روشهای استخراج و بررسی مشکلات معدن مرمريت سياه نجف آباد

[Alireza Hashemi 33392]

1- چکيدهمعدن مرمريت سياه نجف آباد در 40 کيلومتری غرب اصفهان و 12.5 کيلومتری جنوب غرب شهرستان نجف آباد واقع شده است. از نظر زمين شناسی، منطقه متعلق به دوران دوم زمين شناسی می باشد. ماده معدنی سنگ آهک متراکم ريزدانه خاکستری متمايل به سياهرنگ است که دارای رگه های کلسيتی در متن آن می باشد دارای شکل مطبق و ضخامت طبقات 1 الی 9 متر و در محل کارگاههای استخراج پلکانی حدود 3 متر می باشد. روش استخراج فعلی روش نعل و پارس می باشد که روشهای ديگر نيز مورد استفاده قرار گرفته است. در اين مقاله سعی بر آن است که روشهای حفاری بررسی و مزايا و معايب آن روش و مشکلات و معضلاتی که باعث رکود فعاليتهای معدن شده مورد بررسی قرار گيرد.کلمات کليدی:معدن مرمريت سياه نجف آباد- دوران دوم زمين شناسی -روش نعل و پارس

Exploitation methods & problems in NajafAbad^,s Marmarite mine

The mine locates 40 Km west of Esfahan and 12.5 Km southwest of NajafAbad. From geologic point of view, the formation has been formed in secondary period of geology. The ore includes compacted dark gray limestone with calcite veins. It has been shaped in strata with 1~9 m. thickness and 3 m. thickness in face. Exploitation method is Nalo & Pars and also another methods are used.In this paper tried to explain advantages and disadvantages of excavation methods and investigate the cause of problems resulting in activities pause.Key words: NajafAbad^,s Marmarite Seya mine - secondary period of geology- Nalo & Pars method

1- مقدمهبه استناد مجوز بهره برداری شماره 10838 مورخ 22/2/1350 بهره برداری معدن آغاز و در سال 1359 بعهده جهاد سازندگی نجف آباد و در سال 1369 با تشکيل يک شرکت تعاونی معدنی (سنگ سياه) که سهامداران آن پيمانکاران قديمی معدن بوده، بهره برداری معدن ادامه يافت. معدن مذکور در 40 کيلومتری غرب اصفهان و 12.5 کيلومتری جنوب غربی شهرستان نجف آباد و 7 کيلومتری روستای جوزدان واقع شده است. بدليل هوای نسبتاً معتدل، امکان فعاليت در تمام طول سال وجود دارد. طول مسير دستيابی به معدن آسفالت و از نظر دستيابی به جاده های آسفالت و نزديکی به بازار مصرف شهرستان نجف آباد- اصفهان و ... دارای موقعيت مناسب می باشد. از نظر زمين شناسی، منطقه متعلق به دوران دوم زمين شناسی است که قسمتهای تحتانی رسوبات فسيلی ژوراسيک و قسمتهای فوقانی آهکهای کرتاسه می باشد. واحدهای سنگی منطقه عبارتند از:الف) آهکهای اربيتولين دار بالايي که قسمت اعظم ارتفاعات را تشکيل می دهد و دارای رنگ سياه و سن آن آسپين و طبقات سنگی قابل استخراج را شامل می شود و ضخامت آن بسته به وضعيت توپوگرافی منطقه متفاوت و بالغ بر يکصد متر می باشد.ب) آهک قرمز يا تيره رنگ که همراه چرت و مارنهای آهکی زرد خاکستری در منطقه گسترش دارد و با دگرشيبی بر روی رسوبات ژوراسيک واقع است. از نظر تکتونيکی مجموعه رسوبات ناحيه بصورت ناوديس چين خورده است که مرکز آن در سطح زمين ظاهر شده است.ذخيره قطعی معدن که در سال 1366 برآورد گرديده است بالغ بر 22500000 تن می باشد که طی اين مدت حدود يک ميليون و نيم تن از ذخيره استخراج شده بنابراين ذخيره قطعی معدن 21000000 تن و معادل ذخيره قطعی است.ماده معدنی، سنگ آهک متراکم ريزدانه به رنگ خاکستری متمايل به سياه است و دارای رگه های کلسيتی در متن آن می باشد. شکل آن مطبق و ضخامت طبقات 1 الی 9 متر و در محل کارگاههای استخراج عمدتاً 3 متر می باشد که بدليل قرار گرفتن لايه های نازک مارنی در حد فاصل طبقات امکان استخراج بهتر آن وجود دارد و بدليل وجود ترکيبات آلی در متن سنگ پس از برش و صيقلی رنگ کاملاً سياه دارد و بعنوان سنگ تزئينی در نمای داخلی ساختمان مصرف می گردد و سنگهای حاصل از ضايعات بعنوان سنگ لاشه در پی ساختمان و تهيه مصالح شکسته مصرف دارد.

2- بحثمعدن دارای سابقه طولانی بهره برداری بصورت سينه کاری است و در دهه اول پيروزی انقلاب اسلامی معدن فوق يکی از معادن فعال استان با توليدی بالغ بر يکصد هزار تن در سال بود ولی تدريجاً بدليل جايگزينی و فعال شدن معادن سنگ با کيفيت بهتر، بازار مصرف معدن فوق به رکود و از تعداد پيمانکاران آن کاسته شد. در حال حاضر حدود پنج پيمانکار در حال فعاليت اند که از وضعيت اقتصادی مناسبی برخوردار نبوده و ماشين آلات آماده بکار مستهلک و قديمی می باشد و عملاً پيمانکاران و فرزندانشان که در معدن فعاليت دارند مشغول گذراندن امرار معاش روزانه هستند.ميزان استخراج ماهيانه 20000 تن کوپ و 5000 تن لاشه می باشد. روشهای گوناگونی برای استخراج سنگهای تزئينی در کشور رايج می باشد که با توجه به شرايط خاص زمين شناسی، شکل و ارزش اقتصادی، انتخاب می شود. عمده ترين اين روشها عبارتند از:الف) سيم برش با سيم الماسه و تيغه های برندهاين روش مدرن و مکانيزه می باشد که به جهت جلوگيری از تضييع ماده معدنی و توليد سنگهای قواره با ابعاد مناسب و مورد پسند بازار و غيره حائز اهميت می باشد که بدليل مکانيزه بودن، ماده معدنی بايستی از نظر ارزش اقتصادی مقرون به صرفه، دارای بازار فروش و شکل مناسب باشد.ب) استفاده از مواد ناريه و انفجار کنترل شدهدر اين روش چالهايي در طول بلوک و با بکارگيری مقدار ناچيزی مواد ناريه با قدرت ضعيف سعی به استخراج قطعات و بلوکهای بزرگ می گردد. سپس با حفر چالهای موازی و بکارگيری روش نعل و پارس سنتی بلوکهای قواره با ابعاد مناسب استخراج می شود.ج) استفاده از مواد حجم افزا (کتراک)در اين روش چالهايي به فاصله نزديک توسط دستگاه حفار، حفاری و مواد حجم افزای کتراک پس از تهيه، بصورت خميری در آمده و داخل چال قرار می گيرد و درب چال بخوبی انسداد می گردد. افزايش حجم خمير باعث ايجاد فشار و شکست سنگ می گردد.بهترين روش استخراج در معدن مذکور استفاده از شکل طبيعی ماده معدنی و لايه بندی، شناسايي درز و شکستگی های طبيعی و ... و حفاری چال موازی و بکارگيری مقدار ناچيز مواد ناريه با قدرت ضعيف (باروت) و آتشباری خفيف می باشد. سپس بلوک اوليه از ديواره پله جدا می شود و با شيوه چال موازی و بکارگيری روش نعل و پارس بلوکها قواره از بلوک اصلی جدا می گردد.ه) محاسبه ميزان مواد مصرفی در روش نعل و پارسفرض کرده ارتفاع متوسط پله 6 متر، طول 30 متر و برای آزاد نمودن آن از ديواره پله يک رديف چال در امتداد طول بلوک بفواصل طولی 15 سانتی متر و قطر 32 ميلی متر حفاری شود و چالها يک در ميان خرجگذاری گردد. 75% ارتفاع هر چال از باروت و يک عدد چاشنی و مابقی از خاک نرم پر می شود حداقل يک سطح جانبی بلوک منطبق با يک درز طبيعی انتخاب می شود. براين اساس وزن بلوک برابر است 2340=2.6*6*5*30 و تعداد جال در امتداد طول بلوک 20=15/300 و مقدار باروت برای يک چال برابر 3979=1.1*4/3*600*3.14*1.6*1.6 و مقدار باروت برای بلوک 35=2340/79580 گرم و مصرف ويژه چاشنی 0085/0=2340/20 عدد می باشد. با توجه به تجارب، قواره دهی سنگ معدن فوق 70% می باشد بنابراين بر مبنای حداقل ظرفيت اسمی سالانه برابر 20000 تن ميزان توليد واقعی در معدن برابر 28572=0.7/20000 تن و براساس توليد سالانه مقدار باروت مورد نياز 1000000=35*0.7/20000 کيلوگرم و تعداد چاشنی مورد نياز 243=0.0085*0.7/20000 عدد می باشد. حال با توجه به حجم حفاری و آناليز نيروی انسانی و ماشين آلات می توان هزينه جهت توليد يک مترمکعب سنگ را با اين روش محاسبه کرد. همچنين می توان براساس آناليز قيمت هزينه توليد يک مترمکعب سنگ با استفاده از سيم برش را بدست آورد که براساس محاسبات و قيمتهای روز ملاحظه شد که قيمت روش سيم برش حدود 5 برابر روش نعل و پارس می باشد.

3- نتيجه گيریدر اين معدن با توجه به بررسی های انجام شده و تجارب چندين سال گذشته بدلايل ذيل روش نعل و پارس انتخاب گرديد.1- شرايط خاص زمين شناسی ماده معدنی که بصورت مطبق و با لايه بندی به ضخامت متغير 1 الی 9 متر می باشد و طبقات توسط لايه های نازک مارنی از هم جدا شده اند و بدليل وجود درز و شکستگی های متقاطع در ماده معدنی که باعث ايجاد يک الی دو سطح آزاد در هر بلوک می شود.2- بدليل ارزش پايين ماده معدنی که قابل رقابت با سنگهای تزيينی ديگر نمی باشد بدون نياز بکارگيری روشهای مکانيزه پر هزينه با بکارگيری روش چال موازی کنترل شده اقدام به اجرای عمليات استخراج می گردد.3- بدليل طرح اختلاط کتراک و وجود درزه و لايه بندی استفاده از مواد حجم زا کارايي لازم را نداشت.4- با توجه با کاهش قيمت فروش بهترين روش استخراج روش نعل و پارس می باشد.با توجه به قابل استفاده بودن لاشه سنگ می توان با مستقر نمودن تعداد بيشتری بيل مکانيکی در عمليات خرد کردن قطعات و استفاده در کارهای ساختمانی و جدول زنی جاده ها و عمرانی استفاده نمود.بدليل قابل استفاده بودن خرده سنگها در کارهای ساختمانی و بتن سازی می توان با مستقر نمودن دستگاه سنگ شکن و خرد کردن ذرات بعنوان سنگ دانه در بتن استفاده نمود.

4- منابع1-استفاده از گزارشات معدن مرمريت سياه نجف آباد2-استفاده از منابع علمی- روشهای استخراج سنگهای ساختمانی و تزئينی

[**مهرناز** 374]

ممنون