سيم برش الماسه و تعيين قطر بيروني سيم برش و بيان استاندارد ASTM

فهرست
عنوان                                        صفحه
تقدير و تشكر    1
چكيده:     2
مقدمه :     3
فصل اول:     4
آشنايي با روشهاي مختلف استخراج سنگ     4
1-1ـ مقدمه :     5
1ـ2ـ روش استخراج با چال هاي موازي :     6
1-3- استخراج بلوك به كمك پارس و گوه :     7
1ـ4 ـ استخراج بلوك به شيوه مكانيكي :     7
1 ـ 5 ـ استخراج به كمك مواد ناريه سبك :     8
1 ـ 6 ـ استخراج با ماشين هاي شيارزن ( هاواژ ) :     8
1 ـ 6 ـ 1 ـ ماشين شيارزن با باوزي زنجير دار :     9
1ـ 6 ـ 2ـ ماشين هاواژ با ديسك برنده :     11
1 ـ 6 ـ 3 : ماشين شيارزن با صفحه فرز :     11
1 ـ 7 ـ روش استخراج هيدرومكانيكي :     12
1 ـ 8 ـ روش استخراج به كمك حرارت :     13
1 ـ 9 ـ روش استخراج با سيم برش فولادي :     13
1ـ 10 ـ روش استخراج سنگ با سيم برش الماسه :     14
فصل دوم :     16
بررسي خواص فيزيكي ومكانيكي     16
سنگ‌هاي ساختماني ومقايسه آن با    16
استاندارد ASTM    16
2ـ 1 ـ مقدمه :    17
2-2 خواص فيزيكي ومكانيكي سنگ هاي چيني ايران:     17
2 ـ 3 مقايسه خواص فيزيكي ومكانيكي سنگ هاي چيني ايران با استاندارد ASTM :     27
2 ـ 3 مقايسه خواص فيزيكي ومكانيكي سنگ هاي چيني ايران با استاندارد ASTM :     28
فصل سوم :     32
سيم برش الماسي و تعيين قطربيروني     32
سيم برش مطابق با استاندارد ASTM     32
3ـ1 ـ مقدمه :     33
3ـ2ـ1ـ دستگاه تأمين كننده حركت سيم:     33
3ـ2ـ2 ـ سيم برش الماسه : سيم برش الماسه به طور كلي شامل اين قسمتهاست :     34
3 ـ3 ـ مهره هاي الماسه دار ( سيگمنت ها ) :     34
3 ـ4 ـ مشكلات ومعايب سيگمنت هاي آبكاري شده برقي :     34
3ـ 5 ـ مزاياي توليد سيم الماسه به صورت اشباع شده :     35
اندازه گيري قطر بهينه سيم برش :     36
3ـ 7 ـ آزمايشات مربوط به قطر بهينه سيم برش :     37
3ـ 8 ـ مزاياي استفاده از سيم برش الماسي     40
فصل چهارم :     43
نتيجه گيري و پيشنهادات     43
منابع :     46



چكيده:
 يكي ازپارامتر هاي مهم در انتخاب ابزار مناسب برش تخته سنگ ، شناخت نوع سنگ قابل برش و خواص فيزيكي و مكانيكي آن مي باشد. در اين راستا خواص مذكور بايستي با معيار هاي استاندارد ASTM مطابقت داشته تا پس از برش ، ارزش اقتصادي داشته و متناسب با آن خصوصيات ، بتوان ابزار مناسب برش را انتخاب نمود. يكي از ابزار هاي مهم مورد استفاده در برش تخته سنگ ، سيم برش الماسه مي باشد.استفاده از اين تكنولوژي در اكثر معادن جهان توسعه پيدا كرده و امتيازات ويژه اي نسبت به ديگر تكنيك هاي برش تخته سنگ دارد. اين تكنولوژي شامل وارد كردن متالوژي ساييدن و چكش خواري همراه با چرخش مي باشد . در اين مطالعه سعي شده است كه علاوه بر آشنايي با روش هاي مختلف برش تخته سنگ ، تركيب سيم هاي مركب الماسه دار و كابل هاي با مقاومت بالاي تركيب يافته از مس و نبوبيم و اندازه قطر بهينه سيم برش ، مورد بحث قرار گيرد.
مقدمه :
روشهاي متعدد و متنوعي براي استخراج سنگ هاي ساختماني وجود دارد . استفاده از مواد منفجره ،برش با جت آب ، ليزر ، شعله وغيره به دلايلي از قبيل هزينه تمام شده بالا ، محدوديت تجهيزات ، مطالعاتي بودن روش و پايين آوردن كيفيت قواره، كاربرد زيادي در استخراج سنگهاي ساختماني ندارند. روش مرسوم در اكثر معادن سنگ هاي ساختماني ، استفاده از سيم برش الماسه و مواد انبساطي است .در سالهاي اخير با پيشرفت علم مواد در ساخت سيم هاي مركب الماس دار با مقاومت بالاي مس ونبوبيم، استفاده از اين تكنولوژي با توجه به مرغوبيت توليد، كنترل روند پيشرفت كار، بهداشت كاري كارگران و هزينه هاي تمام شده ي استخراج و حمل بيش از گذشته مورد توجه متخصصان قرار گرفته است. هر چند استفاده از اين روش نيز به نوبه ي خود مشكلاتي از قبيل هزينه بالاي سيگمنت ، پارگي سيم در حين كار و عدم دسترسي به آب در تراز هاي بالا را به همراه دارد . در اين مطالعه ضمن معرفي و مقايسه ي روشهاي استخراج سنگ ، كاربردي ترين روش به نام سيم برش الماسي معرفي مي‌گردد.

-1ـ مقدمه :
با توجه به پيشرفت روزافزون صنعت و معدن و اهميت بالاي آن ، امروزه بسياري از معادن باارزش ايران به روش رو باز استخراج مي شوند. ايران تنوع چشمگيري از سنگهاي تزييني مختلف را در خودجاي داده است ، ولي متأسفانه سهم چنداني از بازارهاي جهاني را كسب نكرده است. گرچه عوامل متعددي در اين عدم موفقيت سهيم هستند ولي روشهاي نامناسب توليد، استخراج و فرآوري به ويژه براي سنگها ي سخت مانند گرانيت باعث گرديده است تا نتوان از پتانسيل هاي معدني ايران استفاده بهينه نمود . ابزارهاي اوليه بشر براي كندن سنگ واستفاده از آن بسيار ساده و ابتدايي بودند اما توسعه سريع و پيشرفت بشر در زمينه هاي تكنولوژي باعث ايجاد تغيرات عمده در ساختار اقتصادي و اجتماعي جامعه گرديد و روشهاي متعدد و متنوعي را براي استخراج سنگ پيش روي بشر قرار داد . روشهاي متعددي از جمله استفاده از مواد منفجره ، مواد منبسط شونده ، سيم برش ، جت شعله، جت آب و ليزر براي استخراج سنگهاي ساختماني مورد استفاده قرار گرفت .
در اين فصل سعي بر اين است انواع روشهاي برش سنگ معرفي و توضيحات مختصري  در ارتباط با اين روشها به رشته تحرير در آورده شود و در فصل سوم بهينه ترين روش استخراج سنگ به نام روش سيم برش الماسي به طور اخص مورد بحث و  معرفي قرارگيرد .
علاوه بر روش استخراج سنگهاي ساختماني به كمك مواد ناريه كه تفاوت عمده اي با استخراج ساير مواد معدني ندارد وفقط با كنترل فاصله چالها و انتخاب نوع مواد ناريه وميزان خرج گذاري و استخراج قطعات بزرگتر اقدام مي گردد . روشهاي ديگر به شرح زير مي باشد :
1ـ2ـ روش استخراج با چال هاي موازي :
روش استخراج سنگ به كمك چالهاي موازي ، قديمي ترين روش استخراج سنگ از سينه كار مي‌باشد. در اين روش ابتدا در خط مورد نظر كه بعداً ضلعي از صفحه جدا شدني خواهد بود ، تعدادي چال به فواصل معين از يكديگر حفر مي گردد .فاصله چال هاي يك رديف مي تواندتا چندين سانتيمتر متغير باشد. اين امر به نوع سنگ ، وزن مخصوص واستحكام سنگ بستگي دارد.هر چه چال ها به هم نزديكتر باشند ، بلوك بهتر ومطمئن تر جدا مي شود . البته از نظر اقتصادي تعداد زياد چال ها پر هزينه است و بايد فاصله مناسب چال ها را براي هر نوع سنگ با آزمايشات متعدد به دست آورد .
همچنين عمق چال به جنس سنگ و ارتفاع بلوك مورد نظر بستگي دارد . مثلاً :
    گرانيت چهار پنجم ارتفاع بلوك
    سنگ آهك يك سوم تا يك دوم ارتفاع  بلوك
    مرمر دو سوم ارتفاع بلوك
استخراج سنگ به كمك چال هاي موازي براي كانسارهايي كه لايه بندي طبيعي دارند و نياز به حفر چال هاي افقي ندارند ، نظير معادن تراورتن با موفقيت انجام مي‌گيرد.
پس از حفر چال هاي مورد نياز به سه روش بلوك را از توده سنگ جدا مي كنند.
1-3- استخراج بلوك به كمك پارس و گوه :
پس از حفر چال ها در هر يك ، دو تيغه ي فلزي و يك گوه كه از جنس فلز محكم است، قرار مي گيرد.در اين حالت ابتدا گوه به كمك يك چكش سبك ، جا گذاري مي شود. سپس با يك پتك عمل ضربه زني به روي گوه با شكافتن سنگ صورت مي گيرد .




1ـ4 ـ استخراج بلوك به شيوه مكانيكي :
در اين روش جهت جدا كردن بلوك از توده سنگ پس از حفر چال ها از يك نوع چكش هيدروليكي استفاده مي شود. با اين روش زمان استخراج كاهش مي يابد و قدرت بدني كمتري لازم است .



اين چكش ها قدرت زيادي دارند و با يك پمپ هيدروليكي راه اندازي مي شوند. نيروي محركه مي تواند توسط نيروي برق و يا هواي فشرده تأمين گردد . در برخي موارد ، پمپ هيدروليكي به وسيله موتور بنزيني به حركت در مي آيد.
1 ـ 5 ـ استخراج به كمك مواد ناريه سبك :
در معادن سنگ گرانيت معمولاً ابتدا چالهاي عمودي و افقي به فواصل مناسب حفر مي شوند آنگاه با استفاده از مواد ناريه مخصوص و فتيله انفجاري آتشبازي صورت مي گيرد وبلوك از توده سنگ جدا مي شود . در اين روش براي آتشبازي از مواد منفجره اي كه وزن مخصوص وسرعت انفجار كم دارند مانند K – Pipecharg استفاده مي شود . اين ماده منفجره از مواد نيتروگليسيريني است و قدرت تخريبي آن كمي از باروت بيشتر مي باشد و به شكل استوانه اي تهيه مي گردد.
1 ـ 6 ـ استخراج با ماشين هاي شيارزن ( هاواژ ) :
ماشين هاي شيارزن در سنگهايي كه سختي آن چندان زياد نيست با موفقيت به كار رفته ولي در سنگهاي سخت نظير گرانيت نتيجه مطلوبي نداشته است . روش استخراج به كمك ماشين شيارزن بدين گونه است كه با ماشين صفحات از پيش تعيين شده سنگ را مي برند و بلوك را از سينه كار جدا مي كنند . ماشين هاي شيار زن طوري به كار گرفته مي شوند كه صفحات ، پياپي از بلوك هاي متعددي در طول يك خط بريده مي شوند و بدين وسيله جابه جايي ماشين به حداقل مي رسد . سه دسته ماشين شيارزن وجود دارد :
الف ) ماشين شيارزن با بازوي زنجير دار
ب ) ماشين شيارزن با ديسك برنده
 ج ) ماشين شيارزن با صفحه فرز