انفجار یا شکست سنگ با استفاده از باروت یکی از روش‌های قدیمی برای استخراج معادن و ساخت تونل‌ها بوده است. این روش در گذشته بسیار متداول بوده و امروزه نیز در برخی موارد خاص از آن استفاده میشود.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی و ظهور روش های جدید و کارآمد، روش های تخریب سنگ مختلفی وجود دارد. بسیاری از این روش ها، در تخریب اجسام سخت دیگری همچون ساروج نیز به کار می رود.
بهترین و کاربردی ترین روش در تخریب سنگ، انفجار است. کاربردهای گسترده این روش در استخراج معادن،حفاری تونل‌ها، پروژه‌های ساخت و ساز و مهندسی عمران، می‌توان آن را به عنوان یکی از روش‌های مهم و مؤثر در صنعت و مهندسی مدرن دانست.
ماده منفجره به ماده ای گفته میشود که سرعت سوختن یا انفجارش ، بیشتر از ۱۸۰۰ متر برثانیه باشد. سرعت بالای انفجار و موج حاصل از ان باعث تخریب سنگ میشود.
فهرست محتوای مقاله
شکستن سنگ یک مرحله ضروری در پروژه‌های معدنی و مهندسی عمران است. می‌توان آن را به عنوان فرآیند حذف مواد سخت، فشرده یا سیمانی با استفاده از روش‌های معمولی یا جایگزین انفجار ماننده استفاده از مواد شیمیایی برای شکستن سنگ تعریف کرد.
از زمان‌های قدیم، از روش شکستن سنگ سخت متفاوت در شکستن سنگ‌ها برای استفاده در فرآیندهای بعدی مورد استفاده قرار گرفته است. در قرن هفدهم، پودر سیاه (باروت) به عنوان وسیله‌ای برای شکستن سنگ‌ها در پروژه‌های معدنی و ساختمانی مورد استفاده قرار گرفت، در حالی که روش‌های مکانیکی در این زمینه تقریباً 120 سال پیش آغاز شد.
با وجود پیشرفت شتابان در صنعت معدن و همچنین سایر صنایع مرتبط، حفاری و انفجار معمولی گزینه‌های ترجیحی برای شکستن سنگ باقی مانده است. در این محتوا از فلات کالا به بررسی روش شکست و تخریب سنگ با استفاده از باروت و کاربردها و مزایا و موارد ایمنی آن می پردازیم.
مراحل انفجار یا شکست سنگ با باروت
تهیه و آماده‌سازی باروت:
- باروت از مخلوط نیترات پتاسیم، زغال چوب و گوگرد تشکیل شده است. این مواد باید به نسبت‌های معین مخلوط شوند تا باروت با کیفیت مناسب تهیه شود.
حفاری و ایجاد حفره‌های انفجاری:
- با استفاده از دریل‌های دستی یا ماشینی، حفره‌های انفجاری در سنگ ایجاد میشود. عمق و قطر این حفره‌ها بسته به نوع و سختی سنگ و همچنین مقدار باروت مورد نیاز متفاوت است.
بارگذاری باروت:
- باروت به دقت درون حفره‌های ایجاد شده قرار داده میشود. برای اطمینان از انفجار کامل، معمولاً از یک لایه باروت در پایین حفره و یک لایه دیگر در بالای آن استفاده میشود.
نصب فیتیله و مواد انفجاری کمکی:
- فیتیله انفجاری به باروت متصل میشود. این فیتیله معمولاً از مواد کندسوز ساخته شده و به صورت پیوسته به باروت متصل است تا امکان کنترل انفجار فراهم شود.
- در برخی موارد، مواد انفجاری کمکی مانند دینامیت نیز به باروت اضافه میشود تا شدت انفجار افزایش یابد.
پوشش حفره:
- پس از بارگذاری باروت و نصب فیتیله، حفره با مواد نرم مانند خاک، شن یا خاک‌اره پوشانده میشود تا از پراکندگی و کاهش اثربخشی انفجار جلوگیری شود.
تنظیم زمان:
- زمان‌بندی انفجار: زمان مناسب برای انفجار تنظیم میشود که این زمان‌بندی بر اساس نیاز پروژه و شرایط محیطی مشخص میشود.
خروج از محل:
- تخلیه منطقه: قبل از انفجار، تمام افراد از منطقه تخلیه شده و به مکان‌های امن منتقل می‌شوند.
انفجار:
- پس از اطمینان از آماده‌سازی کامل، فیتیله با استفاده از یک مشعل یا کبریت مشتعل میشود. سپس افراد از محل انفجار فاصله می‌گیرند و به نقطه امنی می‌روند.
- با سوختن فیتیله، باروت درون حفره مشتعل شده و با ایجاد انفجار، سنگ را می‌شکند یا تخریب می‌کند.
اگر درب چال به خوبی پلمپ شود ، بطوری که بعد از انفجار باز نشود ، انفجار صدای کمی خواهد داشت و همچنین پرتاب سنگ هم ندارد.
نکات ایمنی هنگام انفجار سنگ
- استفاده از تجهیزات حفاظتی: حتماً از کلاه ایمنی، دستکش، عینک محافظ و لباس‌های محافظتی استفاده شود.
- فاصله ایمن: افراد باید به فاصله‌ای امن از محل انفجار بروند تا از خطرات احتمالی مانند پرتاب سنگ‌ها و مواد منفجره جلوگیری شود.
- کنترل شرایط محیطی: انفجار باید در شرایط جوی مناسب انجام شود. بارندگی و باد شدید می‌تواند خطرات انفجار را افزایش دهد.
- آموزش و تجربه: این کار باید توسط افراد ماهر و آموزش‌دیده انجام شود. عدم دقت و تجربه کافی می‌تواند منجر به حوادث جدی شود.
- مجوزهای لازم: اطمینان حاصل شود که تمام مجوزهای لازم برای انجام عملیات تخریب با باروت دریافت شده است.
مزایای استفاده از انفجار برای شکستن سنگ
1.کارایی بالا:
- سرعت عملیات: انفجار به طور سریع و مؤثر می‌تواند حجم زیادی از سنگ را در زمان کوتاهی بشکند و از بین ببرد.
- قدرت زیاد: قدرت انفجار باعث میشود سنگ‌های سخت و بزرگ به راحتی و به طور کامل شکسته شوند.
2.کاهش هزینه‌های نیروی انسانی:
- نیاز کمتر به نیروی کار: استفاده از انفجار باعث کاهش نیاز به نیروی انسانی زیاد برای انجام کارهای دستی و فیزیکی سنگین میشود.
3.دسترسی به نقاط دشوار:
- نواحی سخت‌گذر: انفجار می‌تواند در نواحی سخت‌گذر و غیرقابل دسترسی که استفاده از ماشین‌آلات سنگین دشوار است، به کار گرفته شود.
4.صرفه‌جویی در زمان:
- زمان کوتاه‌تر: عملیات انفجار به طور قابل توجهی زمان اجرای پروژه‌های بزرگ مانند حفاری تونل‌ها و استخراج معادن را کاهش می‌دهد.
5.افزایش بهره‌وری:
- بهره‌وری بالا: با استفاده از انفجار، می‌توان حجم زیادی از سنگ را در یک زمان شکست که باعث افزایش بهره‌وری کلی پروژه میشود.
کاربردهای انفجار برای شکستن سنگ
استخراج معادن:
- استخراج مواد معدنی: انفجار برای استخراج مواد معدنی مانند زغال سنگ، فلزات و سنگ‌های قیمتی از معادن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- تهیه سنگ‌های ساختمانی: استخراج سنگ‌های ساختمانی مانند سنگ آهک و گرانیت از معادن نیز به وسیله انفجار انجام میشود.
حفاری تونل‌ها:
- ساخت تونل‌های حمل و نقل: در پروژه‌های ساخت تونل‌های حمل و نقل مانند تونل‌های راه‌آهن و مترو، از انفجار برای حفاری و شکستن سنگ‌ها استفاده میشود.
- تونل‌های آب و برق: تونل‌های انتقال آب و تونل‌های برق‌رسانی نیز با استفاده از انفجار حفاری و ساخته می‌شوند.
پروژه‌های ساخت و ساز:
- راه‌سازی و بزرگراه‌ها: در ساخت جاده‌ها، بزرگراه‌ها و باندهای فرودگاه، از انفجار برای حذف سنگ‌ها و موانع استفاده میشود.
- سدسازی: در پروژه‌های ساخت سد، از انفجار برای حفاری و آماده‌سازی بستر سد استفاده میشود.
مهندسی عمران:
- تخریب سازه‌های قدیمی: از انفجار برای تخریب سازه‌های بتنی و ساختمان‌های قدیمی به منظور بازسازی یا ساخت سازه‌های جدید استفاده میشود.
- پروژه‌های شهری: در پروژه‌های شهری برای ایجاد فضاهای زیرزمینی مانند پارکینگ‌ها و خطوط فاضلاب از انفجار استفاده میشود.
