معرفی کتراک سنگ و ساروج

کتراک از جمله مواد غیر منفجره شیمیایی در معادن می باشد که با استفاده از اعمال نیروی کشش در دیواره چال باعث شکست سنگ می گردد. کتراک به گونه ای عمل می کند که گاز و حرارت بالایی تولید نکرده ولی عمل شکست را تقریبا مانند انفجار انجام می دهد.

کتراک | تخریب ساروج | تخریب سنگ

آماده سازی خمیر کتراک

ماده شیمیایی کتراک در اثر اختلاط با آب جهت انجام عملیات تخریبی به کار می رود. که برای این اختلاط توجه به نکاتی ضروری می باشد.

تاریخچه کتراک

امروزه معدنکاری و شیوه های رایج در آن در حال تحول است و بسیاری از مراکز و موسسات تحقیقاتی فعال در امور معدن برای پیشبرد اهداف معدنکاری دست به تولید موادی می زنند که بیشترین بازدهی را دارا بوده و در عین حال علاوه بر ارزانی قیمت ‌‌، با محیط زیست سازگاری داشته باشد.
یکی از مواردی که به طور روز افزون در کارهای معدنی مورد استفاده قرار می گیرد انواع پودر های منبسط شونده است. این پودرها پس از مخلوط شدن با آب، به صورت دوغاب در درون چال های از پیش حفاری شده ریخته می شوند و پس ازمدتی در اثر پدیده هیدراتیزاسیون وآبگیری، دوغاب حاصله تا چندین برابر خود افزایش حجم می دهد و در اثر این افزایش حجم، یک تنش فشاری بالایی به دیواره چالها وارد می کند و این تنش در نهایت موجب شکسته شدن دیواره چال، در نقاط ضعف موجود در اطراف دیواره می گردد.

با حفاری و آرایش چالها در جهت های خاص می توان شکسته شدن دیواره چالها را هدایت نمود و در نهایت قطعات سنگ و یا بتن را به طور دلخواه برش داد.

مزایا استفاده از پودرهای منبسط شونده

۱. عدم نیاز به استفاده از مواد ناریه : از آنجایی که بسیاری از معادن و یا سازه های بتونی زائد و قابل تخریب، در مجاورت مناطق مسکونی جاده ها و یا خطوط تاسیساتی آب و برق نفت قرار دارند، برای رعایت شرایط ایمنی امکان استفاده از مواد ناریه وجود ندارد به همین دلیل باعث شده که این معادن به طور دست نخورده باقی بمانند و یا بهره برداری از آنها با ظرفیت پایین انجام شود. استفاده از پودرهای منبسط شونده می تواند تا حد زیادی به امر استخراج و برش قطعات سنگی و بتنی کمک نماید. ضمناً چون استفاده از مواد ناریه در ایران از نظر امنیتی مستلزم رعایت شرایط خاص می باشد، به همین خاطر رعایت این شرایط زمان و هزینه بسیار زیادی صرف می شود، لذا بسیاری از افراد ترجیح می دهند از مواد جایگزین دیگری به جای مواد ناریه استفاده کنند.
۲. سهولت استفاده : استفاده از پودرهای منبسط شونده نیاز به نیروی متخصص ندارد و با یک آموزش کوتاه مدت می توان از این پودرها استفاده کرد.

کتراک | تخریب ساروج | تخریب سنگ
۳. سهولت حمل ونقل : پودرهای منبسط شونده دارای بسته بندی مخصوصی بوده و به آسانی قابل حمل و نقل هستند و در محل مصرف آماده سازی و مصرف می شوند.
۴. انعطاف پذیری شکل برش : معمولاً در انجام عملیات آتشباری شکل برش چندان دلخواه نیست و با کم و زیاد کردن میزان مواد ناریه و نوع آن، شکل برش از حالت دلخواه خارج می گردد. این مسئله به خصوص در معادن سنگ دارای اهمیت زیادی است. از آنجایی که در هنگام استفاده از پودرهای منبسط شونده، چالها در راستای برش دلخواه حفر می شوند و همواره شکست در راستای چالهای حفاری شده رخ می دهد. لذا می توان به سادگی به سطح برش مطلوب دست یافت.
۵. سازگاری با محیط زیست : به طور کلی پودرهای منبسط شونده ترکیباتی از مواد معدنی طبیعی می باشند. که استفاده ازآنها مشکل خاصی را از نظر زیست محیطی به وجود نمی آورد.

۶. استاندارد نبودن بعضی از این مواد : بسیاری از پودرهای منبسط شونده موجود در بازار ایران توسط تولیدکنندگان مختلفی تهیه می شوند و به دلیل رقابت مالی ، بسیاری از این تولیدکنندگان ، استانداردهای تولید را رعایت نمی کنند از این رو بسیاری از محصولات تولیدی از نظر کیفیت فاقد مشخصات مطلوب هستند.

۷. شرایط آب و هوایی : بسیاری از پودرهای موجود در بازار ایران برای استفاده در شرایط آب و هوایی مختلف تولید نمی شوند و لذا از پودر واحدی در مناطق گرم و سرد استفاده می گردد. از این جهت چون عامل گرما نقش بسیار زیادی در فرآیند انبساط این پودرها دارد، در هوای سرد از بازدهی زمانی و مالی معدن به شدت کاسته می شود.
۸. خطر انفجار و پرتاب سنگ : به دلیل پایین بودن کیفیت بسیاری از پودرهای داخل کشور در هنگام استفاده از این پودرها در هوای گرم و به خصوص در چالهایی که در سنگ های آفتاب خورده حفر شده اند، این پودرها تقریبا بلافاصله پس از استفاده دچار انبساط شدید شده و تقریبا مشابه مواد منفجره در هنگام انفجار عمل کرده و باعث پرتاب سنگ می گردد.

۹. کوچکی ابعاد برش : به دلیل کیفیت پایین بسیاری از پودرهای داخلی ، میزان انبساط با یکدیگر تفاوت داشته و سطح برش خورده فاقد شکل صاف و یکنواخت است.
۱۰. ایمنی : بسیاری از افراد که از بعضی پودرهای تولید داخل استفاده کرده اند از بروز بعضی ناراحتی های ریوی ، چشمی شکایت می کنند. اگر چه ارتباط مستقیم بروز این امراض با استفاده از این پودرها به اثبات نرسیده است ولی پایین بودن کیفیت تولید و استفاده از مواد مضر به خاطر ارزان تمام شدن.
در کل از مزایای این پودرها می توان به سهولت استفاده ، سازگاری با محیط زیست ، سهولت حمل و نقل و انعطاف پذیری شکل برش اشاره کرد. از معایب این روش هم می توان به شرایط آب و هوایی ، کوچکی ابعاد برش ، خطر انفجار و پرتاب سنگ و استاندارد نبودن بعضی از مواد اشاره کرد.

معایب استفاده از پودرهای منبسط شونده

۱. استاندارد نبودن بعضی از این مواد : بسیاری از پودرهای منبسط شونده موجود در بازار ایران توسط تولید کنندگان مختلفی تهیه می شوند و به دلیل رقابت مالی، بسیاری از این تولید کنندگان استاندارد های تولید را رعایت نمی کنند. از این رو بسیاری از محصولات تولیدی از نظر کیفیت فاقد مشخصات مطلوب هستند.
۲. شرایط آب وهوایی : بسیاری از پودرهای موجود در بازار ایران برای استفاده در شرایط آب و هوایی مختلف تولید نمی شوند و لذا از پودر واحدی در مناطق گرم و مناطق سرد استفاده می گردد. از این رو چون عامل گرما نقش بسیار تعیین کننده ای در فرآیند انبساط این پودرها دارد، در هوای سرد از بازدهی زمانی و مالی معدن به شدت کاسته می شود.

۳. خطر انفجار و پرتاب سنگ : به دلیل پایین بودن کیفیت بسیاری از پودرهای داخل کشور در هنگام استفاده از این پودرها در هوای گرم و بخصوص در چالهایی که در سنگ های آفتاب خورده حفر شده اند. این پودرها تقریبا بلافاصله پس از استفاده دچار انبساط شدید شده و تقریبا مشابه مواد منفجره در هنگام انفجار عمل کرده و باعث پرتاب سنگ می گردد.

۴. کوچکی ابعاد برش : به دلیل کیفیت پایین بسیاری از پودرهای داخلی، میزان انبساط و تنش فشاری ناشی از این پودرها بسیار محدود است. بعلاوه به خاطر هموژن و یکنواخت نبودن این پودرها، در بسیاری از چالها میزان انساط با یکدیگر تفاوت داشته و سطح برش خورده فاقد شکل صاف و یکنواخت است.

ماده شیمیایی کتراک در اثر اختلاط با آب جهت انجام عملیات تخریبی به کار می رود. که برای این اختلاط توجه به نکاتی ضروری می باشد.

• نسبت اختلاط کتراک با آب حدود ۳ به ۱ می باشد یعنی به ازای ۳ کیلوگرم پودر کتراک یک لیتر آب می ریزیم.
• اختلاط می بایست در ظروف پلاستیکی تمیز صورت گیرد.
• آب مورد نظر بایستی خالص بوده و املاحی نظیر ca و mg نداشته باشد.
• درجه حرارت آب برای اختلاط می بایست بین ۱۵ تا ۲۰ درجه سانتی گراد باشد.

نحوه طراحی چال ها

فواصل بین چال ها به صورت تقریبی در صورتی که قطر چال ۴۰ میلی متر باشد برای سنگ های خیلی سخت بین ۱۰ تا ۲۰ سانتی متر ، برای چال های متوسط بین ۱۰ تا ۳۰ سانتی متر و برای سنگ های نرم بین ۱۵ تا ۴۰ سانتی متر می باشد. جدول زیر جهت برآورد قطر چال و نسبت تراکم و رابطه بین این دو می باشد. هر قدر قطر چال ها بیشتر باشد کیفیت کار کتراک بالا رفته و فاصله چال ها از یکدیگر نیز بیشتر می شود و در ضمن ارتفاع چالها نیز رابطه مستقیمی با افزایش فاصله بین چالها دارد.

فاصله بین چالها باید بر طبق الگویی رعایت شود. فرمول تجربی که در اجرا عموما جهت طراحی فواصل چالها استفاده می شود به صورت زیر می باشد.

در حالیکه به صورت تئوریک و در کاتالوگ های مختلف جداول گوناگونی وجود داردکه از آنها می توان جهت تعیین ضرایب مورد استفاده در فرمول محاسبه فواصل چال ها در این روش استفاده کرد. فرمول به صورت زیر می باشد :

ضریب * قطر چال = حداکثر فاصله چالها ( میلی متر )

ضریب مورد نظر در فرمول بالا را می توان از طریق جداول مخصوصی که برای تعیین مقدار این ضریب تهیه شده است، استفاده کرد. جدول تعیین ضرایب براساس داده های تجربی در سر معادن بدست آمده است.

چگونگی استفاده از کتراک

کتراک را به نسبت ۳ کیلوگرم با ۱ لیتر آب مخلوط کرده و کامل هم زده شود تا مخلوطی یکدست شود.

1. نسبت اختلاط کتراک با آب حدود ۳ کیلوگرم به ۱ لیتر می باشد.
2. اختلاط می بایست در ظروف پلاستیکی تمیز صورت گیرد.
3. آب مورد نظر بایستی آب معمولی باشد.
4. درجه حرارت آب برای اختلاط می بایست بین ۱۵ تا ۴۰ درجه سانتی گراد باشد.
5. بلافاصله مخلوط درست شده را به مقدار معین تا ۹۵% ارتفاع چال پر کنید.
6. سپس سر چال ها را با گوه چوبی ببندید و خوب بکوبید.
7. تنها دلیل استفاده از گوه های چوبی برای جلوگیری از پاشیده شدن کتراک به بیرون از سوراخ جا می باشد و تاثیری در قدرت و عملکرد کتراک ندارد.
8. فعل و انفعالات شیمیایی کتراک از همان لحظه مخلوط کردن و رختن درون چال ها شروع می شود و گوه های چوبی به بیرون رانده می شود و دلیلی ندارد شما مجدد آنها را بکوبید.
9. کتراک | تخریب ساروج | تخریب سنگ

ایمنی کار با کتراک

کتراک چه به صورت پودر و چه به صورت دوغاب برای چشم بسیار خطرنام است و حتما باید در تمام مراحل کار با کتراک از عینک ایمنی استفاده شود. در صورت پاشیده شدن کتراک از چال ها و پخش شدن در هوا باید از محیط دور شوید تا باعث تنگی نفس و سوزش چشم شما نشود.

در صورت پاشیده شدن کتراک به صورت پودر و دوغاب فورا چشم خود را با آب و صابون بشویید و سریعا به پزشک مراجعه نمایید.

کاربرد کتراک

استفاده از کتراک در سنگ های پر درز و شکاف مناسب نمی باشد. به خاطر اینکه مواد، از درزها حرکت کرده و شکستگی هایی ناهمگون ایجاد می کند. بنابراین بهتر است از این ماده تنها در مورد سنگ های بدون درز و شکاف استفاده کرد. البته امروزه با پیشرفت هایی که در تولید کتراک به وجود آمده است در بیشتر سنگ ها می توان از آن استفاده کرد. در ایران کتراک بیشتر در معادن سنگ به خصوص معادن سنگ گرانیت ، در پروژه های عمرانی و راه سازی جهت تخریب و شکستن سنگ های مزاحم و نیز جهت شکستن بتن و یا ساروج استفاده می شود.

امروزه معدن کاری و شیوه های رایج در آن در حال تحول دائمی است و بسیاری از مراکز و موسسات تحقیقاتی فعال در امور معدن برای پیشبرد اهداف معدنکاری دست به تولید موادی می زنند که بیشترین بازدهی را دارا بوده و در عین حال علاوه بر ارزانی قیمت با محیط زیست سازگاری داشته باشد.

یکی از مواردی که به طور روز افزون در کارهای معدنی ایران مورد استفاده قرار می گیرد انواع پودرهای منبسط شونده است. این پودرها پس از مخلوط شدن با آب ، به صورت دوغاب در درون چالهای از پیش حفاری شده ریخته می شوند و پس از مدتی در اثر هیدراتیزاسیون و آبگیری ، دوغاب حاصله تا چندین برابر خود افزایش حجم می دهد و در اثر این افزایش حجم یک تنش فشاری بالایی به دیواره چال ها وارد می کند و این تنش در نهایت موجب شکسته شدن دیواره چال ، در نقاط ضعف موجود در اطراف دیواره می گردد.

با حفاری و آرایش چال ها در جهت های خاص می توان شکسته شدن دیواره چالها را هدایت نمود و در نهایت قطعات سنگ و یا بتن را به طور دلخواه برش داد.

مزایا و معایب استفاده از پودرهای منبسط شونده

پودرهای منبسط شونده همانند هر ماده مصنوعی دیگر دارای مزایا و معایبی می باشد.

کتراک از جمله مواد غیر منفجره شیمیایی در معادن می باشد. که با استفاده از اعمال نیروی کششی در دیواره چال باعث شکست سنگ می گردد. کتراک به گونه ای عمل می کند که گاز و حرارت بالایی تولید نکرده ولی عمل شکست را تقریبا مانند انفجار انجام می دهد.

ایمنی کتراک

گاز ناشی از کتراک به قرینه چشم آسیب می رساند و آن را از بین می برد. بنا براین باید کاملاً مراقب بوده و حتما از عینک های مخصوص شیشه ای دو جداره استفاده گردد. فاصله ایمنی و مجاز از محل عمل کتراک نبایستی کمتر از۴۰ تا۵۰ سانتی متر باشد.

در صورت پاشیده شدن کتراک به صورت پودر و دوغاب به چشم فورا چشم را با آب تمیز و خنک بشویید و سریعا به دکتر مراجعه کنید.

نحوه نگهداری از کتراک

کتراک بابد در جای خشک و خنگ نگهداری شود.

برای مشاوره و آموزش رایگان با شماره های زیر تماس حاصل فرمایید
———————————————————
۰۲۱۶۶۸۸۹۱۰۵
۰۹۱۹۵۰۰۰۱۵۶

سایتketrake.ir
🏔 @katrockk 🏔 کانال تلگرام