در تدوین این مطالب از منابع مورد استفاده در انجام طرح تدوین ضوابط و معنارهای استخراج سنگ های تزیینی و نما مربوط به موسسه تحقیقات و کاربرد مواد معدنی ایران استفاده شده است . یکی از موارد مهم مطرح در اقتصاد مواد معدنی ̨موضوع محدود تودن مناتع و ذخایر آنهاست . سنگ های تزیینی و نما نیز که امروزه به عنوان یک ماده ی معدنی با ارزش و پر کاربرد در سطح جهان مطرح می باشند ̨از این قاعده مستثنی نیستند.
لذا به منظور استفاده بهینه از ذخایر خدادادی این نوع مواد معدنی گران بها ̨وجود نگاه تخصصی در طراحی و اجرای مراحل اکتشاف ̨استخراج و فرآوری آنها ضروری است . پس از طی مراحل پی جویی و اکتشاف سنگ های بزیینی و نما ̨در انجام مراحل مطالعات امکان سنجی و بهیه ی طرح استخراج ̨در اختیار داستن دسته بندی صحیصی از روش های استخراج سنگ با رویکرد اطلاع از میزان رایج بودن روش ها مقایسه ی نسبی از پارامترهای مهم در انتخاب دوش های دارای کاربرد و اجمالی از وضعیت کاربرد روش هابا توجه به طبقه بندی صنعتی سنگ های تزیینی و نما ̨بسیار مفید خواهد بود که در مقاله ی حاضر به بیان این موارد پرداخته شده است.
مراحل فرآیند استخراج سنگ های بزیینی و نما از زمین عبارت اند از :
مبحث مکملی که باعث بکمیل مراحل این فرایند می شود ̨جابه جایی و حمل و نقل است . منظور از طرح این مبحث مکمل ̨مد نظر داشتن همه جابه جایی های لازم در یک معدن است . این جابه جایی ها شامل بارگیری ̨باربری ̨بخلیه و انتقال محصول ( بلوک و قواره ها ) و مواد باطله به قسمت های مختلف و همچنین بلند کردن و انتقال برخی ماشین آلات و تجهیزات از یک پله به پله دیگر یا در یک پله و بر زمین گذاشتن آنها می باشد . البته ممکن است روش برش اولیه از همان ابتدا به گونه ای انتخاب شود که محصول با ابعاد قواره و قابل حمل تولیدشود. مهم ترین مرحله در نامگذاری روش استخراج مرحله ی برش اولیه ی بلوک سنگ از کوه و پس از آن قواره کردن بلوک های سنگی می باشد .
منظور از برش اولیه ̨فعالیتی است که به منظور برش بلوک سنگ های بزرگ از تودهی بر جای سنگ تزیینی و نما مودر استفاده قرار می گیرد که باید سعی شود حتی المکان هنگام استخراج ̨صفحات صاف و نقش های زیبای دخلی سنگ در صفحه برش عمودی و یک سری برش افقی ایجام می شود . برش های عمودی از بالاترین سطح و برش های افقی از پایین ترین سطح انجام می گیرند .
برای انجام برش اولیه روش های متفاوتی وجود دارد . این روش ها به قرار زیرند :
بعضی از روش های فوق نظیر آتشباری سنتی و پنجه ای دیگر منسوخ شده اند . برخی دیگر نظیر برش با سنگ برهای دارای صفحه برش دارای کاربرد کمی هستند و اغلب به عنوان مکمل سایر روش ها به کار می روند . روش های نوین برش نیز هنوز در مرحله آزمایش قرار دارند .
آن چه مسلم است هر سنگ در محیط خود روش خاصی را جهت استخراج می طلبد و برای تمامی سنگ ها نمی توان الگوی خاصی را در نظر گرفت . باید با توجه به بررسی های زمین شناختی انجام شده ̨زیر ساخت های اقتصادی منطقه ̨میزان ذخیره ̨ابعاد کانسنگ ̨قوانین و مقررات کشوری ̨مرغوبیت و نادر بودن سنگ و در کنار آن توجیه اقتصادی و نوع مصرف ̨محوه مطلوب استخراج را انتخاب نمود .
اصول و ضوابط کلی
– به طور معمول طراحی و انتخاب روش اتخراج به نوعی صورت می گیرد که از نظر فنی ̨اقتصادی و ایمنی تهترین شرایط را داشته باشد .
-در یک معدن سنگ تزیینی و نما باید تمام دقت و توجه صرف شود تا این ماده معدنی به نحوی استخراج شود که خواص فیزیکی و مکانیکی آن تغییر نکند . به عبارتی جدا کردن سنگ از کوه باید حداقل تنش ها را در محصول ( بلوک ) به جا گذارد .
– روش استخراجی باید متناسب با ماشین آلات باشد و استفاده چندگانه از آنها را نیز در پی داشته باشد .
انتخاب روش برش و مقایسه کیفی روش های متداول
انتخاب صحیح روش برش سنگ های تزیینی و نما از مهم ترین عوامل تعیین کننده در افزایش سوددهی آن هاست . برای انتخاب یک روش برش مناسب علاوه بر تجریه و تحلیل درست کانسار ̨فن آوری روز را نیز باید در نظر گرفت . نوع سنگ و برخی از عوامل مهم که در ادامه به آنها اشاره می شود می توانند ما را در انتخاب روش برش یاری کنند . اقتصادی یا غیر اقتصادی بودن کانسار بر اساس فن آوری دوز تعیین می شود . نکات مهمی که در انتخاب روش برش باید به آنها توجه شود عبارتند از :
شاید یکی از مهم ترین مسائل امکان تهیه لوازم یدکی باشد که در زمان تصمیم گیری باید لحاظ شود . قطعات و ابزار محرفی با توجه به امکانات ساخت و یا خرید ا کشورهای دیگر و مسائل ارزی و تجاری و سیاسی باید به آسانی قابل تامین باشند ̨زیرا در غیر این صورت خرابی دستگاه باعث معطل ماندن سدمایه معدن می شود .
با توجه به برخی پارامترهای ذکر شده ̨در ادامه جداول ۱ ̨۲ و ۳ می توانند به عنوان راهنمای مفیدی در انتخاب روش های متداول در استخراج سنگ های تزیینی و نما ̨چه در زمینه ایجاد برش اولیه و چه در زمینه قواره کردن سنگ باشند . توضیح این که استفاده از جدول ۱ در کنار هر یک از جداول ۲ و ۳ می تواند در انتخاب حدودی روش مناسب برای انجام برش اولیه یا قواره کردن مفید واقع شود .
جدول ۲- وضعیت استفاده از روش های برش به منظور ایجاد برش اولیه با توجه به طبقه بندی صنعتی سنگ های تزیینی و نما
**** خیلی متداول
*** متداول
** بعضی اوقات به کار رفته
* خیل اتفاقی به کار رفته
لذا به منظور استفاده بهینه از ذخایر خدادادی این نوع مواد معدنی گران بها ̨وجود نگاه تخصصی در طراحی و اجرای مراحل اکتشاف ̨استخراج و فرآوری آنها ضروری است . پس از طی مراحل پی جویی و اکتشاف سنگ های بزیینی و نما ̨در انجام مراحل مطالعات امکان سنجی و بهیه ی طرح استخراج ̨در اختیار داستن دسته بندی صحیصی از روش های استخراج سنگ با رویکرد اطلاع از میزان رایج بودن روش ها مقایسه ی نسبی از پارامترهای مهم در انتخاب دوش های دارای کاربرد و اجمالی از وضعیت کاربرد روش هابا توجه به طبقه بندی صنعتی سنگ های تزیینی و نما ̨بسیار مفید خواهد بود که در مقاله ی حاضر به بیان این موارد پرداخته شده است.
مراحل فرآیند استخراج سنگ های بزیینی و نما از زمین عبارت اند از :
-برش قطعات بزرگ سنگ به شکل بلوک سنگی از زمین یا ایجاد برشهای اولیه
– جدا کردن و واژگونی بلوک سنگ بریده شده
– تبدیل بلوک ها به قطعات کوچک و قابل حمل یا قواره کردن بلوک سنگ
– جدا کردن و واژگونی بلوک سنگ بریده شده
– تبدیل بلوک ها به قطعات کوچک و قابل حمل یا قواره کردن بلوک سنگ
مبحث مکملی که باعث بکمیل مراحل این فرایند می شود ̨جابه جایی و حمل و نقل است . منظور از طرح این مبحث مکمل ̨مد نظر داشتن همه جابه جایی های لازم در یک معدن است . این جابه جایی ها شامل بارگیری ̨باربری ̨بخلیه و انتقال محصول ( بلوک و قواره ها ) و مواد باطله به قسمت های مختلف و همچنین بلند کردن و انتقال برخی ماشین آلات و تجهیزات از یک پله به پله دیگر یا در یک پله و بر زمین گذاشتن آنها می باشد . البته ممکن است روش برش اولیه از همان ابتدا به گونه ای انتخاب شود که محصول با ابعاد قواره و قابل حمل تولیدشود. مهم ترین مرحله در نامگذاری روش استخراج مرحله ی برش اولیه ی بلوک سنگ از کوه و پس از آن قواره کردن بلوک های سنگی می باشد .
منظور از برش اولیه ̨فعالیتی است که به منظور برش بلوک سنگ های بزرگ از تودهی بر جای سنگ تزیینی و نما مودر استفاده قرار می گیرد که باید سعی شود حتی المکان هنگام استخراج ̨صفحات صاف و نقش های زیبای دخلی سنگ در صفحه برش عمودی و یک سری برش افقی ایجام می شود . برش های عمودی از بالاترین سطح و برش های افقی از پایین ترین سطح انجام می گیرند .
برای انجام برش اولیه روش های متفاوتی وجود دارد . این روش ها به قرار زیرند :
برش با دستگاه ضربه زن
برش های مبتنی بر چال زنی
برش های مبتنی بر چال زنی
-برش با چال زنی و استفاده از پارس و گوه
الف ) شیوه دستی
ب ) شیوه دستگاهی
ب ) شیوه دستگاهی
– برش با چال زنی و آتشباری
الف ) آتشباری سنتی
ب ) آتشباری پنجه ای
ج ) به کارگیری اصول آتشباری کنترل شده
ب ) آتشباری پنجه ای
ج ) به کارگیری اصول آتشباری کنترل شده
– برش با چال زنی واستفاده از ملات منبسط شونده
– برش با حفر چال های همپوش موازی
– برش با حفر چال های همپوش موازی
برش با سنگ برها
– برش با سنگ برهای بازودار زنجیری ( یا هاواژ )
– برش با سنگ برهای بازودار نواری
– برش با سنگ برهای دارای صفحه برش
– برش با سنگ برهای بازودار نواری
– برش با سنگ برهای دارای صفحه برش
برش با سیم
– سیم برش فولادی
– سیم برش الماسه
– سیم برش الماسه
برش با جت شعله
برش با جت آب
روش های نوین برش
برش با جت آب
روش های نوین برش
بعضی از روش های فوق نظیر آتشباری سنتی و پنجه ای دیگر منسوخ شده اند . برخی دیگر نظیر برش با سنگ برهای دارای صفحه برش دارای کاربرد کمی هستند و اغلب به عنوان مکمل سایر روش ها به کار می روند . روش های نوین برش نیز هنوز در مرحله آزمایش قرار دارند .
آن چه مسلم است هر سنگ در محیط خود روش خاصی را جهت استخراج می طلبد و برای تمامی سنگ ها نمی توان الگوی خاصی را در نظر گرفت . باید با توجه به بررسی های زمین شناختی انجام شده ̨زیر ساخت های اقتصادی منطقه ̨میزان ذخیره ̨ابعاد کانسنگ ̨قوانین و مقررات کشوری ̨مرغوبیت و نادر بودن سنگ و در کنار آن توجیه اقتصادی و نوع مصرف ̨محوه مطلوب استخراج را انتخاب نمود .
اصول و ضوابط کلی
– به طور معمول طراحی و انتخاب روش اتخراج به نوعی صورت می گیرد که از نظر فنی ̨اقتصادی و ایمنی تهترین شرایط را داشته باشد .
-در یک معدن سنگ تزیینی و نما باید تمام دقت و توجه صرف شود تا این ماده معدنی به نحوی استخراج شود که خواص فیزیکی و مکانیکی آن تغییر نکند . به عبارتی جدا کردن سنگ از کوه باید حداقل تنش ها را در محصول ( بلوک ) به جا گذارد .
– روش استخراجی باید متناسب با ماشین آلات باشد و استفاده چندگانه از آنها را نیز در پی داشته باشد .
انتخاب روش برش و مقایسه کیفی روش های متداول
انتخاب صحیح روش برش سنگ های تزیینی و نما از مهم ترین عوامل تعیین کننده در افزایش سوددهی آن هاست . برای انتخاب یک روش برش مناسب علاوه بر تجریه و تحلیل درست کانسار ̨فن آوری روز را نیز باید در نظر گرفت . نوع سنگ و برخی از عوامل مهم که در ادامه به آنها اشاره می شود می توانند ما را در انتخاب روش برش یاری کنند . اقتصادی یا غیر اقتصادی بودن کانسار بر اساس فن آوری دوز تعیین می شود . نکات مهمی که در انتخاب روش برش باید به آنها توجه شود عبارتند از :
– نوع سنگ و مشخصات کانسار
– سدمایه گذاری اولیه برای تجهنزات برش ( قیمت تجهیزات برش و جابه جایی درب کارخانه سازنده ̨هزینه حمل ̨نصب و راه اندازی آنها )
-انعطاف پذیری روش در حین کار
– سازگاری زیست محیطی روش
– سهولت در جابه جایی تجهیزات مورد استفاده برای برش
– میزان نیاز روش به نیروی ماهر
– میزان صدمه ای که به سنگ وارد می شود که هر چه کم تر باشد ارزش افزوده ناشی از سالم در آوردن محصول بالا می رود .
– بازدهی انرژی روش
– هزینه عملیاتی تجهیزات
– دسترسی به ماشین آلات و یا امکان ساخت آنها
– مسائل مربوط به تهیه ماشین آلات و استفاده از بهترین آنها
– امکان تهیه ابزار و قطعات مصرفی آنها
– سدمایه گذاری اولیه برای تجهنزات برش ( قیمت تجهیزات برش و جابه جایی درب کارخانه سازنده ̨هزینه حمل ̨نصب و راه اندازی آنها )
-انعطاف پذیری روش در حین کار
– سازگاری زیست محیطی روش
– سهولت در جابه جایی تجهیزات مورد استفاده برای برش
– میزان نیاز روش به نیروی ماهر
– میزان صدمه ای که به سنگ وارد می شود که هر چه کم تر باشد ارزش افزوده ناشی از سالم در آوردن محصول بالا می رود .
– بازدهی انرژی روش
– هزینه عملیاتی تجهیزات
– دسترسی به ماشین آلات و یا امکان ساخت آنها
– مسائل مربوط به تهیه ماشین آلات و استفاده از بهترین آنها
– امکان تهیه ابزار و قطعات مصرفی آنها
شاید یکی از مهم ترین مسائل امکان تهیه لوازم یدکی باشد که در زمان تصمیم گیری باید لحاظ شود . قطعات و ابزار محرفی با توجه به امکانات ساخت و یا خرید ا کشورهای دیگر و مسائل ارزی و تجاری و سیاسی باید به آسانی قابل تامین باشند ̨زیرا در غیر این صورت خرابی دستگاه باعث معطل ماندن سدمایه معدن می شود .
با توجه به برخی پارامترهای ذکر شده ̨در ادامه جداول ۱ ̨۲ و ۳ می توانند به عنوان راهنمای مفیدی در انتخاب روش های متداول در استخراج سنگ های تزیینی و نما ̨چه در زمینه ایجاد برش اولیه و چه در زمینه قواره کردن سنگ باشند . توضیح این که استفاده از جدول ۱ در کنار هر یک از جداول ۲ و ۳ می تواند در انتخاب حدودی روش مناسب برای انجام برش اولیه یا قواره کردن مفید واقع شود .
جدول ۱ –مقایسه کیفی روش های برش اولیه
| روش برش | سیم برش الماسه | سنگ بر بازودار زنجیری | سنگ بر نواری | چال زنی | جت آب | جت شعله | حفر چال های همپوش موازی | ||||
| پارامتر مقایسه | آتشباری کنترل شده | ملات منبسط شونده | پارس و گوه دستگاهی | پارس و گوه دستی | |||||||
| سرمایه گذاری برای خریدن ماشین | *** | **** | **** | *** | ** | *** | ** | ***** | ** | ***** | |
| انعطاف پذیری در کار | **** | **** | **** | **** | ***** | **** | ****** | **** | ***** | *** | |
| سازاگاری زیست محیطی | ***** | ***** | ****** | ** | ***** | **** | **** | ***** | * | ***** | |
| ناهمواری سطح به دست آمده | * | * | * | **** | **** | **** | **** | *** | ***** | **** | |
| سهولت در جابجایی | **** | *** | *** | ***** | ***** | **** | ***** | *** | ***** | **** | |
| چشم انداز توسعه آینده | ****** | ***** | *** | *** | ***** | ** | *** | ** | * | ** | |
| میزان نیاز به نیروی کار ماهر | **** | **** | **** | **** | ** | ** | — | **** | ** | **** | |
| میزان صدمه وارده به مواد | — | — | — | ***** | * | ** | ** | * | ****** | * | |
| بزدهی انرژی | **** | **** | **** | *** | ** | *** | ** | *** | ** | *** | |
| ****** خیلی زیاد ***** زیاد **** نسبتا زیاد *** متوسط ** کم * خیلی کم — هیچ |
جدول ۲- وضعیت استفاده از روش های برش به منظور ایجاد برش اولیه با توجه به طبقه بندی صنعتی سنگ های تزیینی و نما
| روش برش اولیهنوع سنگ | سیم برش الماسه | سنگ بر بازودار زنجیری | سنگ بر نواری | چال زنی | جت آب | جت شعله | حفر چال های همپوش موازی | |||
| آتشباری کنترل شده | ملات منبسط شونده | پارس و گوه دستگاهی | پارس و گوه دستی | |||||||
| مرمرهای کریستال ( شامل سنگ آهک های فاقد لایه بندی و مرمرهای سبز) | **** | **** | ** | * | **** | ** | ** | — | — | * |
| مرمرهای غیر کریستال (انواع مختلف سنگ آهک های دارای لایه بندی ̨انیکس و تراورتن) | **** | **** | ** | ** | * | * | ** | — | — | ** |
| گرانیت ها (دیوریت ̨سینیت ̨گابرو ̨کوارتزیت و بازالت-توده ای ̨رگه ای و جهت دار) | *** | — | — | **** | *** | * | * | * | ** | ** |
| مواد پرفیری (ترک دار یا دانه دار) | ** | — | — | **** | ** | ** | ** | — | * | * |
| ماسه سنگ ها | *** | ** | ** | *** | ** | * | * | ** | * | * |
| اسلیت ها | *** | *** | ** | * | * | * | ** | — | — | * |
| سایر سنگ ها(سنگ آهک های نرم) | *** | **** | * | *** | *** | * | *** | — | — | * |
*** متداول
** بعضی اوقات به کار رفته
* خیل اتفاقی به کار رفته
— کاربرد ندارد
جدول ۳- وضعیت استفاده از روش های برش به منظور قواره کردن بلوک با توجه به طبقه بندی صنعتی سنگ های تزیینی و نما
| روش برش مورد استفادهدر قواره کردن نوع سنگ | سیم برش الماسه | سنگ بر بازودار زنجیری | سنگ بر نواری | چال زنی | جت آب | جت شعله | حفر چال های همپوش موازی | |||
| آتشباری کنترل شده | ملات منبسط شونده | پارس و گوه دستگاهی | پارس و گوه دستی | |||||||
| مرمرهای کریستال ( شامل سنگ آهک های فاقد لایه بندی و مرمرهای سبز) | **** | **** | — | ** | *** | * | *** | — | — | * |
| مرمرهای غیر کریستال (انواع مختلف سنگ آهک های دارای لایه بندی ̨انیکس و تراورتن) | **** | **** | — | — | ** | * | ** | — | — | * |
| گرانیت ها (دیوریت ̨سینیت ̨گابرو ̨کوارتزیت و بازالت-توده ای ̨رگه ای و جهت دار) | *** | — | — | * | *** | ** | *** | — | — | * |
| مواد پرفیری (ترک دار یا دانه دار) | * | — | — | — | ** | * | ** | — | — | * |
| ماسه سنگ ها | *** | ** | — | * | ** | * | ** | — | — | * |
| اسلیت ها | *** | ** | — | — | * | * | * | — | — | — |
| سایر سنگ ها(سنگ آهک های نرم) | *** | ** | – | * | *** | * | **** | — | — | * |
