مرمر سفید باباشورآب قروه و سنگ گوهره خرم آباد ، نام هایی شناخته شده در صنعت سنگ جهان

Message for test Message for test Message for test Message for test Message for test
سنگ گرانیت

چكيده

   در حال حاضر  استخراج سنگهاي تزئيني نرم و متوسط ( از لحاظ مقاومت در برابر برش ) با روشهای مناسب فنی و اقتصادی مانند سیم برش الماسه انجام می شود  به علت سايندگي و مقاومت بالايشان با مشكلاتي همراه است و باعث شده است كه هزينه استخراجي اينگونه سنگها نسبت به ساير سنگهاي تزئيني افزايش يابد.  در اين تحقيق ، روشهاي استخراجي با پارس و گوه و سيم برش الماسه و ... به عنوان روشهاي مناسب براي استخراج سنگهاي گرانيتي با توجه به خواص فيزيكي و مكانيكي اين دسته از سنگها و مكانيزم عملكرد روشهاي مختلف استخراجي و معيارهائي چون قابليت صادرات، موجود بودن تكنولوژي و مجاز به استفاده بودن در ايران مورد بررسي قرار گرفتند.   سنگهاي گرانيتي به 5 گروه تقسيم­بندي شده است و براي هر گروه با توجه به ابعاد بلوك استخراجي، توليد ساليانه متفاوت و قيمت متفاوت سنگ در بازار، اين دو روش استخراجي از جنبه­هاي اقتصادي مورد مقايسه قرار گرفته­ شده­اند.  مشخص شد كه هر چه اندازه بلوك استخراجي بزرگتر انتخاب شود، هزينه­هاي استخراجي كاهش خواهند يافت به گونه­اي كه هرچه كاربرد پارس و گوه در امر استخراج و قواره­سازي افزايش يابد، تاثير ابعاد بلوك استخراجي بر هزينه­ها بيشتر خواهد شد.  از طرفي با افزايش توليد ساليانه هزينه­هاي استخراجي براي روش استخراجي سيم برش الماسه كاهش خواهند يافت و برعكس براي روش استخراجي با پارس و گوه هزينه­ها افزايش خواهند يافت.  در اين تحقيق براي هر نوع سنگ گرانيتي با توجه به توليد ساليانه و قيمت ميانگين سنگ در بازار و نرخ بهره بازار روش استخراجي مناسب پيشنهاد شده است.  به طور كلي مي­توان گفت كه روش استخراجي سيم برش الماسه در توليد ساليانه بيش از 10000 تن در سال براي انواع سنگ گرانيت بهترين روش استخراجي مي­باشد.  يكي از پيشنهادات ارائه شده انجام آزمايش سرشار (Cerchar)براي انواع سنگهاي گرانيتي مي­باشد.

 

1- مقدمه

سنگهاي تزئيني يكي از مهمترين ذخائر معدني كشورند كه در صورت توجه و استفاده مناسب از اين ذخائر مي­توانند علاوه بر رفع نياز داخلي، بخش مهمي از صادرات غير نفتي اين كشور محسوب گردند و درآمد چشمگيري را براي اين كشور به ارمغان آورند.

دسته­اي از سنگهاي تزئيني، سنگهاي گرانيتي مي­باشند، سنگ گرانيت به معناي تجاري سنگي مقاوم و سخت است كه مي­تواند جزء سنگهاي آذرين دروني، بيروني و يا متامرفيك باشد. ] 1  [اين سنگها بسيار بادوام و زيبا هستند، در مقابل فرسودگي يا پوسيدگي، هواي آلوده شهرها و بارانهاي اسيدي مقاومند و نگهداري آنها دشوار نيست. به طور كلي گرانيت رقيب بزرگ ساير مصالح ساختماني است. در حال حاضر استخراج سنگهاي تزئيني سخت (گرانيتها) به علت سايندگي و مقاومت بالاي اين سنگها با مشكلاتي همراه است و باعث شده است كه هزينه استخراجي اين دسته از سنگهاي تزئيني بيشتر از ساير سنگهاي تزئيني شود، استفاده نكردن از روش استخراجي مناسب، استخراج غير اصولي و كار غير علمي در معادن سنگهاي تزئيني، از عوامل ديگري هستند كه افزايش هزينه استخراجي را باعث مي­شوند. از اينرو در اين مقاله سعي شده است تا با نگرشي علمي بر روشهاي استخراجي سنگهاي تزئيني و بررسي آنها و با توجه به مشخصات فيزيكي و مكانيكي سنگهاي تزئيني گرانيتي و پارامترهاي اقتصادي، روشهاي استخراجي مناسب براي اينگونه سنگها شناسائي شوند.

 

2- مشخصات سنگهاي تزئيني گرانيتي

        گرانيت در پوسته جامد زمين به وفور يافت مي‌شود و حدود 50% از سنگهاي آذرين دروني را شامل مي‌گردد، كانيهاي اصلي آن ميكا، كوارتز و فلدسپاتها مي­باشند  و از نظر تركيبات شيميايي محتوي حدود 65 تا 70 درصد اكسيد سيليسيم و 14 تا 15 درصد اكسيد آلومينيوم به اضافه اكسيدهاي آهن، سديم، پتاسيم، كلسيم، منيزيم و تيتان مي‌باشد. سنگي است بسيار سخت كه حتي در اشعار و ادبيات جهان وجه مقايسه قرار گرفته است ] 1 [ .

        در تجارت سنگهاي تزئيني واژه گرانيت به هر سنگ آذرين (نفوذي، خروجي و متامورفيك) كه قابل برش و ساب و صيقل باشد گفته مي‌شود ] 2 [ . اين سنگها عمدتاً، گرانيت، گنايس، گنايس گرانيتي، سينيت، منزونيت، گرانوديوريت را شامل مي‌شوند. گرانيت در رنگها و طرح هاي جذاب و زيبا وجود دارد، به همين سبب استفاده از آن در نماي خارجي و سطوح صيقلي و ظريف داخل بناها بيشتر مورد توجه واقع شده است. در حال حاضر، طيف بسيار وسيعي از انواع گرانيت در رنگ هاي سياه و سبز زيتوني تيره، قرمز و صورتي خال خال با جلاي نقره اي تا تقريبا" سفيد در دسترس است.  دلايل بسياري براي سودمندي گرانيت وجود دارد كه به طور خلاصه مي­توان از استحكام، دوام زياد، و زيبائي و چشم نوازي آن نام برد. گرانيت در مقابل فرسودگي يا پوسيدگي، هواي آلوده شهرها و بارانهاي اسيدي مقاوم است و نگهداري آن دشوار نيست. اگر به صورت كفپوش به كار رود فرسوده نمي شود و اگر در فضاي باز به كار برده شود، تغييرات دما و يخبندان در ساختار كاني شناختي آن تاثيري ندارد. به علاوه، ضريب جذب آب گرانيت كم است، در نتيجه نمك هاي بارش جوي اثر محسوسي در آن نمي­گذارند ] 3 [ .

در ساختمان هاي شهري، استفاده از گرانيت مزاياي آكوستيك نيز دارد. به علاوه، در برنامه هاي حفظ انرژي حرارتي داخل ساختمان، گرانيت نيز استفاده مي شود ] 4 [ .

با توجه به بررسيهاي انجام شده بر روي مشخصات فيزيكي و مكانيكي سنگهاي گرانيتي و همچنين معادن سنگهاي گرانيتي ايران نتايج زير حاصل مي­شود:

  1. در تجارت سنگهاي تزئيني واژه گرانيت به هر سنگ آذرين (نفوذي، خروجي و متامورفيك) كه قابل برش ساب و صيقل باشد گفته مي‌شود به همين علت دسته وسيعي از سنگها جز‍ء اين خانواده قرار خواهند گرفت.
  2. وجود كوارتز در سنگ گرانيت باعث بالا رفتن مقاومت گرانيت و سايندگي آن مي‌شود و اين امر باعث مي‌شود كه استخراج گرانيت نسبت به استخراج سنگهاي تزئيني ديگر (سنگهاي نرم) مشكلتر باشد ]5[.
  3. كاني گروه ميكا كه جزء كانيهاي اصلي گرانيت مي­باشد بشكل صفحه‌اي است و سختي آن در جهت صفحه كاني و عمود بر آن متفاوت است ]6[.
  4. اكثر فلدسپاتها كه جزء اصلي گرانيت هستند دو كليواژ خوب عمود بر هم دارند ]7[.
  5. اكثر گرانيتها بصورت توده‌اي (باتوليت و استوك) هستند ]8[.
  6. وجود فولياسيون اوليه در بعضي از سنگهاي گرانيتي باعث مي‌شود گرانيت در بعضي جهات راحت‌تر بريده يا شكافته شود ]9[.
  7. وجود ريفت و گرين در اكثر سنگهاي گرانيتي دو جهت را نشان مي‌دهد كه سنگ گرانيت در آن دو جهت راحت‌تر بريده يا شكسته مي‌شود ]10‚11[.
  8. در سنگ گرانيت هرچه اندازه دانه‌ها بزرگتر باشد، مقاومت سنگ كاهش مي‌يابد ولي شكنندگي وترد بودن سنگ افزايش مي‌يابد چرا كه سطوح كليواژ در سنگها با دانه‌هاي بزرگ بيشتر است ]5[.
  9. سنگ گرانيت سنگي است كه توسط چالهاي موازي و پارس گوه بسيار قواره پذيراست ]12‚13[.
  10. اگر گرانيت درشت دانه باشد و بلورهاي فلدسپات بزرگ داشته باشد، مقاومت خمشي آن از شكنندگي فلدسپات تاثير مي­گيرد. اگر فلدسپات كليواژ باز داشته باشد، كه نفوذ و انجماد آب را امكانپذير كند، آنگاه ضريب جذب آن بزرگ خواهد بود. اگر گرانيت يكنواخت و ريزدانه باشد، نتايج آزمون هاي خمشي با ثبات(يعني در مقابل خمش مقاومت خوبي از خودش نشان مي­دهد)، و ضريب جذب كوچك است ]5[.
  11. اكثر سنگهاي گرانيتي ايران از نوع گرانيت، گرانوديوريت، كوارتزسينيت و ميكروديوريت مي­باشند ]14[.
  12. دانسيته ميانگين سنگهاي تزئيني ايران  76/2 گرم بر سانتيمتر مكعب مي­باشد ]14[.
  13. مقاومت فشارشي سنگهاي گرانيتي ايران بين 5/107 ( گابرو اردستان ) تا 218 ( آمفيبوليت شيست خزر ) مگا پاسكال مي­باشد و اين سنگها مقاومت سايشي بين 4/34 تا 9/99 ( سختي ) دارند ]14[.

 

3- انتخاب روشهاي استخراجي

       براي انتخاب روش استخراج سنگ گرانيت لازم است به اين نكته توجه شود كه روش انتخابي علاوه بر كارائي در سنگهاي سخت شرايط زير را دارا باشد:

  • قابليت صادرات
  • بودن روش در ايران
  • كمتر صدمه رساندن به ذخائر
  • و موجود بودن تكنولوي آن در ايران