استخراج سنگ ساختمانی با استفاده از روش های و تکنولوژی های ویژه انجام می شود. سنگ یکی از مصالحی است که در ساختمان سازی نقش بسیار مهمی دارد. بر اساس رتبه بندی جهانی از نظر ذخایر سنگ ایران دارای رتبه بالایی است ولی به دلیل ضعف در استخراج آن نتوانسته سهم مناسبی را از بازار صادرات این ماده معدنی کسب کند. یکی از مهمترین عوامل تعیین کننده در بازدهی اقتصادی سنگ، روش ها و تکنولوژی استخراج است. از پارامترهای مهم در انتخاب روش مناسب به منظور استخراج سنگ های ساختمانی، شناخت نوع سنگ قابل برش و خواص فیزیکی و مکانیکی آن می است.
در طبیعت معادن با ارزشی از انواع سنگ ها وجود دارند که انسان برای استفاده از این معادن روش های زیادی را اختراع کرده است. استخراج معادن به خارج و قابل استفاده کردن مواد معدنی با ارزشی گفته می شود که به صورت طبیعی در درز ها یا شکاف های کوها، زیر زمین، صخره ها و پلاکر ها قرار دارند. مواد معدنی استخراج شده می تواند شامل انواع سنگ های مورد نیاز انسان مانند فلزات، زغال سنگ، ماسه ها، سنگ های قیمتی، سنگ آهک، گچ، سنگ نمک، پتاس، شن و رس باشد.
اصطلاحات رایج در سنگ های ساختمانی
قطعه ای از سنگ که معمولا بیش از چند تن است و تا ۲۰ تن نیز می رسد کمترین وزن کوپ به بازار و نوع سنگ بستگی
دارد. مثلا در مورد مرمر به قطعات در حدود ۵۰۰ کیلوگرم نیز کوپ گویند .
به قطعاتی از سنگ ساختمانی که تقریبا به شکل مکعب مستطیل باشدقواره گویند. وزن قواره معمولا بیش از۱۰ تن است.
صفحاتی از سنگ ساختمانی که در کارخانجات سنگبری از قواره یا کوپ تهیه می شوند و پس از ساب وصیقل بهقطعات موردنظر تقسیم می شوند.
سنگهای ساختمانی که ضمن استخراج سنگ قواره یا کوپ بدست می آید و معمولا شکل هندسی خاصی ندارد وعمدتا به عنوان باطله از معدن خارج می شود.
به سنگهای لاشه قابل استفاده جهت تهیه اشیای زینتی گفته می شود؛ در معادن مرمر به سنگهای کمتر از۵۰۰ کیلوگرم سنگهای گلدانی گویند.
روش های استخراج سنگ ساختمانی
- استخراج با چال موازی
- استخراج با ماشین سنگ بر
- استخراج با کمک مواد شیمایی
- استخراج هیدرومکانیکی
- استخراج حرارتی
- استخراج با سیم برش فولادی یا الماسه
استخراج با چال موازی
یکی از روش های قدیمی استخراج سنگ های ساختمانی است که در آن چال هایی به صورت موازی در اطراف سنگ معدن حفر شده و بلوک های سنگی از بین این چال ها استخراج می شود.
استخراج با ماشین سنگ بر
در روش استخراج با ماشین سنگ بر، از دستگاه هایی برای جدا کردن سنگ از معدن استفاده می شود؛ البته این روش اغلب برای سنگ هایی کاربرد دارد که سختی زیادی ندارند و برش داده آن ها نسبتا راحت است.
استخراج با کمک مواد شیمیایی
استخراج سنگ های ساختمانی به کمک مواد شیمیایی منبسط کننده از روش های نوین استخراج سنگ است که در آن چال های موازی در اطراف سنگ های مورد نظر حفر شده و سپس مواد شیمایی مخصوص را با آب مخلوط کرده و در این چاله ها می ریزند. این مواد سپس دچار افزایش حجم شده و در طول چاله حفر شده بالا آمده و به دیواره ها فشاری وارد می کنند که در نهایت باعث شکست و برش سنگ ها می شود.
استخراج هیدرومکانیکی
به معنای استفاده از جریان فشار قوی آب که توسط دستگاه های هیدرولیکی ایجاد می شود برای ایجاد شیار در سنگ و برش دادن آن استفاده می شود. در نوعی روش دیگر استخراج سنگ، از شعله برای ایجاد شیار و برش سنگ استفاده می کنند؛ این روش استخراج حرارتی سنگ نام دارد. اساس کار این روش، نقطه ذوب سنگ ها می باشد.
استخراج حرارتی
در روش استخراج حرارتی از سوخت های فسیلی برای سوزاندن سنگ ها استفاده می کنند که به دلیل تجدید ناپذیر و گران بودن این سوخت ها، این روش کمتر مورد استفاده قرار گرفته است.
استخراج با سیم برش فولادی یا الماسه
از رایج ترین روش های برش و استخراج سنگ، استفاده از سیم فولادی یا سیم الماسه است. در این روش حفره هایی در اطراف معدن سنگ ایجاد شده و یک سیم فولادی از این حفره تا حفره بعدی را برش داده و باعث جدا شدن سنگ می شود. این سیم فولادی که حرکت چرخشی داشته و تحت کشش می باشد، به پودر سیلیس و آب آغشته می شود و به راحتی سنگ ها را برش می دهد. برش سنگ با سیم الماسه نیز شباهت زیادی به روش قبلی دارد. در این روش سیم الماسه که اغلب طولی ۲۵ تا ۴۵ متری دارد، تحت نیروی کشش ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلوگرمی از یک حفره به حفره دیگر حرکت کرده و سنگ مور نظر را جدا می کند.
عوامل موثر در انتخاب شیوه استخراج سنگ ساختمانی
- انعطاف پذیر بالای روش
- سازگاری بالا با محیط زیست
- سهولت در جابجایی
- هزینه لازم برای استفاده از روش مورد نظر
- بازدهی انرژی
- مهارت مورد نیاز نیروی کار در استفاده از روش
- میزان صدمه وارده به سنگ مورد نظر توسط روش استخراج سنگ
استخراج سنگ ساختمانی از کوه
در استخراج سنگ از کوه اغلب از دستگاه های برش فوق پیشرفته استفاده می شود و سنگ های مورد نظر را به شکل های مکعب های مربع یا مستطیل عظیم برش داده و از دل کوه جدا می کنند. این قطعات سنگ، کوپ سنگ نام دارند. پس از برش دادن این سنگ ها از معدن، آن ها را در قطعات مختلف به کارخانه های سنگ فرستاده تا برای مصارف مختلف فرآوری شوند. اغلب سنگ های موجود در بازار که برای مصارف ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند از کوه استخراج می شوند؛ به عنوان مثال استخراج سنگ تراورتن که در ساختمان سازی استفاده زیادی دارد از کوه انجام می شود.
