استخراج سنگهای ساختمانی و انواع روش های آن (قسمت دوم)

در قسمت اول این مقاله به توضیح شرایط صادرات سنگ ساختمانی و شرایط استخراج سنگ از معدن پرداختیم. در ادامه به بررسی هر یک از روش های استخراج سنگهای ساختمانی در معدن می پردازیم. با ما همراه باشید.

روش استخراج با چال موازی

روش استخراج با چال موازی به کمک چالهای موازی، قدیمی ترین روش استخراج سنگ از سینه کار می‌باشد. در این روش ابتدا در خط مورد نظر که بعداً ضلعی از صفحه جدا شدنی خواهد بود، تعدادی چال به فواصل معین از یکدیگر حفر می گردد.

فاصله چال های یک ردیف می تواند تا چندین سانتیمتر متغیر باشد. این امر به نوع سنگ، وزن مخصوص و استحکام سنگ بستگی دارد.

هر چه چال ها به هم نزدیکتر باشند، بلوک بهتر و مطمئن تر جدا می شود. البته از نظر اقتصادی تعداد زیاد چال ها پرهزینه است و باید فاصله مناسب چال ها را برای هر نوع سنگ با آزمایشات متعدد به دست آورند.

تعداد چالها در هر بلوک سنگ با افزایش طول و عرض بلوک کاهش پیدا می کند. بنابراین استخراج بلوکهایی با طول و عرض بیشتر اقتصادی تر است.

البته بزرگی بلوک به شرایط معدن، وسایل و ماشین آلات بستگی دارد. همچنین عمق چال به جنس سنگ نما و ارتفاع بلوک مورد نظر بستگی دارد. به عنوان مثال گرانیت چهار پنجم ارتفاع بلوک، سنگ آهک یک سوم تا یک دوم ارتفاع بلوک، مرمر دو سوم ارتفاع بلوک.
استخراج سنگ به کمک چال های موازی برای کانسارهایی که لایه بندی طبیعی دارند و نیاز به حفر چال های افقی ندارند نظیر معادن تراورتن با موفقیت انجام می‌گیرد.

همچنین برای معادن گرانیت با توجه به سختی سنگ روشی مناسب است. پس از حفر چال های مورد نیاز، به سه روش بلوک را از توده سنگ جدا می کنند.

استخراج بلوک به کمک پارس و گوه

پس از حفر چال ها در هر یک، دو تیغه ی فلزی و یک گوه که از جنس فلز محکم است، قرار می گیرد. در این حالت ابتدا گوه به کمک یک چکش سبک، جا گذاری می شود. سپس با یک پتک به وزن ۱۰ کیلوگرم عمل ضربه زنی به روی گوه تا شکافتن سنگ صورت می گیرد.

استخراج بلوک به روش مکانیکی(پارس و گوه دستگاهی)

 در این روش جهت جدا کردن بلوک از توده سنگ پس از حفر چال ها از یک نوع چکش هیدرولیکی استفاده می شود. با این روش زمان استخراج کاهش می یابد و قدرت بدنی کمتری لازم است.

این چکش ها قدرت زیادی دارند و با یک پمپ هیدرولیکی راه اندازی می شوند. نیروی محرکه می تواند توسط نیروی برق و یا هوای فشرده تأمین گردد. در برخی موارد، پمپ هیدرولیکی به وسیله موتور بنزینی به حرکت در می آید.

استخراج با مواد ناریه سبک

در معادن سنگ گرانیت معمولاً ابتدا چالهای عمودی و افقی به فواصل مناسب حفر می شوند، آنگاه با استفاده از مواد ناریه مخصوص و فتیله انفجاری آتشباری صورت می گیرد و بلوک از توده سنگ جدا می شود.

در این روش برای آتشباری از مواد منفجره ای که وزن مخصوص و سرعت انفجار کم دارند مانند: K – Pipecharg استفاده می شود.

استخراج با ماشین های سنگ بُر (هاواژ)

ماشین های سنگ بر، در سنگهایی که سختی آن چندان زیاد نیست با موفقیت به کار رفته ولی در سنگهای سخت نظیرگرانیت نتیجه مطلوبی نداشته است.

روش استخراج به کمک ماشین سنگ بر بدین گونه است که با ماشین صفحات از پیش تعیین شده سنگ را می برند و بلوک را از سینه کار جدا می کنند.

ماشین های سنگ بر طوری به کار گرفته می شوند که صفحات پیاپی از بلوک های متعددی در طول یک خط بریده می شوند و بدین وسیله جابه جایی ماشین به حداقل می رسد. سه دسته ماشین سنگ بر وجود دارد:

ماشین سنگ بر با باوزی زنجیر دار

این دستگاه دارای بازویی است که روی آن زنجیری به سرعت حرکت میکند. ماشین میتواند به صورت عمودی یا افقی قرار گیرد. در نتیجه این ماشین قادر است شیار عمودی یا افقی در سنگ ساختمانی ایجاد نماید.

معایب استفاده از این روش نسبت به سیم برش الماسه:

• ضخامت برش به وسیله ماشین سنگ بر زنجیر دار حدود ۴۰ میلی متر است.
• با توجه به افزایش ضخامت برش هزینه برش انواع سنگ مانند سنگ کف با این دستگاه بیش از هزینه برش با سیم برش الماسه خواهد بود. (هزینه برش تقریباً۳۰ درصد گرانتر از برش با سیم الماسه است).
• هزینه نگهداری بیشتر.
• نیاز به تخصص بیشتر.
• عمق برش محدودتر نسبت به سیم برش الماسه.

در مقایسه با سیم برش الماسه امتیازاتی به شرح زیر دارد:

• سرعت برش با دستگاه سنگ برحدود ۴۰ % بیشتر از سیم برش الماسه می باشد.
• برش سطح عقب بلوک با این دستگاه آسان تر و سریع تر انجام می گیرد .
• از نظر ایمنی این دستگاه برتری دارد.
• کار با این دستگاه نیاز به حفر چاه ندارد و به این ترتیب با احتساب هزینه مصرف لوازم و دستمزد کارگر کوهبر و قیمت ماشین آلات حفاری، قسمتی از هزینه اضافی با این دستگاه را جبران می نماید.

ماشین هاواژ با دیسک برنده

این دیسک ها کاملاً شبیه دیسک­های مورد استفاده در کارخانجات سنگبری است. با به کار بردن آلیاژهای گرانتر و یا الماس، در دندانه های دیسک، می توان سرعت برش را افزایش داد و سنگهای سخت نظیر گرانیت را نیز برید.

دستگاه همزمان با برش، در جهت برش حرکت می کند و جدولهای سنگی به طول، عرض و ارتفاع (Height) معین را جهت نصب در محوطه ساختمانها و خیابان ها و … مستقیماً از معادن استخراج می نماید.

ماشین سنگ بر با صفحه فرز

از آنجا که با دیسک برنده، امکان تهیه بلوک های بزرگ وجود ندارد، یک نوع ماشین با صفحه فرز ابداع شده است که جهت استخراج بلوک های بزرگتر به کار می رود.

در این دستگاه یک صفحه برنده به نام « فرز »، توسط چرخ دنده ای که خود به وسیله موتور دستگاه به حرکت درمی آید گردانده می شود.

مزایای استخراج با دستگاه هاواژ:

• سرعت برش این دستگاه بیشتر از سرعت برش سیم الماسه است (حدود ۴۰ درصد).
• نسبت به روش سیم برش الماسه، برش سطح عقب بلوک با این دستگاه آسان تر و سریع تر انجام می شود.
• نسبت به روش سیم برش الماسه، ایمنی بیشتری دارد (مشکل پاره شدن سیم وجود ندارد).
• نیازی به حفر چال نمی باشد.
• سر و صدای اندک
• کیفیت بالای بلوک برای عملیات فرآوری

معایب استخراج با دستگاه هاواژ:

• ضخامت برش نسبت به روش سیم برش الماسه، بیشتر است.
• هزینه ی برش بیشتر از روش سیم برش الماسه است (حدود ۳۰ درصد).
• در مقایسه با ماشین برش با سیم الماسه، نگهداری ماشین مشکل تر و نیاز به تخصص بیشتری دارد.
• عمق برش تابعی از طول بازو و محدود است.
• وضعیت هندسی معدن باید منظم باشد.

روش استخراج هیدرومکانیکی

در روش استخراج هیدرومکانیکی آب به وسیله آبفشان­هایی که با موتورهای هیدرولیکی به حرکت در­می آیند، در سنگ شیار ایجاد می نماید.

در این روش آب تحت فشار بسیار زیاد قرار می گیرد و جریان آب به صورت یک رشته باریک به قطر مداد معمولی از سر شیلنگ­های مخصوص و دورانی به سنگ پاشیده می شود و انرژی سینتیک آب باعث بریده شدن سنگ می گردد.

در برخی از انواع آبفشان‌ها،‌ آب به شکل ضربه­ای از دهانه خارج می شود. در این صورت می توان فشار آب را به تراکم زیادتری افزایش داد.

در قسمت سوم این مقاله با ملت سنگ همراه باشید.