باتوجه به پیشرفت روزافزون صنعت و معدن و اهمیت یاد آن، امروزه بسیاری از معادن باارزش ایران به روش روباز استخراج می شوند.ایران تنوع زیادی از سنگهای تزیینی مختلف را در خود جای داده است، ولی متأسفانه سهم چندانی از بازارهای جهانی را کسب نکرده است .روش های نامناسب تولید، استخراج و فرآوری به ویژه برای سنگ های سخت مانند گرانیت باعث گردیده
است تا نتوان از پتانسیل هایمعدنی ایران استفاده بهینه کرد. روش های متعددی برای استخراج سنگ های ساختمانی وجود دارد.
استفاده از مواد منفجره، برشبا جت آب، لیزر، شعله وغیره به دلایلی از قبیل هزینه تمام شده بالا، محدودیت تجهیزات، مطالعاتی بودن روش و پایین آوردن کیفیتقواره، کاربرد زیادی در استخراج سنگ های ساختمانی ندارند. روش معمول در اکثر معادن سنگ های ساختمانی، استفاده از سیم برش الماسه و مواد انبساطی است.
روشهای استخراج سنگ :
-
استخراج با چال موازی.
-
استخراج با ماشین های سنگ بر (هاواژ).
-
استخراج هیدرومکانیکی.
-
استخراج به کمک حرارت.
-
استخراج با سیم برش فولادی.
-
استخراج با سیم برش الماسه.
-
استخراج با مواد شیمیایی منبسط شوند
۱ـ روش استخراج با چال موازی:
روش استخراج سنگ به کمک چالهای موازی، قدیمی ترین روش استخراج سنگ می‌باشد. در این روش ابتدا در خط مورد نظر که بعداًضلعی از صفحه جدا شدنی خواهد بود، تعدادی چال با فاصله های معین از یکدیگر حفر می گردد. فاصله ی چال های یک ردیف می تواندتا چندین سانتیمتر متغیر باشد. این امر به نوع سنگ ، وزن واستحکام سنگ بستگی دارد.هر چه چال ها به
هم نزدیکتر باشند، بلوک بهترومطمئن تر جدا می شود. البته از نظر اقتصادی تعداد زیاد چال ها پر هزینه است و باید فاصله مناسب چال ها را برای هر نوع سنگ باآزمایشات متعدد به دست آورد. تعداد چالها در هر بلوک سنگ با افزایش طول و عرض بلوک کمتر می شود .بنابراین استخراج بلوکهاییبا طول وعرض بیشتر اقتصادی تر است البته بزرگی بلوک به شرایط معدن و
وسایل و ماشین آلات بستگی دارد.همچنین عمق چال بهجنس سنگ و ارتفاع بلوک مورد نظر بستگی دارد .ستخراج سنگ به کمک چال های موازی برای کانسارهایی که لایه بندی طبیعی دارندو نیاز به حفر چال های افقی ندارند نظیر معادن تراورتن با موفقیت انجام میگیرد.و همچنین برای معادن گرانیت با توجه به سختیسنگ روشی مناسب است.پس از حفر چال های مورد
نیاز به سه روش بلوک را از توده سنگ جدا می کنند.۲-استخراج با ماشین های سنگ بر (هاواژ):
ماشین های سنگ بر در سنگهایی که سختی آن چندان زیاد نیست با موفقیت به کار رفته ولی در سنگهای سخت نظیر گرانیت نتیجه مطلوبی نداشته است. روش استخراج به کمک ماشین سنگ بر بدین گونه است که با ماشین صفحات از پیش تایید نشده 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 پیاپیاز بلوک های متعددی در طول یک خط بریده می شوند و بدین وسیله جابه جایی ماشین به حداقل می رسد.
۳ – 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 مخصوصو دورانی به سنگ پاشیده می شود و انرژی سینتیک آب باعث بریده شدن سنگ می گردد. در بعضی از انواع آبفشان‌ها،آب به شکل ضربهای ازدهانه بیرون می اید. در این صورت می توان فشار آب را به تراکم زیادتری افزایش داد.
۴ - 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 می شود.برای برش سنگ از خاصیت ذوب یا خاصیت سوزاندن سنگ استفاده می شود که خودپارامتریاز جنس سنگ است. حرارت لازم ازگازوییل به عنوان سوخت اصلی وهوای فشرده به عنوان کمک تأمین می شود.عمل برش توسط کارگران انجام می شود شعله ایجادشده با حرارتی بیش از ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد به سنگبرخورد می کند. بر اثر استنباط ناشی از حرارت، پوسته ی سنگ جدا می شودو گازهای حاصله ذرات را معلق می‌سازد . مصرف سوخت در این روش به ازاء هر متر مربع از صفحه مورد برش حدود ۵۰ ـ ۴۰ لیتراست و با توجه به قیمت سوخت که دربیشتر کشورها بالاست. و مشکلاتی که در زمینه حفاظت کارگران در مقابل حرارت وصدای زیادوجود دارد، این روش استخراج چندان مرسوم نیستو فقط در برخی از معادن گرانیت که کاربرد سایر روشها نیز پرهزینه است، به کار می رود.
۵- روش استخراج با سیم برش فولادی
استفاده از شیوه برش با سیم فولادی ، از یک قرن پیش در معادن بزرگ سنگ کشورهای اروپایی نظیرایتالیا مرسوم بوده است. در این روش نخست چالهایی با طول بیش از۳۰ متر، که درسطوح مختلفیکدیگر را قطعمی کنند، حفر می شود.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 می باشد کهبه کمک پودر سیلیس و آبموجب برش سنگ می شود. به طوری که این سیستم برش، از یک دستگاهنیروی محرکه، تعدادی قرقره هدایتکننده، دستگاه ایجاد کشش وابزارهای کمکی وابسته، تشکیل شدهاست. جهت ایجاد کشش لازم، از روش آویزانکردن وزنه به ارابه ای که حاوی قرقره است، استفادهمی شود. با این روش به راحتی می توان با تغییر زاویه ایکه به قرقره می دهند، سطوح افقی یا عمودی را برید.
۶- روش استخراج 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 می شود. 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 و 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 ۱۵متراز سیم الماسه به طور آزاد کار می کند. مکانیزم دستگاه به گونهای است که میتوان با جابجایی و تغییر جهت محور وینچ 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 شود.
۷- استخراج به کمک مواد شیمیایی منبسط شونده:
امروزه معدن‌کاری و شیوه های رایج در آن در حال تحول همیشگی است و بسیاری از مراکز و مؤسساتتحقیقاتی فعال در امور معدن برای پیش‌برد اهداف معدن‌کاری دست به تولید موادی می‌زنند که بیشترینبازدهی را دارا یکی ازمواردی که به طور روز افزون در کارهای معدنی ایران مورد استفاده قرار می گیرد انواع پودرهای منبسط شونده است. این ماده به جای ماده ناریه، در معادن سنگ ساختمانی مورد استفاده قرار گرفته است و مصرف آن‌بوده و در عین حال علاوه بر ارزانی قیمت ، با محیط زیست. سازگاری داشته باشد.ها در معادن سنک ساختمانی رو به افزایش است. قدرت انفجار و تخریب این مواد نظیر باروت و دینامیت و آنفو نیست و در واقع به نوعی کار پارس و گوه را انجام میدهد.برای استفاده از این موادباید چالهای موازی در سنگ، حفر کرد. سپس ماده مورد نظر را با آب مخلوط کرده تا بصورت دوغاب دحالتافقی کار می کند له نماید. حمل و نقل بلوکهای ماده معدنیپس از مرحله برش برای جدا کردن بلوک بریده شدهاز سینه کار، از جکهای هیدرولیک و بالشتکهای فشرده، استفاده می شود.رآید. دوغاب درچال‌ها ریخته شده و پس ازمدتی در اثر پدیده آب‌گیری، دوغاب تا چندین برابر حجم خود افزایش حجم میدهد. در اثر اینافزایش حجم تنش فشاری بسیارزیادی به دیواره چال وارد میشود. این پودرها انواع مختلفی دارند.
مانند: فرکت، دکسپن، استامیت، کتراک و ….. که در ادامه چند نوع از این پودرها را معرفی می کنیم.
