Uitgebreide gids voor steengroeven:definities, locaties en technieken

In dit artikel zullen we bespreken:- 1. Definitie van steengroeven 2. Locaties voor steengroeven 3. Belangrijke overwegingen 4. Methoden.

Definitie van steengroeven:

Het proces waarbij stenen uit natuurlijke rotsbedden worden gehaald, staat bekend als steengroeven. De term steengroeve wordt gebruikt om het blootgestelde oppervlak van natuurlijke rotsen aan te duiden. De aldus verkregen stenen worden voor verschillende technische doeleinden gebruikt.

Het verschil tussen een mijn en een steengroeve moet worden opgemerkt. Bij een mijn worden de werkzaamheden op grote diepte onder de grond uitgevoerd. In het geval van een steengroeve worden de werkzaamheden uitgevoerd op grondniveau in blootgestelde toestand.

Plaatsen voor steenwinning:

De selectie van een locatie voor een steengroeve moet worden gedaan na het zorgvuldig bestuderen van de volgende aspecten:

(i) Beschikbaarheid van gereedschappen, kracht, materialen en arbeid voor het gemakkelijk en efficiënt bewerken van steengroeven;

(ii) Beschikbaarheid van een locatie voor het dumpen van afval en het vermijden van eventuele gezondheidsrisico's;

(iii) Afstand van de steengroeve tot wegen, spoorwegen, zeekust, enz. en nabijheid van de transportfaciliteiten;

(iv) Afwatering van de steengroeve;

(v) Gemakkelijke beschikbaarheid van schoon water in voldoende hoeveelheden, het hele jaar door;

(vi) Economie bij de winning van steengroeven;

(vii) Faciliteit voor het dragen en transporteren van stenen uit steengroeven;

(viii) Voor het winnen van steengroeven door middel van explosies, afwezigheid van permanente constructies in de nabije omgeving;

(ix) Geologische gegevens over rotsformaties op de locatie;

(x) Kwaliteit van de steen die beschikbaar is in de steengroeve;

(xi) Hoeveelheid steen die waarschijnlijk uit een steengroeve zal worden gewonnen;

(xii) Resultaten van proefputten; enz.

Belangrijke overwegingen bij het starten van de steengroeve:

Hieronder volgen de belangrijke overwegingen waar u zorgvuldig op moet letten voordat u daadwerkelijk met de steengroeve begint:

(i) Onderzoek van het rotsoppervlak:

Het blootgestelde oppervlak van de rotsbodem moet zorgvuldig worden onderzocht. Er moet rekening worden gehouden met de aanwezigheid van scheuren en scheuren. De vlakken waarlangs stenen gemakkelijk splijten, moeten worden ontdekt om de steengroevewerkzaamheden snel en economisch te laten verlopen.

(ii) Indeling:

Het is noodzakelijk om een volledig overzicht op te stellen van de verschillende fasen die betrokken zijn bij het winnen van steengroeven. De gebrekkige planning leidt tot het mislukken van de steengroeve.

(iii) Mensen en machines:

Er moet een goede coördinatie zijn tussen de mensen en de machines die in de steengroeve worden ingezet, om er maximaal voordeel uit te halen.

(iv) Verwijdering van het bovenoppervlak:

De losse grond en het zachte gesteente dat zich op het bovenoppervlak van de steengroeve bevindt, moeten worden verwijderd. Het materiaal dat van het bovenoppervlak wordt verkregen, is niet geschikt voor bouwwerkzaamheden en moet daarom worden afgewezen. De dichte rotsen zijn beschikbaar op een diepte die afhangt van de verweringseigenschappen van een rots.

(v) Structurele stabiliteit:

De stenen moeten uit de groeve worden verwijderd zonder de structurele stabiliteit van de zijkanten te beïnvloeden. Als de juiste voorzorgsmaatregelen niet worden genomen, kunnen er ernstige uitglijders of aardverschuivingen plaatsvinden met desastreuze gevolgen.

Methoden voor steenwinning:

Hieronder volgen de drie methoden voor het winnen van steengroeven:

(i) Uitgraven met handgereedschap

(ii) Uitgraven met kanaliseermachine

(iii) Delfstoffen door middel van explosies.

Elk van deze methoden voor het winnen van steengroeven zal nu kort worden beschreven.

(i) Steengroeven met handgereedschap:

Hieronder volgen de drie verschillende manieren om steengroeven uit te voeren met behulp van handgereedschap:

(a) Graven of uitgraven

(b) Verwarming

(c) Vastklemmen.

(a) Graven of uitgraven:

Bij deze methode worden de stenen louter uitgegraven met behulp van geschikte instrumenten zoals houwelen, hamers, douches, beitels, enz. Deze methode is nuttig wanneer zachte stenen voorkomen in de vorm van grote of kleine blokken.

(b) Verwarming:

Bij deze methode wordt het bovenoppervlak van gesteente verwarmd. Dit wordt meestal gedaan door stukken hout te plaatsen of door een hoop brandstof over het oppervlak te stapelen en deze gedurende enkele uren aanhoudend in brand te steken. Door ongelijke uitzetting scheidt de bovenste gesteentelaag zich af. Dit wordt aangegeven door een dof, barstend geluid. Het losgemaakte stuk rots wordt vervolgens verwijderd met geschikte instrumenten zoals pikhouwelen, koevoeten, enz.

Deze methode is nuttig wanneer kleine blokken met een min of meer regelmatige vorm uit de steengroeve moeten worden gehaald. Het is geschikt wanneer de rotsformatie bestaat uit horizontale lagen met een geringe diepte. Met deze methode is het mogelijk om tamelijk rechthoekige blokken te verkrijgen die nodig zijn voor metselwerk van gelaagd puin.

(c) Vastklemmen:

Als bij deze methode het rotsoppervlak barsten of kloven bevat, kunnen de stalen wiggen of punten, zoals weergegeven in Fig. 2-2 en afb. 2-3 respectievelijk, worden door middel van hamers door dergelijke scheuren gedreven. Vervolgens worden de steenblokken verschoven en met behulp van geschikte instrumenten verwijderd.

Als natuurlijke scheuren ontbreken, moeten de kunstmatige scheuren worden gevormd. Langs het rotsoppervlak wordt een rij gaten geboord. De diameter van het gat is ongeveer 12 mm. De afstand tussen opeenvolgende gaten is ongeveer 100 mm tot 150 mm. De gatdiepte is ongeveer 200 mm tot 250 mm. De plug en veren worden in deze gaten geplaatst, zoals weergegeven in afb. 2-4.

Een plug is een conische stalen wig. Een veer is een platte stalen wig waarvan het bovenste uiteinde licht gebogen is. Tussen de veren wordt een plug geplaatst en alle pluggen worden vervolgens gelijktijdig met een hamer aangedreven. Er wordt een grote kracht uitgeoefend als gevolg van de enorme druk en er ontstaat een scheur langs de gatenlijn. Als steen relatief hard is, kan de pneumatische boormachine worden gebruikt om gaten voor de plug en veren te maken.

Als het gesteente relatief zacht is, mogen alleen houten pluggen worden gebruikt. Ze worden in de gaten geplaatst en in water gedrenkt gehouden. Wanneer houten pluggen opzwellen of uitzetten, wordt er een grote kracht uitgeoefend en splijt het gesteente langs de lijn van gaten.

Het vastklemmen wordt gebruikt voor kostbare gelaagde gesteenten die relatief zacht zijn, zoals lateriet, marmer, kalksteen, zandsteen, enz. Het vastklemmen wordt, waar mogelijk, geprefereerd boven het opblazen.

(ii) Winning met een kanaliseermachine:

Bij deze methode worden de door stoom, perslucht of elektriciteit aangedreven kanaliseermachines gebruikt om verticale of schuine groeven of kanalen in de rotsmassa te maken. Deze machines maken snel groeven met een lengte van ongeveer 24 m, een breedte van ongeveer 50 mm tot 75 mm en een diepte van ongeveer 2,40 m tot 3,70 m.

Het proces bestaat uit de volgende stappen:

(a) De kanalen worden rond het stenen blok uitgesneden dat uit de rotsmassa moet worden verwijderd.

(b) De horizontale gaten worden onder het blok geboord.

(c) De wiggen worden in de gaten geslagen en het blok wordt vervolgens losgebroken van zijn bed.

Dit proces van het scheiden van steen van de rotsmast wordt bijna altijd toegepast in het geval van marmer, kalksteen en andere zachte zandsteen. Door toepassing van deze methode is het mogelijk om zeer grote blokken stenen van de rotsen te scheiden.

(iii) Delfstoffen door middel van stralen:

Bij deze methode worden de explosieven gebruikt om stenen om te zetten in kleine stukjes steen. Het belangrijkste doel van het ontginnen van stenen door middel van explosies is het losmaken van grote massa's stenen en niet het met geweld opblazen van de hele massa, zodat deze in zeer kleine stukken wordt omgezet die vrijwel nutteloos zijn.

Deze methode wordt gebruikt voor het winnen van harde stenen, zonder scheuren of scheuren. De stenen die door het stralen worden verkregen, zijn meestal klein van formaat en worden gebruikt als ballast in spoorwegen, aggregaat, beton, wegenmetaal, enz. Het proces van stralen is belangrijk met betrekking tot de steenwinning.