Εργαστηριακή διερεύνηση της εξόρυξης ασβεστολίθου περιοχής Πρεβέζης με μηχανικά μέσα

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως θέμα τη διερεύνηση της εξόρυξης ασβεστολίθου από την περιοχή της Πρέβεζας με μηχανικά μέσα. Συγκεκριμένα μελετήθηκε η δυνατότητα μηχανικής εξόρυξης ασβεστολίθου από το λατομείο αδρανών υλικών που βρίσκεται στην τοποθεσία Μπούφος. Η εργασία εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Εξόρυξης Πετρωμάτων της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων – Μεταλλουργών του Ε.Μ.Π.

Για τον σκοπό της εργασίας, δηλαδή τη διερεύνηση της δυνατότητας μηχανικής εξόρυξης του συγκεκριμένου υλικού δόθηκε ιδιαίτερη σημασία στον εργαστηριακό προσδιορισμό του δείκτη ειδικής ενέργειας. Επίσης προσδιορίστηκαν τα μηχανικά και φυσικά χαρακτηριστικά του πετρώματος που είναι διαπιστωμένο ότι σχετίζονται με τη συμπεριφορά του κατά την εξόρυξή του με μηχανικά μέσα. Συγκεκριμένα, εκτελέστηκαν οι εξής δοκιμές:

• Δοκιμή υπερήχων • Δοκιμή αντιδιαμετρικής θλίψης • Δοκιμή αποξεστικότητας κατά Cerchar • Δοκιμή μονοαξονικής θλίψης • Δοκιμή σκληρομέτρησης με το σκληροσκόπιο Shore

Όσον αφορά στις δυνάμεις που ασκούνται στα κοπτικά εργαλεία κατά την εξόρυξη είναι δυνατόν να εκτιμηθούν τα παραπάνω μηχανικά χαρακτηριστικά με χρήση α) θεωρητικών μοντέλων όπως θεωρίες κοπής οι οποίες μελετούν τους μηχανισμούς αστοχίας των πετρωμάτων όταν προσβάλλονται από κοπτικά εργαλεία, β) εμπειρικών και ημιεμπειρικών σχέσεων οι οποίες προέρχονται από μελέτες περιπτώσεων.

Ακόμη στην εργασία γίνεται πλήρης αναφορά στην ορυκτολογική και χημική σύσταση του εξεταζόμενου πετρώματος και περιγράφεται ο τρόπος εξόρυξης του στο λατομείο αδρανών υλικών.

Τέλος δίνονται στοιχεία της λειτουργίας του εξορυκτικού μηχανήματος Surface miner. Περιγράφονται όλα τα τεχνικά του χαρακτηριστικά, οι τύποι των διαφόρων μηχανημάτων, τα προβλήματα που ενδέχεται να υπάρξουν με τη λειτουργία του αλλά και οι εφαρμογές που έχει στο πεδίο μιας εκμετάλλευσης.

Με βάση τον εργαστηριακό προσδιορισμό των μηχανικών ιδιοτήτων του πετρώματος που εξετάστηκε, γίνεται μια προκαταρκτική διερεύνηση της δυνατότητας εξόρυξής του με χρήση Surface Miner και εκτίμηση του ρυθμού εξόρυξης.

The subject of this diploma thesis is to determine the extraction of limestone taken from the region of Preveza by using mechanical techniques. Specifically, the extracted limestone using explosives from a limestone mine, located at ‘Boufos’, is examined. The experimental work was carried out at the Laboratory of Mining Engineering School of Mining & Metallurgical Engineering of NTUA.

The main purpose of the thesis was to determine the possibility of mechanical extraction of the material and for that reason the experimental determination of the specific index was a critical issue. Moreover, the mechanical and physical characteristics of the mine were determined which are associated with its behavior during mining by mechanical means. The following tests were carried out:

•Ultrasonic Test (Pundit) • Brazilian tensile strength test • The Cerchar abrassiveness test • Uniaxial compression test • Hardness test using with the Shore sclroscope

The applied forces in the cutting tools for the extraction is possible to be estimated the above mechanical properties using a) theoretical models such as cutting theories which are studying the mechanisms of rock failure when infected by cutting tools, b) and empirical and semi-empirical relationships which are derived from case studies.

In the present work, a complete reference to the mineralogical and chemical composition of the tested rock is given, and also a description of the mining of quarry digging.

Part of the work is a complete reference to the mineralogical and chemical composition of the testing rock and a short description of the mining of quarry digging.

Finally, operational details of the mining machinery ‘Surface miner’ are described. All the technical characteristics, different types of machines, potential problems that may occur with the operation and applications is a field of exploitation are given.

Based on the laboratory determination of the mechanical properties of the tested rock, a preliminary exploration of the possibility of using mining Surface Miner and the estimation of the rate of extraction is carried out.