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

در مقاله قبلی (قسمت دوم) به توضیح درمورد استخراج سنگ ساختمانی به روش های چال موازی، ماشین سنگ بر و روش هیدرومکانیکی پرداختیم. در ادامه به روش های دیگر استخراج سنگ می پردازیم.

روش استخراج به کمک حرارت

در این روش به کمک شعله در عمق صفحه مورد استخراج و در سطوح مختلف شیاری به ضخامت ۷۰ تا ۱۰۰ میلی متر ایجاد میشود.

در واقع برای برش سنگ از خاصیت ذوب یا خاصیت سوزاندن سنگ استفاده میشود؛ که خود پارامتری از جنس سنگ است. حرارت لازم از گازوییل به عنوان سوخت اصلی و هوای فشرده به عنوان کمک تأمین می گردد.

عمل برش توسط کارگر انجام می شود. شعله ایجاد شده با حرارتی بیش از ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد به سنگ برخورد می کند. بر اثر استنباط ناشی از حرارت، پوسته ی سنگ جدا می شود و گازهای حاصله ذرات را معلق می‌سازد.

مصرف ویژه سوخت در این روش به ازای هر متر مربع از صفحه مورد برش حدود ۵۰ ـ ۴۰ لیتر است. و با توجه به قیمت سوخت که در اکثر کشورها بالاست و مشکلاتی که در زمینه حفاظت کارگران در مقابل حرارت و صدای زیاد وجود دارد، این روش استخراج سنگ ساختمانی چندان متداول نیست.

و فقط در بعضی از معادن گرانیت که کاربرد سایر روشها نیز پرهزینه است به کار می رود.

روش استخراج با سیم برش فولادی

استفاده از شیوه برش با سیم فولادی، از یکصد سال پیش در معادن بزرگ سنگ نما طبیعی کشورهای اروپایی نظیر ایتالیا متداول گردیده است.

در این روش ابتدا چالهایی با طول بیش از۳۰ متر، که درسطوح مختلف یکدیگر را قطع میکنند، حفر میگردد. آنگاه با عبور سیم های فولادی از چالها قسمتی از سنگ محدودشده به برش آن اقدام می شود.

اساس کار بر حرکت دورانی یک سیم فولادی تحت کشش است که به کمک پودر سیلیس و آب موجب برش سنگ می شود.

به طوری که این سیستم برش، از یک دستگاه نیروی محرکه، تعدادی قرقره هدایت کننده، دستگاه ایجاد کشش و ابزارهای کمکی وابسته، تشکیل شده است.

جهت ایجاد کشش لازم، از روش آویزان کردن وزنه به ارابه ای که حاوی قرقره است، استفاده می شود. با این روش به راحتی میتوان با تغییر زاویه ای که به قرقره میدهند، سطوح افقی یا عمودی را برید.

مزایای روش سیم برش فولادی

• بریدن سطوح وسیع (در مواردی نزدیک به ۲۰۰۰ متر مربع).
• امکان استفاده از آن در نقاط دوردست با افزودن بر طول سیم و قرقره‌های هادی.
• امکان استفاده از این روش در معادن زیرزمینی.
• می توان با تغیر زاویه‌ای که به قرقره داده می‌شود، سطوح افقی یا عمودی را برید.
• طراحی و نگهداری ساده.
• قابلیت تولید بلوک‌هایی با اندازه و شکل مناسب.
• انرژی نسبتا کم مصرفی.
• این روش در سنگ‌های کربناتی از جمله سنگ مرمریت کارایی خوبی دارد.

معایب روش سیم برش فولادی

• هزینه‌های پرسنلی و سرمایه‌گذاری زیاد.
• پیچیدگی تأسیسات که مستلزم کارآموزی و تجربه کافی است.
• مشکلات پمپاژ آب.
• مشکلات تهیه پودر سیلیس.
• سرعت کم برش ( ۱ متر مربع در ساعت).
• استهلاک زیاد سیم و مواد ساینده.
• دست و پاگیر بودن سیم‌ها در منطقه عملیات.
• صرف زمان نسبتا زیادی برای نصب تأسیسات و تجهیزات.
• گیر کردن و یا پاره شدن سیم در اثر آزاد شدن تنش‌های کوه و انبساط سنگ.

روش استخراج سنگ با سیم برش الماسه

دستگاه سیم برش الماسه شامل سیم الماسه به طول ۲۵ تا ۴۵ متر (حداکثر ۱۵۰ متر) به وسیله یک اینچ با قرقره راهنما، در یک جهت معین به طور دایم روی سنگ بریده می­شود.

برای این منظور ابتدا در سنگ دو چال عمود برهم که محدوده بلوک را تشکیل می­دهد حفر شده سیم الماس را از آن عبور داده میشود.

دستگاه برش در موقع کار بر روی ریل قرار دارد و با استفاده از امکانات الکترونیکی و هیدرولیکی به طور اتوماتیک بر روی ریل جابجا می­شود. با انجام عمل برش خود را به عقب می­کشد.

نیروی کشش سیم که حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلوگرم است به صورت ثابت حفظ می­شود. دستگاه وینچ معمولاً در فاصله ۵ الی ۸ متری سینه کار قرار می­گیرد. بدین ترتیب حدود ۱۵ متر از سیم الماسه به طور آزاد کار (Work) می کند.

مکانیزم دستگاه به گونه­ ای است که می­توان با جابجایی و تغییر جهت محور از حالت افقی به عمودی سنگ را به طور افقی و یا عمودی برید.

برش افقی باید زمانی صورت گیرد که برش عمودی کوه هنوز انجام نگرفته است. زیرا در غیر این صورت در انتهای برش افقی امکان دارد بلوک سنگ از کوه جدا شده و سیم برش را که در حالت افقی کار میکند له نماید.

حمل و نقل بلوک­های ماده معدنی پس از مرحله برش برای جدا کردن بلوک بریده شده از سینه کار، از جک­های هیدرولیک و بالشتک­های فشرده، استفاده می­گردد.

استخراج به کمک مواد شیمیایی منبسط شونده

امروزه معدن ‌کاری و شیوه های رایج در آن در حال تحول دائمی است. و بسیاری از مراکز و مؤسسات تحقیقاتی فعال در امور معدن برای پیش‌برد اهداف معدن‌کاری دست به تولید موادی میزنند که بیشترین بازدهی را دارا هستند. و در عین حال علاوه بر ارزانی قیمت، با محیط زیست سازگاری داشته باشد.

یکی ازمواردی که به طور روز افزون در کارهای معدنی ایران مورد استفاده قرار میگیرد، انواع پودرهای منبسط شونده است.

این ماده به جای ماده ناریه، در معادن سنگ ساختمانی مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین مصرف آن‌ها در معادن سنگ ساختمانی رو به افزایش است.

قدرت انفجار و تخریب این مواد نظیر باروت، دینامیت و آنفو نیست و در واقع به نوعی کار پارس و گوه را انجام میدهد.

برای استفاده از این مواد باید چال‌های موازی در سنگ، حفر کرد. سپس ماده مورد نظر را با آب مخلوط کرده تا بصورت دوغاب درآید.

دوغاب در چال‌ها ریخته شده و پس از مدتی در اثر پدیده آب‌گیری، دوغاب تا چندین برابر حجم خود، افزایش حجم میدهد.

در اثر این افزایش حجم تنش فشاری بسیار زیادی به دیواره چال وارد می‌شود. این پودرها انواع مختلفی دارند مانند فرکت، دکسپن، استامیت، کتراک، … .

در انتها از اینکه با ملت سنگ در این سه مقاله همراه بودید، سپاسگذاریم.