دسته بندی | زمین شناسی |
بازدید ها | 2 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 22 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 29 |
پیشگفتار:
بوکسیت سنگ معدن اقتصادی آلومینیوم نام خود را از «Baux Les» در جنوب فرانسه جایی که برای اولین بار پیدا شد گرفته است. ترکیب بوکسیت تقریبا به صورت دی هیدارت ((Al2 O3 . 2H2 O) است ما در آن کانی به این صورت وجود ندارد در نتیجه از مخلوط منوهیدرات به صورت دیاسپور (Al2 O3 . H2O) و بوهمیت(Al2 O3 . H2O) وتری هیدرات به صورت گپسیت (Al2O3 , 3 H2 O) تشکیل شده است. بنابراین بوکسیت از مخلوط تری هیدرات و منوهیدرات آلومینیوم به همراه مقادیری ناخالصی مانند اکسید فریک، تیتانیا (به صورت رتیل یا ایلمینیت) و سایر کانی های مخصوص به مناطق معین تشکیل شده است. ناخالصی تعیین کننده سیلیکا است که در طوا فرآیند ترکیب 3SiO2 . Al2 O3 . Na 2 O تشکیل می دهد که آلومینا را به همراه خود وارپسمانه کرده و یک منبع اصلی اتلات آلومینیوم به حساب می آید.
ترکیب بوکسیت ثابت نیست و سسته به محل استخراج و اجزای صخرة اصلی که از آن تشیکل شده است تغییر می کند.
کلا محتوای آلومینا از 65 – 45 درصد، سیلیکا 12 –1 درصد، آهن 25 –2 (به صورت Fe2 O3) و آب متصل 36-14 درصد تغییر می کند. رنج اکسید تیتانیم در جهان تا 3 درصد است اما بوکسیت هند 12 درصد تیتانیم دارد، در اثر شرایط آب و هوایی، بوکسیت به صورت سطح رسوب کرده به ضخامت تا 100 فوت ایجاد می شود.
عموما سنگ معدن به فواصل دور از معدن در عملیات کارگاهی برای خشک کردن مقدماتی برای حذف رطوبت آزاد به کار می رود.
پروسة باید:
بوکسیت توسط پروسة انحلال – تبلور مجدد به آلومینا تصفیه می شود. این پروسته از چهار مرحلة اصلی انحلال، خالص سازی، رسوب دهی و تکلیس تشیکل شده است. (شکل زیر). پروسة باید به دلیل آلومینیوم کانیهایی دارد که در محلول سود غلیظ حل می شود در حالی که بیشتر کانیها نمی توانند، موفق باشد. سنگ معدن بوکسیت به گسترة ابعادی مناسبی (معمولاً leey ازید 30 میلی تر) قبل از عملیات با سود، خرد میشود. زمانی که باطله جدا شد، تبلور مجددتری هیدروکسید آلومینیوم خال3 (OH) Al تولید می کند که به Al2 O3 تکلیس می شود. (کلیسنه می شود.)
واحد عملیات:
انحلال: بوکسیت از آلومینیوم حاوی کانیهایی است که مهمترین آنها گیپسیت، 3(OH)Al و بوهمیت، (Alo (OH یم باشد. نسبت این کانیها در بوکسیت دمای پروسته را تعیین می کند که برای گیپسیت حدود 1500 C و برای بوهمیت C 2500 می باشد. هر دوی این واکنش ها تحت فشار بالایی انجام می شود. (تا 240 کیلو پاسکال) گیپسیت در بوکسیت، «دارلینگ رنج» (استرالیای غربی) کانی اصلی آلومینیوم است ومطابق واکنش زیر حل می شود: →Na+ + Al (OH)4- ‑ Al(OH)3 + NaoH
محلول به دست آمده از فرایند انحلال توسط آلومینیوم اشباع شده است و به آن دوغاب باردار می گویند. بعد از انحلال دما و فشار در سری محفظه های تششعی، تا حدود C 0 100 و فشار اتمسفر کاهش می یایند. (شکل زیر)
خالص سازی : جامدات پسماند باید از دوغاب بارقبل از رسوب دهی جدا شوند. پسماندهای باطله توسط سیفون های ماسه ای بین بخش ماسه های درشت (بزرگتر از حدود 150 میلکرومتر) و ماسة ریز (زیر 150 میکرومتر) منشعب می شود که اغلب به عنوان (گل سرخ) یا پسماند باید شناخته شوند. این ماسه ها شسته می شوند تا اینکه قبل از نشست حداکثر ممکن از سود بازیابی شود.
پسماندریز از دوغاب باردار توسط اضافه کردن پلیمر ماکرومولکومی محلول در آب (فلوکالنت) جدا می شوند تا باطله انباشته شود. این پلیمر با جذب روی چند ذره باعث می شود که ذرات معلق به شکل ساختارهای بزرگتر دربیایند که منجر به ته نشین شد سریع می شوند. جامدات فلوکاله شده در تانک بزرگی موسوم تیکنر ته نشین می شوند تا رسوب چگال تشکیل شود.
سر ریز تیکنر از میان فیلتر عبور داده می شود تا هر جامدی از آن جدا شود و دوغاب باردار تا 800C قبل از مرحله رسوب دهی، سر می شود. جدایش جامدها و دوغاب باید سریعا هدایت بشود در غیر این صورت تری هیدارت آلومینیوم در طی فرایند خالص سازی رسوب می دهد. این مساله تحت عنوان رسوب دهی خود به خودی شناخته شده است و باعث اتلاف محصول می شود. فرایند خالص سازی مناسب در تولید آلومینا ضروری است . فلوکولاسیون (جمع کنندگی) ضعیف باعث می شود ذرات ریز اضافی در سرریز بتوانند فیلترها را مسدود کنند و نرخ تولید را کاهش بدهند. علاوه بر این، هر جامدی که از میان فیلتر عبور می کند باعث آلودگی محصول می شود. فلوکولاسیون غیر موثر بعث اتلاف بیشتر سود (NaoH) که همراه پسماند وارد می شود، می گردد.
رسوب دهی: رسوب دهی یک فرایند بسیار آهسته است که درچند مرحله انجام م شود و این فرایند عکس واکنش انحلال است.
Al (OH)4- → NaoH + Al (OH)3 + Na+
در ابتدا کریستالهای گیپسیت دانه ریز به دو غاب باردار سرد شده در رسوب دهندههای اولیه اضافه میش وند. آگلومرایسون کریستالهای ریز با تشکیل ذرات بزرگتر انجام می شوند. ذرات جدید جوانه زده شده به داخل ساختار آگلومره شده می پیوندند. در مراحل بعدی، رسوب دهی بیشتر، حفرات بین نشین بین آگلومره ها را پرا می کند. بنابراین به ذرات رشد یافته استحکام می بخشد.
در پایان رسوبدهی درمای دوغاب حدود 600c است. دیگر دوغاب از آلومینیوم اشباع نیست و به آن دوغاب مصرفی شده می گویند. تری هیدرات آلومینیوم (معروف به هیدرات) توسط هیدرویسکلونها برای رسیدن به اندازة مطلوب، طبقه بندی می شود. ذرات درشت، فیلتر و تکلیس می شود، در حالی که ذرات ریز برای رسوب دهی به عنوان کریستالهای دانه ای برشگ داده میشوند.
تکلیس: تبدیل هیدارت به آلومینای بدون آب توسط تکلیس ان در ستر سیال یا تکلیس کننده نوارع در دمای حدود 10000C انجام میشود. حرارت برخلاف حرکت جامدات جریان می یابد. (جریان متقابل Counter Current) محصول تکلیس معمولاً کمتر از % 1 رطوبت دارد. واکنش به صورت زیر می باشد.
Al2 O3 + 3 H2 2Al (OH)3
فرایند جانبی : واحدهای عملیاتی اصلی فرایند باید را تعیین می کنند اما عملیات دیگری هم وجود دارند که برای تولید آلومینا مهم هستند از قبیل شستشوی پسماند، نشست گل، حذف اکسالات و سودسازی، که مختصرا در زیر توضیح داده میشود.
شستشوی پسماند: رسوب چگال (ته ریز از تیکنر) در یک واجد اجرا، شستشو میشود تا سود ان جدا شود ای فرایند از یک سری تیکنر هایی (قطار شستشو کننده) تشکیل شده است به نحوی که جریان آب در خلاف جریان جامدات است (جریان متقابل) فرایند جریان متقابل این اطمینان را به ما می دهد که آب تازه برای وا جذب پسماند با سودکم استفاده میشود. (برای رسیدن به استخراج بهتر) و در ادمه چند واحد فلوکولاسیون (جمع کردن) وجود ندارد که استحکام سود را کاهش می دهند. (پایداری سود را در محلول کم می کنند.)
نشست گل: ماسة درشت و پسماند ریز جمع شده به داخل منطقة نشست پمپاژ میشوند. جایی که در آن غلظت به حدود % 50 وزنی جادات در ابر تیکنرهای می رسد. ابر تیکنرها در رفتار مشابه ای با تیکنرهای معمولی عمل می کنند، با این تفاوت که شن کش ها و ابعاد طوری طراحی شده اند که جادات ته ریز بیشتری تولید میشود . پسماند ابر تیکنرها به داخل میدانهای خشک کننده پمپ می شوند که توسط خاک رس غیر قابل نفوذ آستر شده تا از ترواش سود به داخل گل جلوگیری کند. جامدات به عمق یک متر روی هم انباشته میشود و اجازه داده می شوند که رطوبت طبیعی خشک شوند. باقیمانده توسط کانالهای فاضلاب به حوضهای می روند. این فرایند بازیابی مقدار زیادی سود میشود. پسماند و ماسه به طور کلی آبگیری میشوند.
خذف اسکالات: دوغاب فرایند باید استرالیای غربی از Lit / g 30 کوبل آلی کل (TOC) تشکیل شده است . این مواد آلی به طور پیوسته دوغاب بازیابی می شوند و در نهایت به اکسالات سدیم یا کربنات سدیم تبدیل می شوند تمام تصفیه کنندگان استرالیای غربی اکسالات سدیم را توسط یکی از دو روش زیر حذف می کنند.
1- اجازه می دهند که اکسالات با هیدرات رسوب بدهد و با آب داغ شستشو میدهند که اکسالات را در خود حل کند. رسوب دهی توأان باعث آلودگی محصول میشود. اگر اکسالات حل نشود، در ساختار باقی می ماند.
2- تبلور جداگانه در دمای پایین تر از تقریبا bl0C بعد از رسوب دهی هیدارت دوغاب مصرف شده توسط اکسالات دانه دارد می شود، محصول داخل تیکنر جمع میشود و حذف می گردد حذف جداگا نه به تیکنر دیگری نیز دارد و این بسیار گرانتر از روش رسوب دهی تومان است، اما خلوص محصول را تضمین می کند .
سودسازی: کربنات می تواند توسط دوغاب باید در اثر جذب دی اکسید کربن داخل اتمسفر و توسط شکسته شدن ترکیبات آلی حال شده تشکیل میشود این مطلب نامطلوب است زیرا استحکام سود را در اثر تشکیل کربنات که روی واندمان استخراج آلومینیوم از بوکسیت تأثیر می گذارد، کاهش می دهد. دوغاب بنابراین تحت علیات با آهک دوباره سودسازی میشود. کربنات کلسیم کم محلول رسوب می دهد و هیدروکسید تشکیل میشود مطابق زیر
Ca (oH)2→ Ca Co3 + 2 (oH-) + CO32-
ترکیب دوغاب باید: ترکیب دوغاب در مراحل مختلف فرایند باید متغیر است. بعد از فرایند انحلال دوغاب به صورت فوق اشباع از آلومینیوم در می آید و در حالی که بعد از رسوب دهی (دوغاب مصرف مصرف شده) به حد اشباع می رسد. به طور مشابه اندازة ToC قبل و بعد از حذف اکسالات تغییر می کند. اجزای دیگر محلول می توانند تغییر کنند و در حالی که برخی از آنها در دوغابهای باید کم هستند (برای کلسیم کمتر از Lit/ mg 20‑) اما باز هم تاثیر به سزایی دارند. به عنوان یک مرجع، دوغاب مصرفی استرالیای غربی ترکیب تقریبی زیرا را دارا باشد که در آن
TA: POH
TC: کل سود
TC / A: آلومینیوم (A) در محلول، که توسط TC مشتق شده است.
< 20 mg L-1 |
Calcium |
24 e g L-1 |
TA |
30g L-1 |
Calrbonate |
210 g L-1 |
TC |
20 g L-1 |
Chloride |
0.3 |
A / TC |
30g L-1 |
Sulphate |
30 g L-1 |
Toc |
|
|
2 g L-1 |
Oxalate |
جامدات پسماند باید:
بوکسیت ها از منابع مختلف در منیوالوژی و خواص فیزیکی با هم متفاوت هستند و بعد از فرایند انحلال پسماند به صورت جامدات باطله که نه تنها به شکل کانیهای نامحلول بلکه به صورت مواد تازه رسوب داده شده تغیر می کند. واکنش های بین اجزای محلول به رسوب ترکیبا شبه آپاتیت به دلیل وجود کلسیم و فسفات و همچنین رسوب ترکیبات شبه زئولیت به دلیل وجود سییکاتها در دوغاب منتهی میشود.
دسته بندی | صنایع معدنی |
بازدید ها | 30 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 423 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 33 |
پروژه کارآفرینی معدن سنگ مرمریت در 33 صفحه ورد قابل ویرایش
1- 1 مقدمه :
نوعی سنگ آهک است که تحت فشار و حرارت زیاد دگرگون شده است. در این دگرگونی بلورهای ریز کلسیت مجددا" متبلور می شوند و بصورت بلورهای درشت در می آیند. رگه های موجود در سنگ مرمریت مربوط به ناخالصی های موجود در سنگ آهک اولیه است. مرمریت ها که از متامورفیسم سنگهای آهکی اولیه حاصل شده اند, بر حسب درجه متامورفیسم و رشد کریستالها, ممکنست سنگهای تزئینی مختلفی را با نامها و بافتهای متفاوت ریز و درشت تشکیل دهند.
مرمریت درشت بلور, سفید یا خاکستری روشن تا کرم را اصطلاحا" کریستال و مرمریت کریستال سفید را اصطلاحا" سنگ چینی می گویند.
1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :
معدن سنگ مرمریت
محل اجرا :
1 – 3 – مشخصات متقاضیان :
نام
نام خانوادگی
مدرک تحصیلی
تلفن
1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :
توجه به خودکفایی این صنعت و همجنین نیاز بازار داخلی به تولید این محصول با توجه به این که معدن سنگ مرمریت می تواند به رشد و شکوفایی اقتصادی کشور کمکی هر چند کوچک نماید و با در نظر گرفتن علاقه خود به فعالیت های صنعتی و معدنی این طرح را برای اجرا انتخاب کرده ام.
1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :
این طرح از جهات گوناگون برای جامعه مفید است ، شکوفایی اقتصادی و خودکفایی در تولید یکی از محصولات ، سوددهی و بهبود وضعیت اقتصادی ، اشتغالزایی ، استفاده از نیروی انسانی متخصص در پرورش کالای داخلی و بهره گیری از سرمایه ها و داشته های انسانی در بالندگی کشور .
1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :
تعداد اشتغالزایی این طرح 21 نفر میباشد .
تاریخچه و سابقه مختصر طرح :
سنگ مرمریت چیست؟
سنگ مرمریت نوعی سنگآهک است که به رنگهای گوناگون یافت میشود. مرمریت سفید از زمانهای گذشته در ساختمان سازی کاربرد داشته است. مصریها و یونانیها از این سنگ برای ساختن معابد خود استفاده میکردند. این سنگ در برابر گرما، سرما و باران مقاوم است.
سنگ مرمریت چگونه به وجود میآید؟
وقتی سنگ آهک در اعماق زمین به مدت طولانی تحت حرارتو فشار زیاد قرار میگیرد، دگرگون شده، به سنگ مرمریت تبدیل میشود. ماده اصلی سازنده سنگ مرمریت، کربنات کلسیم است. برخی از انواع سنگ مرمریت دارای 99 درصد کربنات کلسیماند. وجود املاح آلومینیم و منیزیم در سنگ مرمریت باعث تنوع رنگ در آن میشود. مرمریت خالص کاملاً سفید رنگ است.
برای تهیه سنگ مرمریت، ابتدا صخرههای مرمریتی را توسط ماشین آلات مخصوص به قطعات بزرگ تقسیم میکنند. سپس این قطعات را به کارگاههای مخصوص برش سنگ منتقل میکنند و آنها را در اندازههای دلخواه و مناسب برش میدهند. پس از برش، سنگ مرمریت را با دستگاههای مخصوص صیقل میدهند تا سطحی صاف و پیدا کنند. به این ترتیب سنگ مرمریت، آماده استفاده میشود. ایتالیا یکی از بزرگترین تولیدکنندگان سنگ مرمریت در جهان است. مرغوبترین سنگهای مرمریت جهان نیز در همین کشور تولید میشوند.
سنگ مرمریت به خاطر زیبایی خاصی که دارد همواره در مجسمهسازی، کارهای ساختمانی و تزیینی مورد استفاده قرار گرفته است. هنرمندان برجستهای چون «میکل آنژ» و «لئوناردو داوینچی» در بسیاری از آثار خود از سنگ مرمریت استفاده کردهاند.
سنگ مرمریت :
این نوع سنگ دارای انرژی های بسیار قوی است که جهت درمانهای زیر مفید است:
- درمان بیماری های کلیوی و کبدی و از بین بردن رسوبات درون آنها (بجز سنگ ها )
- آرامش بخشیدن و درمان استرس ، اضطراب و بیماری های عصبی و روحی و روانی
- تحریک نمـودن نیروهای درونی ، پیشرفت فرد و باز شدن برخی چا کرا ها
- آرامش بخشیدن
درمان بیماری های کلیوی و کبدی و از بین بردن رسوبات درون آنها (بجز سنگ ها )
طریقه استفاده :
یک تکه سنگ مرمریت طبیعی (برش نخورده) کوچک را درون ظرفی که قبلا مقداری آب و تعدادی برگ درخت توت داخل آن ریخته اید ، گذاشته و به مدت ده دقیقه زیر نور خورشید قرار دهید . سپس سنگ را بر روی کبد و یا کلیه و دو عدد از برگ ها را نیز برروی چشم سوم خویش به مدت پانزده دقیقه قرار داده و پس از آن سنگ را درون یک لیوان آب سرد بگذارید . این روش را روزی یک بار تکرار کنید . چنانچه آب درون لیوان گرم و یا ولرم گشت ، معلوم می شود که انرژی ها ی منفی را جذب نموده و اگر سرد باقی ماند ، دلیل بر عدم جذب انرژی منفی می باشد . این سنگ بسیار حساس است و خیلی سریع انرژی های منفی اطراف را جذب می کند بنا بر این باید آن را همیشه درون آب و در آفتاب بگذارید تا انرژی های منفی خارج گشته و از انرژی های مثبت شارژ شود و جهت درمان در دفعات بعد مورد استفاده قرار گیرد .
چنانچه دو بار آب لیوان هنگام قرار گرفتن سنگ درون آن گرم شود ، عمل انرژی درمانی بخوبی انجام شده است . عمل انرژی درمانی پس از این مرحله می بایستی قطع گردد .
تحریک نمـودن نیروهای درونی ، پیشرفت فرد و باز شدن برخی چا کرا ها
طریقه استفاده :
در اتاقی نیمه تاریک و آرام به حالت لوتوس ( چهار زانو ) بمدت ده دقیقه بنشینید و در این مدت یک قطعه سنگ مرمریت کوچک را که در آب بوده ، بر روی چشم سوم خویش قرار دهید . هنگامی که احساس تکان خوردن و چرخش کردید ، بدانید که نیروهای درونی شما شروع به حرکت نموده و چاکراهای شما نیز در حال باز شدن هستند . این روش را فقط روزی یک بار تکـرار نموده و بیش از پنج بار انجام ندهـید ؛ چـرا که انجام بیشتر آن صـلاح نمی باشد .
آرامش بخشیدن
طریقه استفاده:
باقراردادن یک قطعه سنگ مرمریت کوچک بر روی چشم سوم ،نیروی موجود در آن آزادگشته و جهت آرامش بخشیدن مفید است . (توجه داشته باشید که سنگ باید حتما قبلا در آب قرار داشته وبلافاصله مورد استفاده قرار گیرد.)
توصیه ها:
- افراد مبتلا به میگرن ، تیک های عصبی و اختلالات مغزی باید از تماس با سنگ مرمریت اجتناب نمایند ؛ چرا که بیماری آنها تشدید و گاه نیز تثبیت می گردد . هنگامی که یک بیماری در فرد تثبیت شود ، بیماری به سختی بهبود می یابد و گاه نیز هرگز بهبودی حاصل نمی شود.
- کودکان زیر 5 سال از تماس با سنگ مرمریت (مخصوصا خیس ) اجتناب کنند.
نکته:
هنگامی که سنگ مرمریت از درون آب بیرون آورده می شود ، نوعی انرژِی ترکیبی در آن بوجود می آید که هر چه مدت زمان بیرون ماندن سنگ بیشتر شود ، این انرژی شدید تر گردیده و استفاده از آن باعث از هم گسیختگی انرژی ها و نیروهای درونی افراد می شود . بنابر این از نیرو های مثبت سنگ باید بلا فاصله پس از خارج نمو دن از آب استفاده شود .
هاله سنگ مرمریت :
این هاله به صورت آتشین است و دائما اشعه هایی ساطع می کند . این نوع هاله موجی و کوتاه ، اغلب به رنگ های گرم : مانند قرمز ، نارنجی ، صورتی ، زرد و گاه کرمی می باشد .
حفاری معدن :
تاریخچه حفر گمانه بسیار قدیمی است و پیشینیان برای جستجوی آب در دشتها و درهها به حفر گمانه میپرداختهاند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزین خارج شده و یا چهارپایان کار آبکشی را انجام میدادند. تا آنجا که تاریخ نشان میدهد قدیمیترین گمانه ها در چین حفر شده و سیستم حفاری ضربهای که امروزه در حفر گمانه مورد استفاده قرار میگیرد، همان طریقه قدیمی است که در چین متداول بوده است. برای حفر گمانه به اعماق مختلف ، اقطار و در سنگهای گوناگون ، وسایل و تجهیزات و ماشین آلات حفاری در انواع و استانداردهای مختف با تکنولوژیهای گوناگون متداول است.
انواع روشها و تکنیکهای حفاری
حفاری شوئیدنی (Wash boring)
این حفاری برای بدست آوردن نمونههای خاک ، حفاری اکتشافی برای بررسیهای اولیه ، حفر گمانه برای برخی آزمونهای برجا از جمله آزمایش SPT بکار میرود.
روش حفاری :
بالا و پایین رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زیر لوله تزریق آب میشود. آب با فشار زیاد از سوراخ سر مته خارج و خردهها را به خارج هدایت میکند.
گزارش مختصر بازدید از واحد ها تولیدی با خدماتی مرتبط با موضوع پروژه :
بازدید از محل معدن سنگ مرمریت
بر اساس هماهنگی های بعمل آمده در بازدید از مرکز معدن سنگ مرمریت به بررسی سیستم ها و دستگاهها و ماشین آلات موجود در محل پرداختیم و سیستم مدیریت و روش های تامین مواد اولیه را در کارخانه مورد ارزیابی قرار دادیم ،
جنبه های ابتکاری بودن و خلاقیت به کار رفته شده :
ابتکار و نوآوری در کلیه رشته ها می تواند عامل پیشرفت و توسعه قرار گیرد در بخش معدن و سنگ های معدنی نیز که بازار رقابتی بسیار شدیدی دارد استفاده از ایده های نو و نوآوری و خلاقیت می تواند به عامل موفقیت تبدیل شود ، طراحی های گرافیکی تبلیغاتی و استفاده از شیوه های نوین معدنی از عوامل پیشرفت و توسعه اقتصادی در کشور های صاحب سبک در صنعت میباشد ، الگوبرداری از این روشها برای معرفی کالا و محصولات می تواند به عنوان یک ایده نو مورد استقیال قرار گیرد .
دسته بندی | صنایع معدنی |
بازدید ها | 26 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 548 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 36 |
پروژه کارآفرینی سنگ معدن تراورتن در 36 صفحه ورد قابل ویرایش
1- 1 مقدمه :
تراورتن (به انگلیسی: Travertine)، نوعی سنگ آهک متخلخل است که از دسته سنگهای تزیینی به شمار میرود. این سنگ بجا مانده از رسوبات آب های معدنی غارها یا چشمههای آب گرم یا از رسوب کف دریاها و رودخانهها است که به صورت پهنههای نسبتا وسیع دیده میشوند. تراورتن دارای رنگهای متنوع و بافت نواری شکل است که در اثر حضور ترکیبات آهن، کلسیم و دیگر ناخالصیها ایجاد شدهاست. این سنگ در رنگهای زرد، قهوه ای، قرمز، لیمویی، خاکستری، سیاه و سفید قابل تولید است.
تراورتن به علت داشتن حفرات، خاصیت عایق حرارتی و صوتی دارد. سنگ تراورتن از مقاومت قابل قبولی برخوردار میباشد. این سنگ را میتوان به ? شکل موج دار و بدون موج برش داد. تراورتن دارای سوراخها و حفراتی است که بایستی در هنگام فراوری سطح آن پر شود. وجود حفره در تراورتن باعث میشود در هنگام نصب سنگ، ملات سیمانی داخل این حفرات نفوذ کرده و از سقوط سنگ جلوگیری کند.
1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :
سنگ معدن تراورتن
محل اجرا :
1 – 3 – مشخصات متقاضیان :
نام
نام خانوادگی
مدرک تحصیلی
تلفن
1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :
توجه به خودکفایی این صنعت و همجنین نیاز بازار داخلی به تولید این محصول با توجه به این که سنگ معدن تراورتن می تواند به رشد و شکوفایی اقتصادی کشور کمکی هر چند کوچک نماید و با در نظر گرفتن علاقه خود به فعالیت های صنعتی و معدنی این طرح را برای اجرا انتخاب کرده ام.
1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :
این طرح از جهات گوناگون برای جامعه مفید است ، شکوفایی اقتصادی و خودکفایی در تولید یکی از محصولات ، سوددهی و بهبود وضعیت اقتصادی ، اشتغالزایی ، استفاده از نیروی انسانی متخصص در پرورش کالای داخلی و بهره گیری از سرمایه ها و داشته های انسانی در بالندگی کشور .
1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :
تعداد اشتغالزایی این طرح 14 نفر میباشد .
تاریخچه و سابقه مختصر طرح :
تراورتن از جمله سنگ های آهکی متبلور است که در اثر تبخیر آب بی کربنات کلسیم در چشمه های آب گرم تشکیل می شود. به طور کلی سنگ های آهکی دارای بافت متغیری بوده ولی اکثر آنها ریزدانه اند . آنهایی که درشت دانه هستند متشکل از بلورهای درشت یا قطعات فسیل اند . انواع ریزدانه قابلیت پرداخت بهتری دارند و پایداری آنها در برابر هوازدگی بهتر است .
سنگ های آهکی و دولومیتهای متراکم و همین طور آنهایی که فاقد ناخالصی اند دارای دوام خوبی هستند ولی دوام آنها از گرانیتها و ماسه سنگهای متراکم کمتر است . سنگ آهک در ابتدا با فرآیند حل شدن هوازده می شود . تاثیر باران یا آب های سطحی ممکن است کند و تدریجی باشد ، اما احتمالا به شکل کاملا غیر یکنواخت رخ می دهد .انواع مختلف سنگ آهک متراکم و سخت دارای جذب آب پایین ( کمتر از دو درصد ) هستند ، اما در انواع دیگران با چگالی کمتر که به عنوان سنگ ساختمانی نیز قابل استفاده اند ، جذب آب بیشتری حدود چهار تا دوازده درصد نیز دیده می شود.
سنگ تراورتن ؛ متخلخل ولی دارای مقاومت خوبی است و به رنگ های متفاوتی یافت می شود که برخی از آنها به دلیل کیفیت بالای رنگ ؛ منحصر به فرد بودن و سایر مشخصات فیزیکی و بصری ؛ طرفداران بسیاری در داخل و و نیز در خارج از کشور دارد.به طور حتم شناخت انواع این سنگ که به نوعی بومی کشور ما نیز محسوب می شود ؛می تواند بسیاری از ما را در انتخاب مصالح مناسب یاری رساند.
معادن تراورتن توفارقان(آذرشهر)
تراورتن سنگ رسوبی کربناتهای است که در محل چشمههای آهک ساز تشکیل میشود که اگر این سنگ از بزرگی و پیوستگی لازم برخوردار باشد میتواند به عنوان سنگ تزئینی و نما برای ساختمانها بکار رود. شرایط زمین شناسی لازم برای ایجاد چشمههای تراورتن ساز در بسیاری از نقاط آذربایجان فراهم است. برای مثال هم اکنون چشمههای تاپ تاپان توفارقان در حال تراورتن سازی هستند، یا چشمههای تراورتن ساز و توالی های تراورتن در شهرهای صوفیان، مرند، ارومیه، هشترود، جلفا و... را میتوان نام برد. تراورتن توفارقان بعلت داشتن رنگ قرمز و لیمویی، از تراورتن های کمیابی است که مشهوریت جهانی دارد. صدها سال پیش، در ساختمان آثار تاریخی آذربایجان نظیر ارک و گوی مچید(مسجد کبود)، از سنگهای معادن توفارقان استفاده شده است. همچنین سنگ نمای ساختمان" اپرای ملی شهر جنوا" در ایتالیا، سنگ نمای ساختمان "هتل کاخ ژاپن" که از بزرگترین و مشهورترین هتلهای ژاپن است، سنگ نمای ساختمان "موزه ملی تاریخ" در برلین و... از تراورتن توفارقان میباشد.
مجتمع معدنی توفارقان در جنوب و جنوب غربی شهرستان توفارقان جای دارد و در حقیقت ناحیه کوهپایهای آتشفشان سهند است. مهمترین آبادی های مجتمع معدنی توفارقان عبارتند از: - روستای داش کسن که در 16 کیلومتری توفارقان قرار دارد. – نادیلو در سه کیلومتری توفارقان – دستجرد در شش کیلومتری غرب توفارقان واقع شده و شمالی ترین گوشه محدوده را در بر میگیرد. – کلوانق در 500 متری شمال غرب کیلومتر 10 جاده توفارقان- عجب شیر واقع است. راه آهن تهران- تبریز در غرب ناحیه، کم وبیش، مرز آن است. بنابراین، مجتمع معدنی میان دو راه اصلی کشور، راه آهن در غرب و جاده تبریز- قوشاچای در شرق جای گرفته است. ایستگاه راه آهن "شهر امین" نزدیک روستای داش کسن ساخته شده و ایستگاه توفارقان کمی دورتر از روستای دستجرد واقع است. در مجتمع معدنی توفارقان کهنترین سنگهایی که وجود دارد سنگهای آهکی سازند لار با سن ژوراسیک است. فعالیت سهند از زمان میوسن آغاز شده و تا کنون به صورتهای مختلف ادامه داشته است.
چشمه های آب معدنی و آهکساز کنونی، که گرداگرد کوه وجود دارند، نشانه های فعالیت زمان خاموشی آن است. تراورتن های گستره توفارقان به صورت لایه های کم وبیش افقی به طور دگر شیب روی سنگهای کهنتر تشکیل شده اند. چشمه های فعال با آبدهی بیش از 2 لیتر در ثانیه و هم اکنون در حال ساختن تراورتن می باشند. رنگ قرمز تراورتن های توفارقان که کم نظیر ترین تراورتن جهان است بعلت وجود مقدار کمی اکسید آهن می باشد.
ویژگیهای سنگ تزیینی توفارقان
تراورتن
در گستره توفارقان و در سطحی افزون بر 150 کیلومتر مربع، از قیرمیزی گؤل تا کرانه دریاچه ارومیه، پوششی از تراورتن دیده میشود که بر پایه ویژگیهای صوری و اسامی روستاهای مجاورشان نامگذاری شدهاند.
1- تراورتن گردویی:
در معادن نادیلو، تراورتن ویژهای وجود دارد که به علت ساخت موجی شکل لایههای تیره و روشن آن مانند پوسته تنه درخت گردومی باشد. نوارهای قهوهای روشن و تیره از کربنات کلسیم آهندار به ضخامتهای مختلف میلی متری تا سانتی متری دارد. وجود این نوارهای تیره و گاه موجی در زمینه خاکستری روشن، سفید یا کرمی، نمایی به سنگ داده که مانند چوب گردو شده است. میزان ذخیره قطعی این تراورتن1412 و ذخیره احتمالی آن 3300 هزار تن است.
گزارش مختصر بازدید از واحد ها تولیدی با خدماتی مرتبط با موضوع پروژه :
بازدید از محل سنگ معدن تراورتن
بر اساس هماهنگی های بعمل آمده در بازدید از مرکز سنگ معدن تراورتن به بررسی سیستم ها و دستگاهها و ماشین آلات موجود در محل پرداختیم و سیستم مدیریت و روش های تامین مواد اولیه را در کارخانه مورد ارزیابی قرار دادیم ،
جنبه های ابتکاری بودن و خلاقیت به کار رفته شده :
ابتکار و نوآوری در کلیه رشته ها می تواند عامل پیشرفت و توسعه قرار گیرد در بخش معدن و سنگ های معدنی نیز که بازار رقابتی بسیار شدیدی دارد استفاده از ایده های نو و نوآوری و خلاقیت می تواند به عامل موفقیت تبدیل شود ، طراحی های گرافیکی تبلیغاتی و استفاده از شیوه های نوین معدنی از عوامل پیشرفت و توسعه اقتصادی در کشور های صاحب سبک در صنعت میباشد ، الگوبرداری از این روشها برای معرفی کالا و محصولات می تواند به عنوان یک ایده نو مورد استقیال قرار گیرد .
دسته بندی | صنایع معدنی |
بازدید ها | 36 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 767 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 32 |
پروژه کارآفرینی بهره برداری معدن سنگ آهن در 32 صفحه ورد قابل ویرایش
1- 1 مقدمه :
سنگ آهن از نوع سنگ آذرین و با توجه به درجه اکسیداسیون به شکل چهارگان و به اسامی اکسید آهن هماتیت، لیمونیت و ماگماتیت و به رنگهای قرمز، زرد و سیاه در طبیعت یافت می شود و معمولاً با عیار بالای 40% به عنوان ذخیره معدنی و استحصال مرقون به صرفه می باشد.
استخراج سنگ اهک با روش روباز و پلکانی می باشد. بدین ترتیب که ابتدا توسط دریل واگن عملیات حفارید انجام شده و با خرج گذاری چالها با مواد ناریه دینامیت، پودر آنفو و چاشنی الکتریکی و یا معمولی فوری و تأخیری و انفجار قطعات ماده معدنی جدا شده و با استفاده از لودر مواد معدنی جدا شده و با استفاده از لودر مواد معدنی به داخل کامیون ها جهت حمل به کارخانه فراوری و تلغیظ حمل می شود. برای تأمین باد لازم دریل واگن و یا پرقراتورها از کمپرسور استفاده می شود. مختصات چالهای دحفاری شده با دریل واگن با قطر سر مته 64 و یا 76 میلی متر و فواصل چالها از یکدیگر 5/1 الی 2 متر و از طسح آزاد حدود 4 متر و بسته به نقشه آتشباری می باشد و مشخصات پله ها به عبارت طول سینه کار برابر طول جعبه کار و عمق چال برابر ارتفاع پله و معمولاً 12 متر و عرض پله ها برابر محل استقرار ماشین آلات حفاری، باربری در حدود 20 الی 25 متر می باشد. جهت استخراج عملیات باطله برداری و پاکسازی سطحی معدن انجام شده و سپس آماده سازی پله ها و عملیات استخراج ماده معدنی صورت می گیرد و کلیه عملیات از بالا به پایین صورت خواهد گرفت.
1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :
بهره برداری سنگ معدن آهن
محل اجزا :
1 – 3 – مشخصات متقاضیان :
نام
نام خانوادگی
مدرک تحصیلی
تلفن
1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :
از آنجا که سنگ آهن مهمترین ماده اولیه مصرفی در کارخانجات تولید آهن و فولاد میباشد که در روشهای مختلف تولید ، بصورت دان هبندی شده و یا تغلیظ شده مورد استفاده قرار می گیرد. در حال حاضر تعدادی از معادن بزرگ سنگ آهن کشور جهت رفع نیازهای فعلی در حال بهره برداری میباشند ، لکن با در نظر گرفتن برنامه های افزایش ظرفیت فولاد کشور در سالهای آتی ، استفاده از سایر معادن سنگ آهن نیز ضروری بوده و بایستی مورد شناسایی ، اکتشاف و استخراج قرار گرفته و متناسب یا کیفیت آنها در واحدهای تولید آهن و فولاد به روشهای احیاء مستقیم ، کوره بلند و یا سایر روشهای موجود مورد استفاده قرار گیرند.
و همچنین با توجه به خودکفایی این صنعت در دولت و همجنین نیاز بازار داخلی به تولید این محصول با توجه به این که بهره برداری معدن سنگ آهن می تواند به رشد و شکوفایی اقتصادی کشور کمک کند این طرح را انتخاب نمودم
1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :
این طرح از جهات گوناگون برای جامعه مفید است ، شکوفایی اقتصادی و خودکفایی در تولید یکی از محصولات وارداتی که ارز زیادی را از کشور خارج می کرد ، سوددهی و بهبود وضعیت اقتصادی ، اشتغالزایی ، استفاده از نیروی انسانی متخصص در پرورش کالای داخلی و بهره گیری از سرمایه ها و داشته های انسانی در بالندگی کشور .
نمایی از کارگاه سنگ آهن گل گوهر
1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :
تعداد اشتغالزایی این طرح 18 نفر میباشد .
تاریخچه و سابقه مختصر طرح :
نگاه اجمالی
امروزه یکی از اساسیترین پایههای اقتصادی و اجتماعی کشورهای جهان را صنایع آهن و فولاد تشکیل میدهد و این ، به سبب نیاز مبرمی است که انسان جهت پیشبرد مقاصد خود در زندگی دارد. با نگاه اجمالی به کارآیی این عنصر حیاتی ، میتوان به نقش سازنده آن پیبرد؛ زیرا علاوه بر کاربرد آن در امر ساختمان سازی ، پل سازی و غیره یکی از کالاهای اساسی در صنایع اتومبیل سازی ، کشتی سازی و لوکوموتیو سازی است و بهصورت آلیاژهای مختلف ، اساس تکنولوژی ماشینآلات را تشکیل میدهد.
تاریخچه
با توجه به کشف یک تبر آهنی متعلق به 3000 سال پیش از میلاد در داخل یکی از قبرهای سومریان واقع در شهر اور که در جنوب بینالنهرین قرار داشت، نشان میدهد که استفاده از آهن توسط انسان از حدود 3000 سال پیش از میلاد مسیح آغاز و عمدتاً در کشورهای مصر ، آشور ، چین و هندوستان رواج داشت. در آغاز انسان از آهن طبیعی که بهصورت سنگ معدن آهن با درجات خلوص متفاوت بدست میآمد، استفاده میکرد.
با این حال ، نظر دیگری وجود دارد که انسانهای آن روزگاران از شهاب سنگها بهعنوان آهن خالصتر استفاده میکردند. استفاده از آهن خالص درحدود 1300 سال پیش از میلاد امکانپذیر شد که به ظن قوی بطور تصادفی بر اثر گرما دادن شدید صخرههای کانی ، آهن خالص توسط ذغال صورت گرفت با حرارت دادن گل اخری و ذغال نیز آهن استخراج میکردند.
سیر تحولی و رشد
روند استخراج آهن از ترکیبهای طبیعی آهن به مرور زمان ، راه تکامل میپیمود تا اینکه نخستین کوره استخراج آهن به سبک امروزی که به کوره کانالانی معروف بود، نوآوری شد. این کوره دارای آتشدانی به ابعاد 75×60×60 سانتیمتر بود. سیر تکاملی این روند به آنجایی رسید که امروزه ، کارخانههای عظیم استخراج و ذوب آهن و فولاد با ظرفیت چندین میلیون تن به وجود آمده است.
سنگ معدنهای آهن
سنگ معدنهایی که آهن از آن استخراج میشود، بیشتر بهصورت اکسیدهای آهن ، مانند مگنتیت یا هماتیت است که با 2 تا 20 درصد ناخالصی (نظیر سیلیکاتها و آلومیناتها) همراه است. این ناخالصیها در کوره از آهن جدا شده بهصورت تفاله خارج میشوند. سنگ معدن تصفیه شده و تغلیظ شده بهصورت پودر یا دانههای ریز در کوره وارد میشود. مناسبترین اندازه ذرات آن بین 6 تا 25 میلیمتر است. یادآوری میشود که امروزه از سولفید طبیعی آهن (پیریت) در استخراج آهن استفاده نمیشود، بلکه مصرف عمده آن در اسید سولفوریک سازی است.
صدور پروانه بهره برداری :
1- تکمیل فرم درخواست پروانه بهره برداری توسط متقاضی و تائید و ارسال آن توسط اداره صنایع و معادن شهرستان به مدیریت.
2- ارجاع به دبیرخانه صدور مجوز جهت بازدید کارشناسان (کارشناس تخصصی و کارشناس نواحی صنعتی و کارشناس تولید) با هماهنگی روسای ادارات تخصصی.
3- تائید رئیس اداره تخصصی و ارجاع به دبیرخانه صدور مجوز.
4- اخذ استعلام از ادارات ذیربط.
5- تهیه پیش نویس پروانه بهره برداری و تائید مدیریت.
6- صدور پروانه بهره برداری و ارسال رونوشت به بخشهای ذیربط.
مراحل صدور توسعه طرح :
1- تکمیل فرم درخواست توسعه طرح توسط شهرستان (متقاضی) و ارسال به مدیریت.
2- ارجاع به دبیرخانه صدور مجوز جهت بررسی و اظهار نظر و بازدید کارشناسان (کارشناس تخصصی و کارشناس تولید) با هماهنگی روسای ادارات تخصصی.
3- دبیرخانه صدور مجوز پس از تائید ادارات تخصصی در کمسیون بررسی طرحها مطرح می نماید و در صورت عدم تایید کمسیون به شهرستان و متقاضی اعلام مینماید و در صورت تایید از ادارات ذیربط استعلام می نماید.
4- ارجاع به اداره تخصصی جهت بررسی طرح توسعه.
5- ارجاع به دبیرخانه صدور مجوز جهت صدور موافقت با توسعه طرح پس از تایید مدیر.
6- ارسال رونوشت به بخشهای و ادارات تخصصی و سازمانهای ذیربط.
گزارش مختصر بازدید از واحد ها تولیدی با خدماتی مرتبط با موضوع پروژه :
بازدید از معدن سنگ آهن
بر اساس هماهنگی های بعمل آمده در بازدید از معدن سنگ آهن به بررسی سیستم ها و دستگاهها و ماشین آلات موجود در کارخانه پرداختیم و سیستم مدیریت و روش های استخراج معدن را مورد ارزیابی قرار دادیم .
جنبه های ابتکاری بودن و خلاقیت به کار رفته شده :
ابتکار و نوآوری در کلیه رشته ها می تواند عامل پیشرفت و توسعه قرار گیرد در بخش صنعت و استخراج معادن استفاده از ایده های نو و نوآوری و خلاقیت می تواند به عامل موفقیت تبدیل شود ، برای مثال استفاده از کوره کانالی که جهت استخراج آهن از ترکیبات طبیعی آهن استفاده می شود از جنبه های نوآوری این طرح است.
دسته بندی | جغرافیا |
بازدید ها | 24 |
فرمت فایل | ppt |
حجم فایل | 648 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 35 |
سنگها یکی از قابل مطالعه ترین عناصر طبیعی می باشند که تقریباً برای تمام رشته های علوم مورد
استفاده هستند . زیرا اگر این باور را داشته باشیم که عمر سنگ های موجود در کره زمین مساوی
پیدایش کره زمین میباشد در این صورت این سنگها شاهد تمام تحولات کره زمینی بوده و بالاخره این
سنگها مانند شناسنامه این کره خاکی هستند در این صورت مطالعه این سنگها برای باستان شناسان –
فسیل شناسان – معدن شناسان – جغرافی دانان – کشاورزان و خیلی از علوم دیگر جالب میباشد . که
هر کدام از این رشته ها نیاز به مطالعه وسیع و طولانی در شناخت سنگ و سایر مختصات آن از دیدگاه
های خود را دارند . ولی از نظر مهندسین ساختمان مطالعه در سنگ بسیار اندک بوده و تقریباً رنگ و
پایداری آن در مقابل عوامل جوی و همچنین پایداری آن در مقابل سایش و غیره محدود میشود.
طبقه بندی سنگ
هر رشته از علوم سنگ ها را به طریقه ای دسته بندی مینمایند که بیشتر جوابگوی نیازهای همان رشته
باشد برای مهندسین ساختمان دسته بندی سنگ ها در ابتدا به نوع پیدایش و تشکیل شدن آنها محدود
میگردد . سنگها به سه گونه تشکیل شده اند سنگهای آذرین – سنگهای دگرگونی – سنگهای ته نشستی
اگر درصد این سنگ ها را در اعماق زمین مطالعه کنیم در حدود 95% سنگ هایی که از عمق 100
متری زمین به پایین قرار دارد از سنگ های آذرین بوده و 5% بقیه سنگ های رسوبی و دگرگونی
میباشد ولی در سطح زمین تا آنجا که در دسترس بشر است 75 % سنگها را سنگهای رسوبی و
25% بقیه را سنگهای آذرین و سنگهای دگرگونی تشکیل میدهد.
1_ سنگهای آذرین
سنگهای آذرین که به آنها سنگهای آتشفشانی هم میگویند سنگهایی هستند که از سرد شدن مواد گداخته
که از قسمت مذاب زمین به بیرون فوران کرده است ایجاد شده .
به طور کلی منشا سنگهای روی زمین آذرین هستند ولی بعضی از این سنگ ها در اثر عوامل جوی و
غلطیدن به روی هم خرد شده و این قطعات کوچک به وسیله آب رفت ها زیاد تر گشته و در اثر مرور
زمان تحت فشارهای مختلف قرار گرفته و تشکیل سنگهای رسوبی را داده اند . سنگهای آذرین بر حسب
نوع سرد شدن به 3 دسته تقسیم میشوند :
1) سنگهای آذرین درونی : طرز تشکیل آنها بدین طریق میباشد که مواد مذاب داخل هسته مرکز
زمین به پوسته زمین نفوذ کرده و در آنجا به کندی و به تدریج سرد شده و تشکیل سنگهای آذرین درونی
را داده اند این سنگها بلوری بوده و کریستال های آن مجال تشکیل شدن را داشته است به همین علت
کریستال های آن درشت دانه بوده و اندازه آن در حدود میلیمتر میباشد ( بلورین یعنی آنکه مولکول های
آن به طور منظم و طبق قاعده خاص و یکنواختی پهلوی یکدیگر قرار گرفته اند ) مانند گرا نیت
GRANIT و دیوریت DIORIT .
2) سنگهای آذرین بیرونی : این سنگها بدین طریق تشکیل شده اند که مواد مذاب درون زمین به
بیرون راه پیدا کرده و در مجاورت هوا قرار گرفته و خیلی فوری و سریع سرد شده اند . در این سنگ ها
کریستال ها مجال تشکیل شدن نداشته و به شکل خمیری سرد شده اند . در ساختمان این سنگ ها بلور
وجود نداشته و یا خیلی کم وجود دارد مانند بازالت BASALT
3) سنگهایی هستند که مواد د مذاب آن به پوسته داخلی زمین نفوذ کرده و در آنجا به تدریج مشغول
سرد شدن بودند مانند نوع اول ولی قبل از آنکه خمیر آن کاملاً سرد شده و کریستال های آن کاملاً مجال
تشکیل شدن داشته باشند در اثر یک دگرگونی دیگر به بیرون رانده شده و بقیه خمیر به سرعت سرد شده
است . شکل این سنگها مخلوطی از دو نوع بالا میباشد بدین ترتیب که کریستال های آن داخل قسمت
خمیری بوده و در هم میباشد . با وجود بر اینکه جنس این سنگ ها یکنواخت است ولی شکل ظاهر و
ساختمان آن در قسمت های مختلف متفاوت میباشد.
و.................
درادامه مباحث زیر بررسی میشود:
سنگهای رسوبی
سنگهای دگرگونی
سنگهای ساختمانی
استخراج سنگ
برش سنگ
ابعاد سنگ
محلهای مصرف سنگ
رنگ سنگ
محل مصرف سنگها با توجه به شکل هندسی آن
سختی سنگ
ویژگیهای سنگهای ساختمانی
دسته بندی | پاورپوینت |
بازدید ها | 19 |
فرمت فایل | ppt |
حجم فایل | 668 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 34 |
پاورپوینت بررسی جامع سنگ در 34 اسلاید قابل ویرایش
سنگها یکی از قابل مطالعه ترین عناصر طبیعی می باشند که تقریباً برای تمام رشته های علوم مورد استفاده هستند . زیرا اگر این باور را داشته باشیم که عمر سنگ های موجود در کره زمین مساوی پیدایش کره زمین میباشد در این صورت این سنگها شاهد تمام تحولات کره زمینی بوده و بالاخره این سنگها مانند شناسنامه این کره خاکی هستند در این صورت مطالعه این سنگها برای باستان شناسان – فسیل شناسان – معدن شناسان – جغرافی دانان – کشاورزان و خیلی از علوم دیگر جالب میباشد . که هر کدام از این رشته ها نیاز به مطالعه وسیع و طولانی در شناخت سنگ و سایر مختصات آن از دیدگاه های خود را دارند . ولی از نظر مهندسین ساختمان مطالعه در سنگ بسیار اندک بوده و تقریباً رنگ و پایداری آن در مقابل عوامل جوی و همچنین پایداری آن در مقابل سایش و غیره محدود میشود
طبقه بندی سنگ
هر رشته از علوم سنگ ها را به طریقه ای دسته بندی مینمایند که بیشتر جوابگوی نیازهای همان رشته باشد برای مهندسین ساختمان دسته بندی سنگ ها در ابتدا به نوع پیدایش و تشکیل شدن آنها محدود میگردد . سنگها به سه گونه تشکیل شده اند سنگهای آذرین – سنگهای دگرگونی – سنگهای ته نشستی اگر درصد این سنگ ها را در اعماق زمین مطالعه کنیم در حدود 95% سنگ هایی که از عمق 100 متری زمین به پایین قرار دارد از سنگ های آذرین بوده و 5% بقیه سنگ های رسوبی و دگرگونی میباشد ولی در سطح زمین تا آنجا که در دسترس بشر است 75 % سنگها را سنگهای رسوبی و 25% بقیه را سنگهای آذرین و سنگهای دگرگونی تشکیل میدهد.
1_ سنگهای آذرین
سنگهای آذرین که به آنها سنگهای آتشفشانی هم میگویند سنگهایی هستند که از سرد شدن مواد گداخته که از قسمت مذاب زمین به بیرون فوران کرده است ایجاد شده .
به طور کلی منشا سنگهای روی زمین آذرین هستند ولی بعضی از این سنگ ها در اثر عوامل جوی و غلطیدن به روی هم خرد شده و این قطعات کوچک به وسیله آب رفت ها زیاد تر گشته و در اثر مرور زمان تحت فشارهای مختلف قرار گرفته و تشکیل سنگهای رسوبی را داده اند . سنگهای آذرین بر حسب نوع سرد شدن به 3 دسته تقسیم میشوند :
1) سنگهای آذرین درونی : طرز تشکیل آنها بدین طریق میباشد که مواد مذاب داخل هسته مرکز زمین به پوسته زمین نفوذ کرده و در آنجا به کندی و به تدریج سرد شده و تشکیل سنگهای آذرین درونی را داده اند این سنگها بلوری بوده و کریستال های آن مجال تشکیل شدن را داشته است به همین علت کریستال های آن درشت دانه بوده و اندازه آن در حدود میلیمتر میباشد ( بلورین یعنی آنکه مولکول های آن به طور منظم و طبق قاعده خاص و یکنواختی پهلوی یکدیگر قرار گرفته اند ) مانند گرا نیت GRANIT و دیوریت DIORIT .
2) سنگهای آذرین بیرونی : این سنگها بدین طریق تشکیل شده اند که مواد مذاب درون زمین به بیرون راه پیدا کرده و در مجاورت هوا قرار گرفته و خیلی فوری و سریع سرد شده اند . در این سنگ ها کریستال ها مجال تشکیل شدن نداشته و به شکل خمیری سرد شده اند . در ساختمان این سنگ ها بلور وجود نداشته و یا خیلی کم وجود دارد مانند بازالت BASALT
3) سنگهایی هستند که مواد د مذاب آن به پوسته داخلی زمین نفوذ کرده و در آنجا به تدریج مشغول سرد شدن بودند مانند نوع اول ولی قبل از آنکه خمیر آن کاملاً سرد شده و کریستال های آن کاملاً مجال تشکیل شدن داشته باشند در اثر یک دگرگونی دیگر به بیرون رانده شده و بقیه خمیر به سرعت سرد شده است . شکل این سنگها مخلوطی از دو نوع بالا میباشد بدین ترتیب که کریستال های آن داخل قسمت خمیری بوده و در هم میباشد . با وجود بر اینکه جنس این سنگ ها یکنواخت است ولی شکل ظاهر و ساختمان آن در قسمت های مختلف متفاوت میباشد
خواص عمومی سنگ های آذری و مقایسه آن با سنگ های رسوبی
کلیه سنگهای آذری دارای خواص مشترکی هستند که سنگهای رسوبی فاقد آن هستند :
سنگهای آذری توده ای بوده و یک پارچه است و بدون لایه بندی میباشد و جنس آن یکنواخت است .
سنگهای آذری فاقد فسیل و بقایای موجودات زنده میباشد زیرا از زمان بیرون ریختن تا زمان سرد شدن هیچ موجود زنده ای نمیتوانست در اثر حرارت زیاد به آن نزدیک شود
جنس سنگهای آذری یکنواخت بوده و فاقد رگه رگه هستند. در صورتی که سنگهای رسوبی لایه لایه بوده و ممکن است در وسط توده بزرگی از سنگ لایه خاک و یا لای وجود داشته باشد که مجال سنگ شدن پیدا نکرده است .
سنگهای آذری بر حسب نوع سرد شدنشان یا تمام بلوری و یا نیمه بلوری هستند.
سنگهای آذری از سنگهای رسوبی سخت تر هستند.
مگندی سنگهای آذری کمتر از سنگهای رسوبی می باشد.
وزن مخصوص سنگهای آذری بیشتر از سنگهای رسوبی است .
سنگهای دگرگونی
سنگهای دگرگونی همان طوری که از اسم آن معلوم است سنگهایی هستند که دگرگون شدهاند و این دگرگونی باعث تغییراتی در طرز تشکیل بلور و سایر مشخصات آن شده است. اگر سنگهای رسوبی و یا آذرین از محل تشکیل به علل گوناگون به جای دیگر مثلاً اعماق زمین منتقل بشوند و در آنجا تحت تاثیر فشار و یا حرارت و در مجاورت رطوبت قرار بگیرند تغییراتی در شکل آنها پیدا میشود که باعث دگرگونی آنها شده و بهمین علت به آنها سنگهای دگرگونی میگویند مانند سنگهای شیست و یا سنگ لوح و مرمرها.
سنگهای دگرگونی به حسب آنکه تحت چه درجه حرارت و یا فشاری دگرگون شدهاند انواع مختلف دارند. سنگهای آذری دگرگون شده را ارتو و سنگهای ته نشستی دگرگون شده را پارا میگویند.
استخراج سنگ
سنگهای ساختمانی از معدن بصورت قطعات بزرگ که ابعاد آن در حدود سه متر میباشد استخراج میشود جدا کردن قطعات سنگ از معدن اغلب بوسیله چاله زدن و دینامیت گذاری و روشن کردن دینامیت است که بدین طریق مقدار زیادی از سنگ در اثر انفجار ناشی از دینامیت و غیره خرد شده و غیر قابل استفاده میگردند. اخیراً در بعضی معادن با وسائل دیگر بجز دینامیت سنگها را جدا میکنند که ضایعات آن کمتر میباشد.
پس از جدا کردن سنگ از معادن آنرا بوسیله جرثقیل بارگیری کرده و بوسیله تریلی به محل کارخانه سنگبری حمل مینمایند.
محلهای مصرف سنگ
معمولاً در ساختمان از سنگ به دو علت استفاده میشود یکی بعلت زیبایی و رنگ آن و دیگر مقاومت آن در مقابل عوامل جوی و سایش و اغلب در موقع انتخاب سنگ هر دو مطلب را با هم در نظر میگیرند محل مصرف سنگ در ساختمان بشرح زیر است:
1)سنگ ازاره
محل برخورد دیوارهای خارجی ساختمان با زمین در محیط خارجی آن بیشتر از همه مکانها تحت تاثیر شدید عوامل جوی مانند برف و باران و یخبندان قرار دارد و معمولاً بلوک سیمانی و یا بلوک سفالی و یا آجری که دیوار با آن ساخته میشود مقاومت در مقابل این همه تغییرات جوی را ندارد و خیلی زود تخریب میگردد. بدین لحاظ در این محلها باید از مصالح مقاومتری استفاده شود. معمولاً در این محل یک ردیف سنگ به ارتفاع 25 تا 35 سانتیمتر قرار میدهند و این سنگ را طوری انتخاب میکنند که اولاً در مقابل عوامل جوی مقاومت نماید در ثانی رنگ آن طوری باشد که زود چرک نشده و در مقابل آفتاب مقاوم باشد در این مکانها معمولا ًاز سنگ تیشهای تیره رنگ استفاده مینمایند و نام کارگاهی متداولترین آن سنگ داغون تیشهای میباشد.
پاگردها
در ساختمانهایی که برای نصب پله از سنگ استفاده میشود معمولاً برای فرش پاگردها نیز از سنگ استفاده میگردد این سنگ اغلب از نوع سنگ پله بوده و ضخامت آن در حدود 2 سانتیمتر و ابعاد آن نیز در حدود 10×10 یا 20×20 میباشد بهر حال چون این فضاها کوچک بوده و در حدود 3 الی 4 متر مربع میباشد برای فرش آن از سنگ به ابعاد کوچک استفاده میگردد.
سختی سنگ
فردریک موس مهندس معدنشناس آلمانی (سال 1839 ـ 1773) سختی اجسام معدنی را به ده دسته تقسیم نمود:1) اجسام معدنی که با فشار دست سائیده میشوند مانند خاک چینی ـ تالک2) اجسام معدنی که با ناخن خط برمیدارند مانند سنگ گچ3) اجسام معدنی که با تیغه چاقو به آسانی سائیده میشوند مانند سنگ آهک4) اجسام معدنی که با چاقو سائیده میشوند مانند منیزیت ـ آهن5) اجسام معدنی که با تیغه چاقو به سختی خراش برمیدارند مانند لیمونیت ـ مغناطیس6) اجسام معدنی که با شیشه سائیده میشوند مانند هماتیت7) اجسام معدنی که روی شیشه خط میاندازند مانند کوارتس یا کوارتز8) اجسام معدنی که به آسانی روی شیشه خط میاندازند و یا روی کوارتز خط میاندازند مانند توپاز9) اجسام معدنی که خیلی آسان روی شیشه خط میاندازند مانند یاقوت10) اجسام معدنی که روی همه اجسام معدنی دیگر خط میاندازند مانند الماس که سختترین جسم معدنی است.
دسته بندی | معدن |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 3926 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 75 |
عبور امواج حاصل از انفجار باعث ایجاد تنش های کششی و فشاری در سنگ شده و توده سنگ را از لحاظ رفتار مکانیکی و دینامیکی تحریک می نماید . در بررسی کارایی مواد منفجر ه و به طور کلی ارزیابی کیفیت انفجار، داشتن اطلاع دقیق از رفتار سنگ تحت تنش های ناشی از انفجار و کیفیت انتقال و توزیع انرژی حاصله از آتشکاری نقش بسزایی دارند.
پدیده رشد ترک در مواد سنگی مسأله پیچیدهای است و اغلب نیازمند تکنیکهای پیشرفتهای جهت پیشبینی هندسه شکست میباشد. فرایند شکست با جوانهزنی ترک شروع میشود که وابسته به چقرمگی شکست است و بنابراین دقت هرگونه مدلسازی و نتایج آن به مقدار چقرمگی شکست سنگ بستگی دارد. از این رو تعیین مقدار چقرمگی شکست اهمیت ویژهای دارد. اولین تلاشها توسط اشمیت به منظور تعیین مقدار چقرمگی شکست سنگها بر مبنای روش تست استانداردی صورت پذیرفت که برای اندازهگیری چقرمگی شکست کرنش صفحهای مواد فلزی پیشنهاد شده بود . به دنبال آن کارهای آزمایشگاهی فراوانی جهت تعیین چقرمگی شکست سنگهای مختلف با استفاده از نمونههایی متفاوت صورت گرفت .صحت نتایج روشهای تست تدوینشده نیازمند نمونههایی با ابعاد هندسی بزرگ و هزینههای گران ماشینکاری بود که در عمل تهیه آنها از موادسنگی گاهی غیرممکن و یا غیرعملی بود تا اینکه نمونههای[1] Core معرفی شدند که نسبت به سایر نمونهها مزایای متعددی داشتند. مکانیک شکست سنگ به طور گسترده ای در فرایند آتشباری سنگها، شکست هیدرولیکی، تحلیل شیبهای سنگی، ژئوفیزیک، مکانیک زلزله، استخراج انرژی ژئوترمال زمین، حفاری های زیرزمینی، حفاری چاههای نفت و در بسیاری از مسائل کاربرد فراوانی دارد . هنگامی که یک سنگ ترک یا شکست ذاتی دارد، رفتار مکانیکی پیرامون انتهای ترک، فاکتور مهمی است که باید در طراحی و پایداری فرایندهای ذکر شده موردتوجه قرار گیرد . این مطالعه، کاربرد مکانیک شکست را برای مشخص کردن خصوصیات شکست بررسی میکند.هدف اصلی این تحقیق بررسی مکانیزم شکست سنگ در اثر انفجار –بخش عمده شکستگی سنگ و ایجاد درز و ترک چقرمگی و مقاومت سنگ و همچنین اهداف دیگر این تحقیق تحلیل عددی و میدانی انتشار امواج و ترکهای حاصل از انفجار پیش شکافی در توده سنگ، تحلیل عددی مکانیزم شکست پایه های سنگی در معادن عمیق، تعیین چقرمگی شکست یک نوع سنگ با استفاده از یک قطعه آزمایشگاهی اصلاح شده، اندازه گیری چقرمگی شکست سنگ و بررسی خصوصیات شکست آن تحت شرایط بارگذاری مرکب با استفاده از روشهای عددی و آزمایشگاهی، تحلیل اجزاء محدود نمونه CNSR جهت تعیین چقرمگی شکست مواد سنگی
کلمات کلیدی : شکتگی سنگ ،چقرمگی سنگ ،مکانیک سنگ
[1] Based Chevron Notched Specimens
فهرست مطالب
چکیده:ح
فصل اول کلیات... 1
مقدمه. 2
1-1-عوامل موثر بر کیفیت انتقال انرژی حاصله از آتشکاری.. 3
1-2-پارامتر های موثر در کیفیت انتقال انرژی.. 3
1-3-امپدانس سنگ و ماده منفجره3
1-4-ضریب امپدانس و ضریب جفت شدگی.. 4
1-5-تعریف متغیر های تحقیق.. 4
1-5-1-چقرمگی شکست... 4
1-5-2-مکانیک شکست... 5
1-6-مقاومت و مکانیک سنگها6
1-6-1-خواص مکانیکی سنگها6
1-6-2-مغزه گیری و آماده سازی نمونه:7
1-7- ویژگیهای مقاومت:8
1-7-1-شکست:8
1-7-2-مقاومت پسماند:8
1-8-تعیین مقاومت فشاری یک محوره8
1-8-1-عوامل موثر بر مقاومت فشاری:9
1-9-آنالیز فرآیند شکست سنگ.... 12
1-9-1-آتشکاری سنگ، دارای دو اثر می باشد:12
1-9-1-1-فشار دینامیکی:12
1-9-1-2- فشار استاتیکی:12
1-9-2-مکانیزم آتشکاری متوسط نامحدود. 13
1-10- زون شکست (زون فشرده شده ) :14
1-11-زون شکست (زون گسیختگی) :15
1-12-زون ارتعاش الاستیک :16
فصل دومادبیات تحقیق.. 17
2-1- عملیات درمعدن. 18
2-2- مشخصات پارامترهای شکست سنگ.... 18
2-3- شکست سنگ بعد از انفجار در معدن روباز. 19
2-4 روشهای آزمایشگاهی تعیین چقرمگی شکست سنگ در حالت کشش و برش... 20
2-4-1- نمونه های (SR):20
2-4-2-نمونه های (CB) :21
2-4-3- نمونه های (CCNBD) :22
2-4-4-نمونه های (SNSCB):23
2-5-روش PTS)) :24
2-6- تحقیقات انجام شده25
فصل سومروش های تحقیقات... 29
3- روش های تحقیقاتی برای ارتعاشات ناشی از انفجار. 30
3-1- شاخص های چگالی ارتعاش... 30
3-1-1-رابطه تجربی میرایی.. 30
3-2- تعیین چقرمگی شکست یک نوع سنگ ب ااستفاده از یک قطعه آزمایشگاه ی اصلاح شده33
3-2-1- معرفی روش تست جدید. 34
3-3- اندازه گیری چقرمگی شکست سنگ و بررسی خصوصیات شکست آن تحت شرایط بارگذاری مرکب... 36
3-4- تحلیل اجزاء محدود نمونه CNSR جهت تعیین چقرمگی شکست مواد سنگی.. 36
فصل چهارمیافته ها و نتایج.. 39
4-1- مکانیزم شکست سنگ.... 40
4-2-چقرمگی شکست :40
4-3-حالت های مختلف گسترش ترک :40
4-4- فشار چال، فشار انفجار و نواحی اطراف چال انفجار. 41
4-5- معیارهای تجربی پیش بینی شعاعهای آسیب اطراف چال انفجار. 42
4-6- براساس یک معیار سرانگشتی :43
4-7- برآورد مناطق پودر شده و ترکهای شعاعی اطراف چال انفجاری.. 44
4-8- عوامل اصلی میرایی امواج لرزهای :45
4-9- آزمایش های میدانی.. 45
4-9-1- تعیین ماکزیمم مقدار خرج در هر تاخیر. 45
4-9-2- نمودارهای عملی آتش باری.. 47
4-9-3- تداخل طول موج.. 49
4-3- تحلیل عددی مکانیزم شکست پایه های سنگی د رمعادن عمیق.. 51
4-4- تشریح تستهای آزمایشگاهی.. 53
4-5- خصوصیات مصالح.. 54
4-5-1-مدل المان محدود. 55
فصل پنجم نتیجه گیری.. 59
نتیجه. 60
منابع. 64
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1-مقایسه ی دو رفتار شکننده و شکل پذیر سنگ در اثر بار گذاری.. 9
شکل 1-2-تاثیر اثر انتهایی نمونه بر روی شکست سنگ.... 10
شکل 1-3- آزمایش مقاومت فشاری یک محوره سنگ با توجه به نسبت ارتفاع به قطر. 11
شکل 1-4-شکل شماتیکی دیاگرام تاثیرات آسیبی آتشکاری.. 14
شکل 2-1- هندسه و نحوه ی بارگذاری نمونه sr (Ouchterlony , 1988 )21
شکل 2-2- هندسه و نحوه ی بارگذاری نمونه CB ( ouchterlony , 1988)22
شکل 2-3- هندسه ، نحوه بارگذاری و مراحل ایجاد شکاف در نمونه (khan and Al –shayea ,2000) SNSCB.. 23
شکل2-4- هندسه نمونه ، نحوه بارگذاری و نمای شماتیک از نوک ترک قبل و بعد از تغییر شکل برای PTS –test ( Backers et al ,2002 )25
شکل 3-1- صورت گرافیکی نقاط اندازه گیری و منحنی رگرسیون. 32
شکل 3-2- قطعه SCB (ترک زاویه دار – تکیه گاه ها متقارن)34
شکل 3-3- قطعه ASCB (ترک مستقیم – تکیخ گاه ها نامتقارن )35
شکل 4-1-سه مود اصلی انتشار ترک.... 41
شکل 4-2- مقطع چال انفجار و مناطق پنج گانه اطراف آن براساس پیشنهاد ایورسن و هماران (2008)42
شکل 4-3-تغییرات تنش فشاری به کششی در اثر بازتاب از سطح آزاد در فاصله 20 متری از مرکز انفجار. 45
شکل 4-4-فرکانس ارتعاش از وقایع ثبت شده47
شکل 4-5-نمودار تخمین PPV براساس Q,R.. 48
شکل 4-6-نمودار برآورد ماکزیمم خرج ویژه برپایه PPV , R.. 48
شکل4-7-هندسهمدلساختهشدهواستفادهشدهدرتحلیلعددی.. 52
شکل 4-8- منحنیتیپبارجابجاییبراییکپایه. 52
شکل 4-9- منحنیرفتارپایهدرشرایطتودهسنگباصلبیتپائین.. 52
شکل 4-10 - منحنیرفتارپایهدرشرایطتودهسنگاحاطهکنندهباصلبیتبالا.. 53
شکل4-11-نحوهانجامتستبااستفادهازروش ASCB.. 54
شکل 4-12-هندسهنمونهآزمایشاصلاحشده Arcan.. 55
شکل 4-13-نمونهودستگاهاصلاحشده Arcan.. 56
شکل4-14-طرحیکمدلمشبندیشدهکاملازدستگاهونمونهاصلاحشده Arcan الف) قبلازبارگذاریب) بعدازبارگذاری 56
شکل 4-15-المانهایسینگولاراطرافراسترک.... 57
شکل 5-1- مقایسهنتایجچقرمگیشکستحاصلازتستآزمایشگاهیو. معیار MTS درمودهایمختلف.... 61
شکل5-2-تاثیرزاویهبارگذاریبرمقادیرنرخانرژیکرنشیآزادشدهکل (GT). 62
شکل5-3-تاثیرزوایایبارگذاریبرنرخانرژیآزادشدهکل،نرخانرژیآزادشدهمدکششیومدبرشی وانرژیمحاسبهشدهتوسط –J انتگرالدریکنمونهسنگآهک.... 63
شکل5-4-تاثیر زوایای بارگذاری بر مقادیر فاکتور شدت تنش برای یک نمونه سنگ آهک.... 63
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1- مغزه گیری و آماده سازی نمونه. 7
جدول 3-1- پارامترهای پایه مربوط به ارتعاشات ناشی از آتش باری و نتایج آزمایش های میدانی.. 31
جدول 4-1- روابط گوناگون برآورد منطقه پودر شده و ترکهای شعاعی اطراف چال انفجار. 44
جدول 4-2-اجازه ارتعاش ناشی از انفجار بر اساس استاندارد چین.. 46
جدول 4-3- نتایج موفقیت کاهش ارتعاشات و میزان کاهش در ارتعاشات... 50
جدول4-4اطلاعات استفاده شده در تحلیل عددی.. 51
جدول4-5-مشخصات مکانیکی سنگهای مورد استفاده در تحلیلهای المان محدود. 54
جدول 4-6- مقایسه بین روش های مختلف ارائه شده برای اندازه گیری چقرمگی شکست سنگ.... 58
دسته بندی | معدن |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 3926 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 75 |
عبور امواج حاصل از انفجار باعث ایجاد تنش های کششی و فشاری در سنگ شده و توده سنگ را از لحاظ رفتار مکانیکی و دینامیکی تحریک می نماید . در بررسی کارایی مواد منفجر ه و به طور کلی ارزیابی کیفیت انفجار، داشتن اطلاع دقیق از رفتار سنگ تحت تنش های ناشی از انفجار و کیفیت انتقال و توزیع انرژی حاصله از آتشکاری نقش بسزایی دارند.
پدیده رشد ترک در مواد سنگی مسأله پیچیدهای است و اغلب نیازمند تکنیکهای پیشرفتهای جهت پیشبینی هندسه شکست میباشد. فرایند شکست با جوانهزنی ترک شروع میشود که وابسته به چقرمگی شکست است و بنابراین دقت هرگونه مدلسازی و نتایج آن به مقدار چقرمگی شکست سنگ بستگی دارد. از این رو تعیین مقدار چقرمگی شکست اهمیت ویژهای دارد. اولین تلاشها توسط اشمیت به منظور تعیین مقدار چقرمگی شکست سنگها بر مبنای روش تست استانداردی صورت پذیرفت که برای اندازهگیری چقرمگی شکست کرنش صفحهای مواد فلزی پیشنهاد شده بود . به دنبال آن کارهای آزمایشگاهی فراوانی جهت تعیین چقرمگی شکست سنگهای مختلف با استفاده از نمونههایی متفاوت صورت گرفت .صحت نتایج روشهای تست تدوینشده نیازمند نمونههایی با ابعاد هندسی بزرگ و هزینههای گران ماشینکاری بود که در عمل تهیه آنها از موادسنگی گاهی غیرممکن و یا غیرعملی بود تا اینکه نمونههای[1] Core معرفی شدند که نسبت به سایر نمونهها مزایای متعددی داشتند. مکانیک شکست سنگ به طور گسترده ای در فرایند آتشباری سنگها، شکست هیدرولیکی، تحلیل شیبهای سنگی، ژئوفیزیک، مکانیک زلزله، استخراج انرژی ژئوترمال زمین، حفاری های زیرزمینی، حفاری چاههای نفت و در بسیاری از مسائل کاربرد فراوانی دارد . هنگامی که یک سنگ ترک یا شکست ذاتی دارد، رفتار مکانیکی پیرامون انتهای ترک، فاکتور مهمی است که باید در طراحی و پایداری فرایندهای ذکر شده موردتوجه قرار گیرد . این مطالعه، کاربرد مکانیک شکست را برای مشخص کردن خصوصیات شکست بررسی میکند.هدف اصلی این تحقیق بررسی مکانیزم شکست سنگ در اثر انفجار –بخش عمده شکستگی سنگ و ایجاد درز و ترک چقرمگی و مقاومت سنگ و همچنین اهداف دیگر این تحقیق تحلیل عددی و میدانی انتشار امواج و ترکهای حاصل از انفجار پیش شکافی در توده سنگ، تحلیل عددی مکانیزم شکست پایه های سنگی در معادن عمیق، تعیین چقرمگی شکست یک نوع سنگ با استفاده از یک قطعه آزمایشگاهی اصلاح شده، اندازه گیری چقرمگی شکست سنگ و بررسی خصوصیات شکست آن تحت شرایط بارگذاری مرکب با استفاده از روشهای عددی و آزمایشگاهی، تحلیل اجزاء محدود نمونه CNSR جهت تعیین چقرمگی شکست مواد سنگی
کلمات کلیدی : شکتگی سنگ ،چقرمگی سنگ ،مکانیک سنگ
[1] Based Chevron Notched Specimens
فهرست مطالب
چکیده:ح
فصل اول کلیات... 1
مقدمه. 2
1-1-عوامل موثر بر کیفیت انتقال انرژی حاصله از آتشکاری.. 3
1-2-پارامتر های موثر در کیفیت انتقال انرژی.. 3
1-3-امپدانس سنگ و ماده منفجره3
1-4-ضریب امپدانس و ضریب جفت شدگی.. 4
1-5-تعریف متغیر های تحقیق.. 4
1-5-1-چقرمگی شکست... 4
1-5-2-مکانیک شکست... 5
1-6-مقاومت و مکانیک سنگها6
1-6-1-خواص مکانیکی سنگها6
1-6-2-مغزه گیری و آماده سازی نمونه:7
1-7- ویژگیهای مقاومت:8
1-7-1-شکست:8
1-7-2-مقاومت پسماند:8
1-8-تعیین مقاومت فشاری یک محوره8
1-8-1-عوامل موثر بر مقاومت فشاری:9
1-9-آنالیز فرآیند شکست سنگ.... 12
1-9-1-آتشکاری سنگ، دارای دو اثر می باشد:12
1-9-1-1-فشار دینامیکی:12
1-9-1-2- فشار استاتیکی:12
1-9-2-مکانیزم آتشکاری متوسط نامحدود. 13
1-10- زون شکست (زون فشرده شده ) :14
1-11-زون شکست (زون گسیختگی) :15
1-12-زون ارتعاش الاستیک :16
فصل دومادبیات تحقیق.. 17
2-1- عملیات درمعدن. 18
2-2- مشخصات پارامترهای شکست سنگ.... 18
2-3- شکست سنگ بعد از انفجار در معدن روباز. 19
2-4 روشهای آزمایشگاهی تعیین چقرمگی شکست سنگ در حالت کشش و برش... 20
2-4-1- نمونه های (SR):20
2-4-2-نمونه های (CB) :21
2-4-3- نمونه های (CCNBD) :22
2-4-4-نمونه های (SNSCB):23
2-5-روش PTS)) :24
2-6- تحقیقات انجام شده25
فصل سومروش های تحقیقات... 29
3- روش های تحقیقاتی برای ارتعاشات ناشی از انفجار. 30
3-1- شاخص های چگالی ارتعاش... 30
3-1-1-رابطه تجربی میرایی.. 30
3-2- تعیین چقرمگی شکست یک نوع سنگ ب ااستفاده از یک قطعه آزمایشگاه ی اصلاح شده33
3-2-1- معرفی روش تست جدید. 34
3-3- اندازه گیری چقرمگی شکست سنگ و بررسی خصوصیات شکست آن تحت شرایط بارگذاری مرکب... 36
3-4- تحلیل اجزاء محدود نمونه CNSR جهت تعیین چقرمگی شکست مواد سنگی.. 36
فصل چهارمیافته ها و نتایج.. 39
4-1- مکانیزم شکست سنگ.... 40
4-2-چقرمگی شکست :40
4-3-حالت های مختلف گسترش ترک :40
4-4- فشار چال، فشار انفجار و نواحی اطراف چال انفجار. 41
4-5- معیارهای تجربی پیش بینی شعاعهای آسیب اطراف چال انفجار. 42
4-6- براساس یک معیار سرانگشتی :43
4-7- برآورد مناطق پودر شده و ترکهای شعاعی اطراف چال انفجاری.. 44
4-8- عوامل اصلی میرایی امواج لرزهای :45
4-9- آزمایش های میدانی.. 45
4-9-1- تعیین ماکزیمم مقدار خرج در هر تاخیر. 45
4-9-2- نمودارهای عملی آتش باری.. 47
4-9-3- تداخل طول موج.. 49
4-3- تحلیل عددی مکانیزم شکست پایه های سنگی د رمعادن عمیق.. 51
4-4- تشریح تستهای آزمایشگاهی.. 53
4-5- خصوصیات مصالح.. 54
4-5-1-مدل المان محدود. 55
فصل پنجم نتیجه گیری.. 59
نتیجه. 60
منابع. 64
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1-مقایسه ی دو رفتار شکننده و شکل پذیر سنگ در اثر بار گذاری.. 9
شکل 1-2-تاثیر اثر انتهایی نمونه بر روی شکست سنگ.... 10
شکل 1-3- آزمایش مقاومت فشاری یک محوره سنگ با توجه به نسبت ارتفاع به قطر. 11
شکل 1-4-شکل شماتیکی دیاگرام تاثیرات آسیبی آتشکاری.. 14
شکل 2-1- هندسه و نحوه ی بارگذاری نمونه sr (Ouchterlony , 1988 )21
شکل 2-2- هندسه و نحوه ی بارگذاری نمونه CB ( ouchterlony , 1988)22
شکل 2-3- هندسه ، نحوه بارگذاری و مراحل ایجاد شکاف در نمونه (khan and Al –shayea ,2000) SNSCB.. 23
شکل2-4- هندسه نمونه ، نحوه بارگذاری و نمای شماتیک از نوک ترک قبل و بعد از تغییر شکل برای PTS –test ( Backers et al ,2002 )25
شکل 3-1- صورت گرافیکی نقاط اندازه گیری و منحنی رگرسیون. 32
شکل 3-2- قطعه SCB (ترک زاویه دار – تکیه گاه ها متقارن)34
شکل 3-3- قطعه ASCB (ترک مستقیم – تکیخ گاه ها نامتقارن )35
شکل 4-1-سه مود اصلی انتشار ترک.... 41
شکل 4-2- مقطع چال انفجار و مناطق پنج گانه اطراف آن براساس پیشنهاد ایورسن و هماران (2008)42
شکل 4-3-تغییرات تنش فشاری به کششی در اثر بازتاب از سطح آزاد در فاصله 20 متری از مرکز انفجار. 45
شکل 4-4-فرکانس ارتعاش از وقایع ثبت شده47
شکل 4-5-نمودار تخمین PPV براساس Q,R.. 48
شکل 4-6-نمودار برآورد ماکزیمم خرج ویژه برپایه PPV , R.. 48
شکل4-7-هندسهمدلساختهشدهواستفادهشدهدرتحلیلعددی.. 52
شکل 4-8- منحنیتیپبارجابجاییبراییکپایه. 52
شکل 4-9- منحنیرفتارپایهدرشرایطتودهسنگباصلبیتپائین.. 52
شکل 4-10 - منحنیرفتارپایهدرشرایطتودهسنگاحاطهکنندهباصلبیتبالا.. 53
شکل4-11-نحوهانجامتستبااستفادهازروش ASCB.. 54
شکل 4-12-هندسهنمونهآزمایشاصلاحشده Arcan.. 55
شکل 4-13-نمونهودستگاهاصلاحشده Arcan.. 56
شکل4-14-طرحیکمدلمشبندیشدهکاملازدستگاهونمونهاصلاحشده Arcan الف) قبلازبارگذاریب) بعدازبارگذاری 56
شکل 4-15-المانهایسینگولاراطرافراسترک.... 57
شکل 5-1- مقایسهنتایجچقرمگیشکستحاصلازتستآزمایشگاهیو. معیار MTS درمودهایمختلف.... 61
شکل5-2-تاثیرزاویهبارگذاریبرمقادیرنرخانرژیکرنشیآزادشدهکل (GT). 62
شکل5-3-تاثیرزوایایبارگذاریبرنرخانرژیآزادشدهکل،نرخانرژیآزادشدهمدکششیومدبرشی وانرژیمحاسبهشدهتوسط –J انتگرالدریکنمونهسنگآهک.... 63
شکل5-4-تاثیر زوایای بارگذاری بر مقادیر فاکتور شدت تنش برای یک نمونه سنگ آهک.... 63
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1- مغزه گیری و آماده سازی نمونه. 7
جدول 3-1- پارامترهای پایه مربوط به ارتعاشات ناشی از آتش باری و نتایج آزمایش های میدانی.. 31
جدول 4-1- روابط گوناگون برآورد منطقه پودر شده و ترکهای شعاعی اطراف چال انفجار. 44
جدول 4-2-اجازه ارتعاش ناشی از انفجار بر اساس استاندارد چین.. 46
جدول 4-3- نتایج موفقیت کاهش ارتعاشات و میزان کاهش در ارتعاشات... 50
جدول4-4اطلاعات استفاده شده در تحلیل عددی.. 51
جدول4-5-مشخصات مکانیکی سنگهای مورد استفاده در تحلیلهای المان محدود. 54
جدول 4-6- مقایسه بین روش های مختلف ارائه شده برای اندازه گیری چقرمگی شکست سنگ.... 58
دسته بندی | معدن |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 313 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 67 |
سنگ یکی از مصالح ساختمانی بسیار قدیمی است انواع مختلف سنگ را که دارای مشخصات لازم باشند،میتوا ن به عنوان سنگ ساختمانی مورد استفاده قرار داداز آن نمونه میتوان به گرانیتها ،سنگهای اهکی،تراورتن و اراکونیت(مرمر)و000اشاره کرد0
از سنگهای مختلف بلوکهایی با ابعاد مختلف مثلا30×20×15تهیه نمود ومابقی نیز که لاشه سنگ است وبر اثر تراش سنگها تولید میشود ودر مصارف مختلف مثل پر کردن بین دیوارها وشفته ریزی وغیره کاربرد دارد0بطور کلی میتوان گفت سنگها باید دارای خواص زیر باشند تا بتوان آنها را با شرایط اقتصادی مناسب بعنوان سنگ ساختمانی مورد استفاده قراد داد0
1-فاقد کلیواژ،دیاکلاژ،درزه وشکاف باشند،یااینکه درزهی موجود در سنگنسبت بههم فواصل زیادی داشته باشند،تا بتوان از این گونه سنگها بلوکهایی استخراجنمود که ابعاد آنها حداقل کمی بیشتر از اندازه سنگ مورد در خواست باشند شرایط استخراج باید به گونه ای باشد که بتوان سنگها را در قطعات بزرگ وبصورت بلوکهای بزرگ استخراج نمود0
فهرست مطالب
چکیده:1
مقدمه. 2
مشخصات کیفی لازم جهت سنگهای ساختمانی.. 3
عوامل مؤثر در کیفت سنگ:7
فصل اول :11
-کلیات آشنائی باسنگ تراورتن. 11
-تراورتن وتشکیل آن:11
-ساختهای تراورتن:14
-تاریخچه تراورتن در محلات :16
-خواص فیزیکی ومکانیکی سنگ تراورتن:17
-آنالیزشیمیایی سنگ تراورتن :18
-موقعیت جغرافیایی منطقه ومعدن :19
1-2-4-موقعیت محلات:23
1-1-5-توپوگرافی محلات.. 24
-آب وهوای محلات:25
1-1-7-زمین شناسی عمومی محلات:26
1-2-8-زمین شناسی ساختمانی:27
1-2-9- خاک شناسی:28
1-2-10- چینه شناسی منطقه:29
-سازندهای دوران دوم:32
سازندهای زمین شناسی دوران سوم:34
رسوبات دران چهارم:35
1-2-11- سنگهای آذرین منطقه:35
1-2-11-سنگهای رسوبی منطقه:35
فصل دوم:37
-زمین شناسی معدن و موقعیت جغرافیایی آن:37
زمین شناسی معادن:37
-مناطق مورد بهره برداری معدن:39
-شرح منطقه 6 پایین:44
-سنگ شناسی و کانی شناسی:45
فصل سوم:46
-استخراج (روشها وتکنیکها)46
-طرز استفاده از دستگاه حفار:49
-چگونگی استخراج سنگ ساختمانی:49
-محاسبات مربوط به میزان حفاری:50
چالزنی توسط راسُل:51
مُحاسبه آب و برق مورد نیاز سیم بُرش:54
فصل چهارم:57
ماشین آلات مورد استفاده درمعدن وتجهیزات معدن. 57
-تجهیزات موجود در معدن:57
نکات ایمنی هنگام کارکردن:59
نتیجه گیری:60
منابع ومأخذ:62