مطالعات آزمایشگاهی به منظور بررسی امکان پذیری استخراج بلوک های سنگ ساختمانی بدون کف بری، مطالعه موردی: معدن تراورتن حاجی آباد محلات

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی علوم‌زمین، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

2 دانشجوی کارشناسی مهندسی معدن، دانشکده مهندسی علوم‌زمین، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

doi
10.22084/nfag.2023.27659.1551
چکیده

عدم­نیاز به برش کف (کف­بری) در استخراج بلوک­های سنگ­ساختمانی به­منظور صرفه­جویی در هزینه­های عملیات استخراج و کاهش زمان انجام عملیات، هدف اصلی پژوهش حاضر است. با استفاده از روش­هایی همانند حفر چال­های موازی شامل روش­های استخراج با پارس­و­گوه، استفاده از مواد شیمیایی منبسط­شونده و چال­های موازی همپوش می­توان به برش اولیه سنگ پرداخت و بلوک را بدون نیاز به کف­بری از سینه­کار جداسازی نمود. البته در این روش­ها همواره محدودیت­های ارتفاع و ضخامت (عرض) بلوک و سرعت­عمل پایین وجود دارد. بنابراین مطالعات آزمایشگاهی به­منظور دست­یابی به هدف، بطور ویژه در روش استخراج با سیم­برش الماسه در معدن تراورتن حاجی­آباد محلات واقع در استان مرکزی به­عنوان مطالعه موردی انجام شد. در برخی مناطق این معدن بویژه منطقه 14 در زیر لایه تراورتن، لایه­ای از جنس شیل (رس) وجود دارد. در فرآیند آزمایش، برای شبیه­سازی واقعیت در عمل، ابتدا بر روی نمونه­ها در آزمایشگاه دو برش قائم عمودبرهم (با زاویه نود درجه نسبت به یکدیگر) ایجاد شد. سپس به­کمک قطعه فولادی گوه­ای­شکل با انتهای صفحه­ای بر شکاف نمونه­های سنگ نیروی قائم اعمال گردید. نتایج پژوهش حاضر به­کمک مطالعات آزمایشگاهی بر روی چهار نمونه سنگی تراورتن حاجی­آباد محلات دارای لایه­بندی طبیعی و ظریف نشان داد که با اعمال نیروی قائم بر شکاف نمونه­ها و بدون کف­بری، در سطوح ضعف مکانیکی سنگ سطوح شکست صاف و مسطح ایجاد شد. این یافته نشان­دهنده امکان­پذیری استخراج معادن سنگ­ساختمانی تراورتن دارای لایه­بندی و ارتفاع زیاد، با روش استخراج سیم­برش الماسه بدون نیاز به کف­بری است.