایف مهندس معدن
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
آینده شغلی، بازارکار و فرصت های استخدامی مهندسی معدن
مهندس معدن می تواند در سازمان های دولتی مانند وزارت صنایع، وزارت نفت، وزارت نیرو، وزارت راه، 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.
مهندسی معدن در کشور با مشکلاتی روبرو است
دشواری شغل مهندسی معدن برای خانم هامهندس معدن –
- پایین بودن بهره وری عملیات معدن به دلیل عدم استفاده صحیح از جدیدترین روش ها و تجهیزات در این حوزه
- حجم زیاد دانشجویان و فارغ التحصیلان رشته مهندسی معدن و عدم تناسب آن با فرصت های شغلی موجود و در نتیجه بیکاری تعداد زیادی از آنها
- ناچیز بودن کارهای پژوهشی در این حوزه
- شغل مهندسی معدن در کشورهایی مثل آمریکا و کانادا با توجه به کمبود مهندس در این رشته، شرایط سخت کار و همچنین گرانی انرژی و مواد معدنی بازار کار بسیار خوبی دارد.
وضعیت استخدام شغل مهندسی معدن در برخی کشورهای جهان
آمریکا – پیش بینی ها نشان می دهد میزان استخدام مهندسان معدن بین سال های۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰، رشد۱۰ درصدی خواهد داشت. در حالی که متوسط این رشد برای همه مشاغل۱۴ درصد می باشد.
استرالیا – میزان رشد استخدام مهندسان معدن در سال ۲۰۱۱، رشد۸.۲ درصدی داشته و در پنج سال گذشته در مقایسه با متوسط رشد همه مشاغل (۱۰.۲ درصد) به میزان۴۶.۴ درصد رشد داشته است. پیش بینی می شود میزان این رشد در استرالیا در سال های آینده در حد بسیار زیادی افزایش یابد.