پیشبینی نرخ برش در معادن سنگ ساختمانی از مهمترین مسائل به شمار میآید. روش هاي گوناگونی جهت استخراج ماده معدنی در معادن سنگ ساختمانی، موجود است. در حال حاضر روش استخراج رایج در معادن سنگ ساختمانی روشهاي سیم برش الماسه و ماشین برش اره زنجیري است. روش برش ماشین اره زنجیري راه‌حلی است بر رفع نواقص روش برش الماسه که در تولید کوبهاي سنگ ساختمانی استفاده میشود و نرخ تولید و کیفیت را افزایش میدهد. اگرچه ماشینهاي اره زنجیري از نظر تکنولوژي امروز بسیار پیشرفته هستند، اما هنوز به طور مطمئن جهت استخراج سنگ ساختمانی اجرا نمیشوند. ضمنا تحقیقات و پژوهش بسیار کمی در این خصوص انجام شده است. در معادن کواري بایستی شرایط انتخاب ماشینهاي اره زنجیري با مشخصات سنگ ساختمانی موجود در معدن مطابقت داشته باشد. به طوري که پیش بینی میشود تا چند سال آینده استفاده از ماشینهاي اره زنجیري بطور کامل جایگزین روشهاي دیگر استخراج سنگهاي ساختمانی گردد. براي بهینه‌سازي فرایند برش، اهداف مختلفی وجود دارد. یکی از مهمترین اهداف، رسیدن به حداکثر مقدار تولید و افزایش کیفیت با حداقل قیمت است. البته باید توجه داشت که رسیدن به این هدف مستلزم صرف هزینه و میزان انرژي بیشتر و کاهش عمر دستگاه است بطور کلی عملکرد یک فرایند برش را میتوان با توجه به نرخ برش سطحی، مورد ارزیابی قرار داد.
نرخ برش سطحی در روش استخراج ماشین اره زنجیري به عوامل مختلفی از قبیل مشخصات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی ماده معدنی، مشخصات ساختاري ماشین، پارامترهاي عملیاتی ماشین و .... وابسته است، بنابراین لازمه پیش بینی نرخ برش سطحی، داشتن اطلاعات کافی در مورد نوع ماده معدنی، مشخصات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی سنگ مورد نظر و پارامترهاي قابل کنترل که شامل مشخصات ماشین اره زنجیري و پارامترهاي عملیاتی می‌باشد.
ذخایر سنگهاي ساختمانی جهان به حدود 15 میلیارد تن می‌رسد که شامل گرانیت‌ها، مرمریت‌ها، تراورتن‌ها و مرمرها است. ذخایر قطعی سنگهاي ساختمانی در ایران بالغ بر 2/5 میلیارد تن است. ایران براساس رتبه‌بندي جهانی از نظر ذخایر سنگهاي تزئینی در رتبه چهارم است و از لجاظ تنوع رنگ و کیفیت سنگهاي تولیدي، ایران در جایگاه اول جهان قرار دارد. ایران در تولید سنگهاي تزئینی در فهرست 7 کشور اول جهان است. براساس آخرین گزارش وزارت صنعت، معدن و تجارت نیز، ارزش صادرات سنگ مرمر و تراورتن به شکل خام در 6 ماه نخست سال 1395 به 80 میلیون دلار رسید. ارزش صادرات سنگ مرمر و تراورتن در این دوره 5 درصد از کل صادرات 6 ماه نخست آن سال را به خود اختصاص داده است. این امر در شرایطی صورت گرفته که ایران با وجود اینکه حدود 20 میلیون تن سنگ ساختمانی به شکل خام استخراج میکند، اما کمتر از 5 درصد آن را صادر میکند. بر پایه آمار صادرات ایران، در سالهاي اخیر همچنان حدود 70 تا 75 درصد سنگ ساختمانی صادراتی کشور به شکل خام صادر میشود و در این میان سنگ فرآوري صادراتی سهم 25 تا 30 درصدي دارد. در چند سال گذشته بیشترین صادرات سنگ کوب ایران به کشورهاي ایتالیا و چین بوده است، اما رویکرد کشور چین به عنوان بزرگترین مصرفکننده سنگ کوب تغییر کرده و این امر موجب کاهش شدید صادرات سنگ کوب ایرانی شده است. همچنین بیشترین آمار صادرات سنگ بریده ایران به اربیل عراق است که بحرانهاي به وجود آمده در این منطقه روي آمار صادرات ایران در این بخش تاثیرگذار بوده است. سنگ مرمر ایران نیز به طور عمده به اروپا و به ویژه کشور کانادا صورت میگیرد که درصدش آنقدر بالا نیست که بتواند تاثیر چشمگیري در آمار صادرات سنگهاي ساختمانی کشور داشته باشد.
روش هاي استخراج سنگ ساختمانی عبارتند از : روش سیم برش، چالهاي موازي، پارس و گوه، استفاده از مواد منبسط شونده، جت آب، مواد منفجره، روش هیدرومکانیکی، برش توسط حرارت و روش ماشین اره زنجیري. عمده روشهاي مذکور به دلیل داشتن نواقص، در حال حاضر جهت استخراج معادن سنگ ساختمانی استفاده نمیشوند، به طوري که هماکنون رایج ترین روش، سیم برش الماسه و مدرنترین روش، ماشین برش اره زنجیري است.
اولین بار از دستگاه سیم برش الماسه در سال 1970 استفاده شده است. در استخراج به این روش نوع برش، تر بوده و استفاده از آب اجباري است. سیم برش الماسه از سیم فولادي و سگمنت هاي الماسه تشکیل شده است.
انتخاب موقعیت سینه کار در این روش بسیار مهم است. یکی از علل این اهمیت این است که قیمت تمام شده کوب در این سیستم در مقایسه با سیستمهاي دیگر بالاست. از این رو محل بکارگیري سیستم برش باید از هر نظر داراي سنگ سالم، یکدست و خوشرنگ بوده و نیز باید دقت شود که سنگ محل مورد نظر تحت تاثیر عوامل تکتونیکی، خرد نشده باشد. مرحله حفاري مهمترین مرحله در روش استخراج سیم برش الماسه است. مهمترین کار در این قسمت تعیین محل حفر، ارتباط چالها با یکدیگر، تعیین محل چال با توجه به درزهها و شکستگیها و سطوح موجود در سنگ و نیز با توجه به گونیا بودن سنگ صورت میپذیرد. حفر چالها توسط دستگاههاي حفاري از جمله راسل و دریل واگن صورت میپذیرد.
کوچکترین لغزش در انتخاب زاویه حفر هر یک از چالها سبب میگردد که آنها در نهایت در یک کنج به هم نرسند و عملیات منتفی گردد. به همین دلیل براي اینکه بتوان در عملیات دقت بیشتري لحاظ نمود از ابزاري همچون دوربین و نیز در حالتی عملی تر از شمشه، تراز، شاقول و نقاط کمکی استفاده می شود.
به منظور خنک کردن سیم الماسه باید پیوسته آب وارد شیار سنگ شود. حداقل آب مورد نیاز 6 تا 8 لیتر در ده دقیقه است که توسط پمپ آب پیش بینی شده در معدن و از مخازن آب تأمین خواهد شد. برش افقی باید زمانی صورت گیرد که برش عمودي کوه هنوز انجام نگرفته است زیرا در غیر این صورت در انتهاي برش افقی امکان دارد بلوك سنگ از کوه جدا شده و سیم برش را که در حالت افقی کار می- کند له نماید. حمل و نقل بلوكهاي ماده معدنی پس از مرحله برش براي جدا کردن بلوك بریده شده از سینه کار، از جکهاي هیدرولیک و بالشتکهاي فشرده استفاده میگردد. ابتدا بالشتکها را وارد شیار حاصل از برش نموده آنگاه شیر هواي فشرده کمپرسور را باز میکنند. هواي فشرده با فشار 7 اتمسفر وارد بالشتک میشود. در نهایت بالشتک با فشاري معادل 500 اتمسفر به سنگ جانبی فشار وارد میکند که در اثر آن بلوك سنگ به حرکت در آمده و از سینه کار دور شده و همزمان با استفاده از ریپر بولدوزر و پیکور بیل مکانیکی سبب سقوط بلوك برش داده شده میگردد. معایب استفاده از روش سیم برش الماسه عبارتست از :
بنابراین به دلایلی از جمله معایب فوق الذکر لازم است جهت استفاده بهینه از ذخایر معدنی و ارزآوري بالا، با استفاده از ابزار پیشرفته و تکنولوژي روز دنیا و دانش فنی، کیفیت کوبهاي استخراج شده و بهره- وري ذخایر را از لحاظ نرخ تولید افزایش و میزان تولید ضایعات، مصرف انرژي و هزینه‌هاي تولیدي را کاهش داد.
استخراج سنگهاي ساختمانی با استفاده از ماشین برش اره زنجیري روش استخراج ماشین برش اره زنجیري از روش هاي مدرن در استخراج معادن سنگ ساختمانی و نما است. ماشین برش اره زنجیري، دستگاهی داراي انعطاف پذیري، توانایی و قدرت بالا و سیستم کنترل هیدرولیکی جهت برش انواع سنگهاي ساختمانی در جهات عمودي و افقی و در ابعاد مختلف است.
