مقدمه :

از زمانی که بشر به فکر ساختن مسکنی مستحکم بود استخراج سنگهای ساختمانی آغاز شده است لذا تاریخ استفاده بشر از سنگ دقیقاً به تاریخ خلقت او بر می گردد بشر از سنگ بوجود آمده وکلیه عناصر متشکله سنگ را داراست روی سنگ به دنیا آمده و در آن پناه گرفته و از آن برای خود پناهگاه ساخته و وسایل مختلف زندگی خود را از قبیل لوازم زندگی و اسباب شکار ، زارعت ، دفاع ،‌وسایل زینتی و …. از آن تهیه کرده که آثار باستانی و بقایای تاریخی موجود گواه این مدعاست.
به لحاظ اینکه ذخایر معدنی یکبار قابل استخراج است ومثل مواد کشاورزی به طور مکرر قابل استفاده نیست باید در روش بهره برداری یا انتخاب روش استخراج مسئولیت بیشتری حس کرد وتوجه بیشتری به فن معدن کاری و روشهای استخراج داشت . ذخایر معدنی ثروت خدا دادی و هدر دادنش ناشکری است روش استخراج ،‌ نوع و محل (فضای کارگاه استخراج ) را تعیین و عملاً‌ ابعاد هندسی فضای لازم را مشخص می کند کارگاه استخراجی منبع اصلی سود دهی یک معدن بوده و به همین دلیل با انتخاب صحیح روش استخراج می توان اقتصاد معدن کمک کرد . در پاره ای موارد برای سود دهی بیشتر ویا شتاب بخشیدن به تولید مقداری از ماده معدنی که استخراج آن مشکل است به جا گذارده می شود.
انسان اولیه به دلیل عدم دسترسی به مواد منفجره و ماشین آلات استخراجی از بلوک ها و یا قواره های طبیعی استفاده می کرد در زمان های بسیار قدیم در رم باستان برای جدا کردن قواره های تراورتن در معدن تیوپی در نزدیکی رم ابتدا با استفاده از چکش در دو یا سه قسمت جانبی سنگ شکاف و یا به عبارت دیگر تراشه هایی با عرض کم ایجاد می کردند بدین ترتیب بلوک سنگ از پنج سطح آزاد می شد. برای سهولت در جابه جا کردن بلوک چال هایی موازی در امتداد سطح ششم که روی سطح زمین قرار داشته حفر می کردند سپس با استفاده از ضربات پتک چوب هایی استوانه ای شکل که قطر آنها کمی از قطر چال ها بیشتر بود در داخل چال ها قرار دادند این چوب ها در اثر رطوبت آبی که بر روی آنها پاشیده می شود متورم می شوند در اثر تنش های حاصله بلوک سنگی از سمت قاعده نیز به طور کامل آزاد می شود.به تدریج با توجه به امکانات موجود این سیستم تغییر کرد و استفاده از مواد ناریه مانند باروت و آنفو در سالهای 1600 تا 1650 میلادی متداول شد در معادنی که برای استخراج از مواد ناریه استفاده می شود غالباً‌ قسمت اعظم سنگ استخراج شده را سنگ لاشه تشکیل می داد.سنگهای بزرگتر نیز معمولاً‌ شکل هندسی نداشته اند ودر اثر امواج ناشی از انفجار ترک های مویی متعددی در آنها ایجاد می شود لذا کیفیت پلاک حاصل به میزان قابل توجهی کاهش یا فته ودر مواردی نیز تهیه پلاک غیر ممکن می شد ویا اینکه لا اقل پلاک در ابعاد محدودی به دست می آمد از این رو با تغییر میزان مصرف مواد ناریه ،‌ عمق قطر و فاصله چال ها وتغییر نوع مواد ناریه تا حدی شده است بلوک های سالم تر و ابعاد بزرگتری به دست آید در حال حاضر کار استخراج سنگ بر مبنای عدم استفاده از مواد ناریه قرار گرفته است یعنی سعی بر آن است که با به کارگیری ماشین و ابزار آلات شش سطح یک قواره از سینه کار آزاد شود تا بدین ترتیب .قطعات نسبتاً‌ بزرگی از سنگ با کمترین ضایعات از معدن جدا شود سپس سنگ به قطعات منظم قابل حمل و قابل مصرف تبدیل می شود که به این عمل قواره کردن گفته می شود.
برش های اولیه برای جداسازی سنگ از کوه و برش های بعدی برای تهیه سنگ های قواره با ابعاد تجاری و قابل قبول با استفاده از تکنیک های مختلف و یا ترکیبی از تکنیک ها صورت می پذیرد انتخاب روش بهینه به نوع سنگ ،‌ اندازه تشکیلات قابل استخراج و‌ تولید برنامه ریزی شود ،‌ عوامل زمین ساختی ،‌وضعیت توپو گرافی ،‌ موقعیت معدن وضعیت ترک ها دسترسی به امکانات (بر ق و آب ) به عوامل اقتصادی و زیست محیطی بستگی دارد.

فهرست مطالب

چکیده………………………………………………………………………………1
مقدمه………………………………………………………………………………2

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول :تقسیم بندی سنگ های نما

سنگها از نظر منشا و طرز تشکیل به سه دسته سنگ بر آذرین ، رسوبی و دگرگونی تقسیم بندی می شوند. شناخت و تشخیص سنگ ها نیاز به مطالعه سنگ شناسی دقیق و گاه به بررسی مقاطع میکروسکوپی نیاز دارد. با وجود این ، روش های ساده ای برای تشخیص انواع سنگ ها در محل وجود دارد که بر مبنای ساخت و سختی آن ها استوار است. از دیدگاه ساخت سنگ ها را می توان به بلورین و آواری رده بندی کرد. سنگ ها ی بلورین مثل گرانیت ، بازالت و مرمریت ، ساخت در هم فرو رفته ای دارند ترک های ریز در بین بلورها موجب کاهش مقاومت شود ولی در هر صورت ساخت سنگ مقاوم است. در سنگ های آواری سنگ از قطعات و دانه های کانی در اندازه های مختلف تشکیل شده است و بین دانه ها را فضاهای خالی که کم و بیش با یکدیگر پیوستگی دارد، تشکیل می دهد. بر حسب نوع و میزان سیمان شدگی و وجود فضاهای خالی ، مقاومت سنگ تغییر می کند. بعضی از سنگ ها ظاهراً مقاوم و محکم هستند ولی به علت پر بودن فاصله دانه ها از رس ، مقاومت آن ها در مجاورت با آب به کمترین مقدار می رسد . مشخصه دیگر سنگ ، همسانی یا عدم همسانی بافت و ساخت آن است. سنگ های دگرگونی مثل سنگ لوح ، شیست و گنایس یک نوع بافت و ساخت ناهمسان دارند، به گونه ای که خواص فیزیکی این سنگ ها در دو امتداد عمود بر هم متفاوت است. بعضی از سنگ ها ی رسوبی مانند سنگ های آهکی ، ماسه سنگ ، شیل و چرت دارای لایه بندی هستند . بسیاری از سنگ ها مثل ماسه سنگ ها ، سنگ های آهکی و بازالت ها دارای ساخت توده ای می باشند. هر چند در اندازه های بزرگ می توان اثر لایه بندی های ضخیم را در آن ها مشاهده کرد. سنگ ها ی بسیار سختی با ظاهر ناهمسان ، مثل گنایس و آمفیبولیت معمولاً سنگ های محکم را تشکیل می دهند وسنگ های ناهمسان با سختی کم ، مانند شیست ها به علت وجود کانی های ورقه ای از قبیل کلریت ، مسکویت ، بیوتیت و…….. مقاومت کمتری دارد. سنگ های متبلور همسان که به آسانی خراش بر می دارند مانند سنگ نمک ها ، سنگ آهک های نرم ، سنگ گچ و سنگ های تبخیری و سنگ های آذرین هوازده ، مقاومت قابل اعتمادی ندارند.
1-1- سنگ های آذرین
سنگ های آذرین سنگ هایی هستند که مستقیماً از سرد شدن و تبلور مواد مذاب ایجاد شده اند.مواد مذاب که خود از ذوب سنگ های پوسته یا گوشته زمین بوجود می آیند، ترکیب سیلیکاتی دارند و ماگما نامیده می شوند.ماگما ممکن است در اعماق زمین یا در شکستگی ها به تدریج منجمد شود. در این حالت به سطح زمین نمی رسد و سنگ آذرین درونی بوجود می آید که دارای بلورهای دانه متوسط تا دانه درشت می باشد.ماگمایی که به سطح زمین می رسد، بیشتر گازهای خود را از دست می دهد که در این حالت به آن گدازه می گویند. از انجماد گدازه در سطح زمین، سنگ های آذرین بیرونی (سنگ های آتشفشانی) به وجود می آیند که دارای بافت شیشه ای و خردشده هستند.گابرو، گرانودیوریت و گرانیت نمونه هایی از سنگ های اذرین درونی و بازالت، آندزیت و ریولیت نمونه هایی از سنگ های آذرین بیرونی هستند. سنگ های آذرین از ویژگی هایی مانند بافت دانه دانه، ساخت توده ای و ترکیب کانی شناسی نسبتاً یکنواخت برخوردارند این سنگ ها اگر سالم و بدون هوازدگی باشند، معمولاً مستحکم و با دوامند و به عنوان مصالحی مناسب در بسیاری از کارهای مهندسی قابل استفاده اند.وجود درزه و شکاف و قرار گرفتن در مجاورت گرما و از همه مهم تر شرایط سخت جوی از مقاومت آن ها می کاهد.

کاربرد سنگ آهک……………………………………………………………… 13
تراورتن…………………………………………………………………………… 13
آراگونیت…………………………………………………………………………… 15
ماسه سنگ……………………………………………………………………… 16
کنگلومرا ………………………………………………………………………….19
1-3- سنگهای دگرگونی ………………………………………………………….19
مرمریت……………………………………………………………………………. 19
مرمر ………………………………………………………………………………..19
سنگ لوح………………………………………………………………………….. 25
طبقه بندی سنگ لوح……………………………………………………………. 26
ویژگی های سنگ لوح……………………………………………………………. 27
کوارتزیت…………………………………………………………………………….. 28

فصل دوم : روشهای استخراج روباز سنگ های ساختمانی

استخراج سنگ های ساختمانی به سه دسته با استفاده از چال های موازی، با برش در سنگ و روش های نوین تقسیم بندی شده است.استخراج سنگ با استفاده از حفر چال های موازی یکی از قدیمی ترین روش های استخراج سنگ ساختمانی است در این روش در راستای جدایش مورد نظر تعدادی چال به فواصل معین از همدیگر حفر می شوند پس از حفر چال های عمودی توسط پارس و گوه، روشهای مکانیکی، استفاده از مواد ضعیف منبسط شونده می توان بلوک سنگ را جدا کرد. در روش برش سنگ می توان در راستاهای از پیش تعیین شده ای سنگ را برش داد تا بتوان بلوک سنگ را از توده سنگ جدا کرد که برای برش سنگ در راستاهای مشخص می توان از ماشین ضربه زن، سیم برش فولادی، سیم برش الماسه و یا سنگ بر استفاده کرد. و در روشهای نوین نیز می توان از برش با استفاده از فشار آب روش استخراج با شعله، جدا کردن سنگ به روش ترمو الا ستیک و الکتروترمیک و برش سنگ توسط اشعه لیزر اشاره کرد که در این فصل مفصلاً به شرح کامل روشهای بالا پرداخته شده است.
2-1- حفر چال ها
بدین منظور در طول صفحه ای که قرار است سنگ شکسته شود. چال هائی به قطر 32 تا 45 میلی متر حفر می شود. تعداد، عمق و قطر چال ها به جنس و نوع سنگ، بافت سنگ ، وزن مخصوص و مقاومت سنگ بستگی دارد.بدیهی است که هر چه چال ها به هم نزدیک تر و عمق آنها زیادتر باشد ، عمل جدایش راحت تر و بهتر انجام می شود که این خود باعث بالارفتن هزینه استخراج می شود. لذا باید فاصله چال ها را برای هر کانسار با آزمایش های مختلف به دست آورد.انتخاب ابعاد بلوک به وضعیت لایه بندی و شکاف های موجود در کانسار، توان جرثقیل ها و قدرت باربری کامیون ها بستگی دارد.پس از حفر چال های موازی موردنیاز می توان با استفاده یکی از روش های زیر بلوک را از توده سنگ جدا کرد.

روشهای استخراج روباز سنگ های ساختمانی………………………………….. 30
2-1- حفر چاه ها ………………………………………………………………………..30
2-2- استفاده از پارس و گوه………………………………………………………….. 30
2-3- جدا کردن بلوک به روش مکانیکی………………………………………………. 31
2-4- استفاده از مواد ناریه ضعیف با روش های آتشکاری کنترل شده……………. 32

2-6- استخراج بلوک های سنگ توسط ماشین ضربه زن……………………………… 35
2-7- برش با سیم های برش فولادی ( حلزونی )……………………………………….. 36
2-8- روش برش با سیم الماسه…………………………………………………………… 38
2-9- ایجاد برش در سنگ توسط دستگاههای سنگ بر…………………………………. 39
2-9-1- سنگ بر با بازوی زنجیری ( هاواژ) …………………………………………………40
2-9-2- سنگ بر با دیسک برنده………………………………………………………….. 40
2-9-3- سنگ بر با صفحه فرز………………………………………………………………… 41
2-10- برش سنگ با استفاده از فشار آب…………………………………………………… 41
2-11- روش استخراج با شعله……………………………………………………………….. 42
2-12- جدا کردن سنگ به کمک روش ترموالاستیک…………………………………………. 43
2-13- بریدن سنگ توسط اشعه لیزر…………………………………………………………. 43
2-14- جدا کردن سنگ به روش الکتروترمیک ……………………………………………….43

فصل سوم : معادن سنگ تزئینی . انواع ، ویژگی ها و مشکلات

انواع و ویژگی ها :
سنگهای دگرگونی بادرجات وانواع مختلف دگرگونی ، سنگهای رسوبی شیمایی ،‌سنگهای آواری و آلی زاد ،‌سنگهای آذرین نفوذی و خروجی همه به عنوان سنگهای تزئینی مصرف می شوند زیرا مهارت و قوه تخیل آدمی او را قادر کرده تا این سنگها را خواه مانند ژیس (سنگ گچ) و آلا باته (رخام گچی) نرم وظریف باشند و خواه هم چون کوارتزیت سخت و بادوام در جای مناسب به کار برد.
این سنگها ؛ دشت ها ، تپه ها و کوهساران را تشکیل می دهند و انسان در جستجوی آنها همه جای زمین را زیر پا می نهد و با استفاده از مشاهدات خود از سطح زمین وپوسته درونی آن تصمیم می گیرد که کجا را برای یافتن آنها بکاود خواه از طریق برداشتن باطله های رویی و خواه با حفر تونل در زمین به رغم تنوع شرایط موجود در حوضه های سنگی مختلف نیاز به برقراری قاعده ای عمومی موجب شده که روشهای استخراج سنگ و انواع معادن سنگ در گروههای بخصوصی متمرکز شوند و بایکدیگر دسته هایی را تشکیل دهند زیرا بین آنها ویژ گی های مشترکی هم وجود دارد. اغلب کانه های سنگ تزئینی رخنمون دارند یا بالایه های نازکی از واریزه ، یا سنگهایی که بر اثر عوامل جوی شکسته یا ترک خورده اند پوشیده شده اند بنابراین بیشتر معادن سنگ از نوع روبازند اما معادن سنگ سطحی را تا جایی که ضروری وبه صرفه نزدیک باشد استخراج می کنند و هنگامی که اقتصاد تولید ایجاب کند فعالیت خود را به زیر زمین منتقل می کنند

انواع و ویژگی ها …………………………………………………………………………………..45
3-1- معادن سطحی…………………………………………………………………………….. 45
3-1-1- معادن سنگ سطح……………………………………………………………………… 46
3-1-1-) الف – معادن سنگ کاواکی……………………………………………………………. 46
3-1-1-) ب – معادن سنگ روباز …………………………………………………………………46
3-2- معادن سنگ تپه ای یا کوهستانی……………………………………………………………46

3-2-1- معادن سنگ کوهپایه ای…………………………………………………………………. 47
3-2-2- معادن سنگ واقع بر نوک تپه ها یا قله کوهها…………………………………………… 47
3-2-3- معادن سنگ روباز…………………………………………………………………………… 48
مشکلات………………………………………………………………………………………………. 49
3-3- تحلیل آثار متقابل معدن و محیط زیست……………………………………………………… 49
3-3-1- انواع تأثیرات زیست محیطی……………………………………………………………… 49
3-3-2- ارزیابی تأثیرات………………………………………………………………………………. 50
3-3-3- ارزیابی کاهش تأثیرات…………………………………………………………………… 52

فصل چهارم : روشهای استخراج زیر زمینی سنگهای تزئینی

-1- معرفی روش :
از هر دو دیدگاه مکانیک سنگی و زمین شناسی ، سنگهای تزئینی سالم ترین ذخایر دنیا هستند و این امر باعث افزایش تقاضا در راستای کیفیت بهتر قطعات سنگ می گردد.تنها روش استخراج اتاق و پایه می باشد که مبنای این روش کندن سنگ ، حفر اتاق ها و باقی گذاشتن ستون هایی می باشد .ستون طبیعی قسمتی از سنگ است که بعنوان حفاظ ونگهدارنده سقف در محل اولیه خود باقی گذاشته می شود در این روش فضای استخراجی به صورت راست گوشه و به فواصل منظم از یکدیگر و پایه ها بصورت مربعی یا مستطیل شکل به منظور نگهداری سقف ایجاد می شوند اتاق ها بصورت موازی و چند تایی حفر می شوند ووقتی با میان برها بهم می رسند پایه ها را تشکیل می دهند حفر اتاق ها ی متعدد در یک زمان تولید و بازدهی را از طریق فراهم کردن سینه کارهای متعدد افزایش می دهد و تهویه وحمل ونقل را بهبود می بخشد .روش اتاق و پایه یک روش فوق اقتصادی با تولید بالا ،‌نسبتاً‌ ساده و دارای قابلیت مکانیزاسیون بالا ودر مقیاس بزرگ می باشد. این روش استخراج بسیار شبیه اتاق باز می باشددراین روش ماده معدنی به پهنه هایی تقسیم می شوند و استخراج ماده معدنی به دو صورت انجام می گیرد : یا کل ارتفاع سنگ دریک مرحله استخراج می شود(برش تمام مقطع ) یا استخراج در چند طبقه انجام می گیرد روش برش چندتایی در روش برش چندتایی پیشروی بصورت پله ای انجام می گیرد بعبارت دیگر ارتفاع لایه را به چند طبقه تقسیم می کنند وبه ترتیب هر قسمت را برش می دهند.جهت برقراری ارتباط بین طبقات از رمپ ها استفاده می شود از ویژگی های استفاده از این روش آن است که می توان همزمان در چند جبهه کار عملیات تولیدی را انجام داد.

روش های استخراج زیر زمینی سنگهای تزئینی …………………………………………………….56
مزایای روش زیر زمینی نسبت به روشهای رو باز…………………………………………………… 56
4-1- معرفی روش……………………………………………………………………………………….. 56
4-1-2- روش با حالت نامنظم اتاق ها و پایه ها………………………………………………………..59
4-2- معیارهای طراحی………………………………………………………………………………… 61
4-2-1- ابعاد و فضای استخراجی……………………………………………………………………………. 62
4-2-2- ابعاد پایه ها ……………………………………………………………………………………….63
4-2-2) الف – تنش پایه………………………………………………………………………………….. 63
4-2-2) ب ) مقاومت پایه ………………………………………………………………………………….64

4-3-نگهداری وکنترل سقف……………………………………………………………………………….65
4-4- طراحی شبکه بولت گذاری ………………………………………………………………………….66
4-5- تهویه………………………………………………………………………………………………… 66
4-6- مزایا و معایب روش اتاق و پایه در معادن بالاخص معادن سنگ تزئینی………………………. 67

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل پنجم :نتیجه گیری وارایه پیشنهادات. 

منابع فارسی……………………………………………………………………………………………….. 71
منابع لاتین………………………………………………………………………………………………….. 72
سایت های اینترنتی……………………………………………………………………………………….. 73

فهرست نمودار ها

3-1- انواع آثار زیست محیطی فعالیت های معدنی…………………………………………………… 50

فهرست شکل ها

3-1- نمای معدن کوهستانی……………………………………………………………………………. 48
3-2- نمای معدن گودالی…………………………………………………………………………………. 48
4-1- نمای اتاق و پایه منظم……………………………………………………………………………… 57
4-2- نمای اتاق و پایه نامنظم ( کارگاه و پایه ) ………………………………………………………….57
4-3- پلان اتاق و پایه نامنظم……………………………………………………………………………… 58
4-4- پلان اتاق و پایه منظم……………………………………………………………………………… 58
4-5- نمایی از یک سطح آزاد و دو سطح آزاد در کارگاه اتاق و پایه………………………………….. 59
4-6- بازیافت پایه روش انتهای باز Open endingا……………………………………………………. 60
4-7- نمای ورودی کارگاه اتاق و پایه و محل قرارگیری پایه ها……………………………………….. 62
4-8- پلان کارگاه و پایه با نشان دادن ابعاد اتاق ها و پایه ها و تنش وارد بر پایه ها ………………..65



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان