Steinbrudd

Et steinbrudd er en gruvedrift , vanligvis dagbrudd, der industrielle , dekorative eller aggregatbergarter oppnås . Steinbrudd er vanligvis små operasjoner, selv om de som helhet sannsynligvis representerer det største volumet av verdens gruvedrift. Driften av steinbrudd i noen jurisdiksjoner er regulert for å redusere deres miljøpåvirkning. [ 1 ]​ [ 2 ]

Produktene som oppnås i bruddene, i motsetning til resten av gruvedriften, er ikke utsatt for konsentrasjon. De viktigste bergartene som er oppnådd i steinbruddene er: marmor , granitt , kalkstein , travertin og skifer . [ 3 ]

Hvert steinbrudd har en nyttig levetid , og når det er uttømt, kan det å forlate aktiviteten forårsake miljøproblemer , hovedsakelig knyttet til ødeleggelsen av landskapet . [ 3 ]

En stor konsentrasjon av hvite marmorbrudd kan bli funnet i byen Macael , Almería , Spania , som er utvunnet og utviklet for forskjellige konstruksjoner og dekorative gjenstander.

Historikk

Mennesket begynte å grave jorden med rudimentære verktøy, laget av tre, horn eller bein for myk jord, flint for steiner. For å forme myke bergarter brukte han harde bergarter. Men for å forme harde bergarter, måtte han vente på ankomsten av metaller, kraftige slipemidler som diamanter, og deretter eksplosiver. [ 4 ]

De første utnyttelsene ble gjort naturlig, for mer enn 5000 år siden, og samlet steiner på overflaten av bakken. Steinene tatt i rå tilstand brukes til konstruksjon av tørre steinvegger. Steinblokkene fra elvene er et valgfritt materiale, men vanskelig å utføre uten mørtel , så de er sementert med leirmørtel , båret in situ når det er mulig. [ 5 ] Jakten etter steiner på stadig større dyp førte til etablering av dagbrudd eller underjordiske steinbrudd. Således, allerede i yngre steinalder , i de neolitiske flintgruvene i Spiennes (Hainau), gravde mennene samtidig med dyssene brønner og gallerier for å få kalkholdig flint, lettere å bruke enn de avrundede steinene som inngår i silt. [ 6 ]

I den antikke verden ble behovet for å finne de best egnede steinene for deres skjebne litt etter litt klart. Arbeidet med å trekke ut og kutte steinene utføres i flere stadier: etter arbeidet med "oppdagelse" av steinbenkene som er egnet for å produsere steinene, harde eller myke, kompatible med deres destinasjon, begynner selve utvinningsarbeidet. For å løsne blokkene som kan støpes, bruker steinhoggeren i svært sjeldne tilfeller naturlige lag og sprekker, oftere må han grave furer på toppen, og avgrense volumet og formen på steinene på en slik måte at han vil måtte gjennomføres. [ 5 ]

I følge Eugène Viollet-le-Duc var romerne de mest intelligente steinbruddsutforskerne som noen gang har levd. “ Steinkonstruksjonene som de forlot er alltid bygget med de beste materialene som kan fås i nærheten av monumentene deres. Det er ingen romersk bygning hvis steiner er av middelmådig kvalitet; når disse totalt manglet en stor radius, brukte de steinblokker eller murstein i stedet for å bruke dårligere bygningsstein; og hvis du vil ha god hugget stein i en region der romerne reiste monumenter, er det bare å lete etter romerske steinbrudd ." [ 7 ]

Verktøyene til de romerske steinhoggerne besto av hakker, kiler, lirkestenger, sager for å kutte blokker, meisler og hammere, klubber.

Antikkens Roma , middelalderen , renessansen , frem til 1800-tallet gjorde massiv bruk av naturstein i prestisjefylt arkitektur.

De tradisjonelle skjæreteknikkene, ved å blø med en hakke, i et hjørne, med en hammer utført med en mannsarm, etterfølges av maskinens mekaniske og "blinde" arbeid: den mekaniske påvirkningen av den pneumatiske hammeren, motorsagen, den roterende bor (fra skruen til rotoren), borhammeren, trykkvannstrålen eller til og med kraftlaseren. [ 4 ]

Stein sluttet å innta den dominerende plassen den hadde i konstruksjon i århundrer med oppfinnelsen av betong (kunststein), som var lettere å bruke.

Bygningssteiner ( skifer , såkalte dimensjonsskårne steiner, gravsteiner og prydsteiner) utgjør bare en liten, men lukrativ del av steinproduksjonen. I Frankrike , hvis vi tar i betraktning alle de sprengte bergartene, overstiger bruddene produksjonen til gruvene i tonnasje. Hvert år i Frankrike utvinnes 200 millioner tonn (MT) steinete mineralmateriale (unntatt alluvium, morener og andre lån av løs jord, som representerer enda mer) som er fordelt på: kull og mineraler (10 MT); sementstein og gips (10 MT); betongtilslag, veier, ballast (150 MT); moloblokker (marine moloer, havneverk) (30 MT). [ 4 ]

Organisasjon, struktur for et steinbrudd

I tillegg til verksteder, veiesystemer, drivstoffreserver og utnyttelsesutstyr... består et steinbrudd vanligvis av spesifikke områder, som utvikler seg i rom og tid med fremdriften til arbeidsfrontene osv.

arbeidende ansikter

de er flankene (ofte vertikale eller nesten) som er et resultat av skjæringen av fjellet (noen ganger saget, før delt og i dag oftere kuttet ved sprengning (f.eks.). Flere overlappende fronter kan organiseres i lag, med en reguleringshøyde på hver enkelt. front, etablert i henhold til risikoen for kollaps I Frankrike i henhold til ENCEM må trinnet mellom to benker ikke overstige 15 m (og inntil 30 m med unntak) [ 3 ] En front sies å være "lavere" (fra den utnyttede forekomsten) eller funnet (bestående av endrede overflatematerialer kalt funnmaterialer). [ 3 ]

Banker

Horisontale benker, ofte flere titalls meter brede (maskinbevegelsessone), skiller arbeidsflatene (steinhoggeren kaller kombinasjonen av en fontene og dens nedre sete et trinn). [ 3 ]​ På slutten av utnyttelsen, når skjæreflatene har kommet frem, måler de "restende" bankene vanligvis mindre enn fem meter. [ 3 ]

Tile

I bunnen av gropen er det horisontale platået dannet av frontenes progressive fremmarsj. Den kan nå hundrevis av hektar i svært store steinbrudd. [ 3 ]

spornettverk

Spor lar maskiner sirkulere mellom ulike områder i et steinbrudd. Hvert spor er vanligvis omtrent 10 m [ 3 ] bredt.

slagmarker

Battlements er lineære avsetninger 2 til 4 m høye, vanligvis noen få meter (5 til 10 m) brede avsatt i periferien av steinbruddet for å begrense støy, skjule og avgrense stedet. [ 3 ] Det er her det generelt deponeres matjord og steinbruddsrester, som kan gjenbrukes under rehabilitering ved avsluttet drift.

Terril (eller dump)

Terrillen er en viktig ansamling av materialer uten kommersiell interesse ("steril"), som følge av overfladisk rydding eller dypproduksjon som kan nå flere hektar og titalls meter i høyden, noen ganger brukes de til delvis fylling av løpet på slutten av livet. [ 3 ]

bassenger

en avvanningstank kan installeres nær gropen eller i bunnen av gropen. Den mottar vann fra regn og avrenning eller fra grunnvannspumping (dreneringsvann). Det er et permanent eller midlertidig lagringssted (i regnfulle områder hvor vannet må evakueres for ikke å drukne steinbruddet. I drenerende underlag er det noen ganger ikke nødvendig). En eller flere sedimentasjonsdammer gjenvinner MSA (suspendert materiale i vannet). Vannet kan gjenbrukes til vask av materialer (lukket kretsløp) eller til behandling av gruvevann før det slippes ut i det naturlige miljøet. Periodisk rensing av sedimentert slam er da nødvendig.

Utvinningsmetoder

Brytingsmetoder inkluderer:

  1. Utgraving – Denne metoden brukes når bruddet består av små, myke steinbiter.
  2. Oppvarming: denne metoden brukes når den naturlige berggrunnen er horisontal og av liten tykkelse.
  3. Kile - Denne metoden brukes når den harde steinen består av naturlige sprekker. Når det ikke er naturlige sprekker, prepareres kunstige sprekker ved å bore hull.
  4. Sprengning : det er startprosessen med detonering av eksplosivene inne i hullene. Linjen med minst motstand spiller en svært viktig rolle i sprengningsprosessen.

Følgende trinn brukes i sprengningsprosessen;

  1. Boring: Hull bores ved hjelp av boremaskiner.
  2. Ladning: eksplosiver føres inn i hullene.
  3. Stemming: munningen av hullene er fylt med boreavfall eller leire.
  4. Skudd: Eksplosiver detoneres av elektrisk strøm eller en sjokkbølge.

Problemer

Steinbrudd som ligger i flate områder med grunt grunnvann eller nær overflatevann har ofte tekniske problemer med drenering . Vann fjernes vanligvis ved pumping mens bruddet er i drift, men mer komplekse tilnærminger kan være nødvendig for store tilsig. For eksempel er Coquina Quarry gravd ut mer enn 60 fot (18,3 m) under havoverflaten.

For å redusere overflatesivningen ble det bygget en leirbelagt grop rundt hele bruddet. [Grunnvann som kommer inn i steinbruddet pumpes inn i gropen. Etter hvert som et steinbrudd blir dypere, øker vanntilførslene generelt og det blir også dyrere å heve vannet under utvinning; dette kan bli den begrensende faktoren for brudddybden. Noen vannfylte steinbrudd bearbeides under vann, ved mudring.

Mange mennesker og kommuner anser steinbrudd for å være en øyenskade og etterspør ulike metoder for å redusere støy, støv og utseendeproblemer. Et av de mest vellykkede og berømte eksemplene på steinbruddsrestaurering er Butchart Gardens i Victoria, BC, Canada. [ 8 ]

Et annet problem er forurensningen av motorveiene fra lastebilene som forlater bruddene. For å kontrollere og begrense forurensning på offentlige veier, blir hjulvaskesystemer mer og mer vanlig .

Steinbruddssjøene

Mange steinbrudd fylles naturlig med vann etter å ha blitt forlatt og blitt en innsjø . Andre blir deponier .

Vannfylte steinbrudd kan være veldig dype, ofte 15,2 m eller mer, og overraskende kalde, så bading i steinbruddssjøer anbefales generelt ikke. Uventet kaldt vann kan føre til at en svømmers muskler plutselig svekkes; det kan også forårsake sjokk og til og med hypotermi . [ 9 ] Selv om vannet i bruddene vanligvis er veldig klart, gjør nedsenkede bruddsteiner, forlatt utstyr, døde dyr og sterke strømmer dykking i dem ekstremt farlig. Flere mennesker drukner i steinbrudd hvert år. [ 10 ] ​[ 11 ]​ Mange inaktive steinbrudd blir imidlertid omgjort til trygge badeplasser. [ 12 ] ​[ 13 ]

Slike innsjøer, selv de i aktive steinbrudd, kan gi viktige habitater for dyr. [ 14 ]

Yrkesmessige farer

Oppgavene i et steinbrudd innebærer en rekke risikoer for arbeidernes helse. De vanligste risikoene er:

I Mexico

I Mexico er en spesifikk type vulkansk stein (vulkansk tuff ) som er karakteristisk for ulike regioner i landet også kjent som et steinbrudd . Denne typen stein har blitt brukt i skulptur og regional arkitektur siden før-spanske tider og i kolonitiden, hovedsakelig. [ referanse nødvendig ]

Delstaten Oaxaca er kjent for sin barokke grønne steinarkitektur . Det rosa steinbruddet er typisk for de historiske bygningene i Degollado , San Luis Potosí , Morelia , Zacatecas og San Miguel el Alto . Andre typer steinbrudd finnes også i hovedmonumentene i byen Guadalajara . [ referanse nødvendig ]

Foreløpig brukes det fortsatt i konstruksjon som belegg og produksjon av dekorative elementer som fontener, peiser, søyler, etc. [ referanse nødvendig ]

I delstaten Jalisco er det tre kommuner Degollado , Yahualica de González Gallo og San Miguel el Alto som er dedikert til steinbruddsgruvedrift og håndverksproduksjon. I disse byene er deres historiske sentra skapt basert på dette materialet, og fremhever deres viktigste arkitektoniske bygninger. [ referanse nødvendig ]

I samfunnet Escolásticas, i kommunen Pedro Escobedo , i delstaten Querétaro , er kunsten laget med forskjellige typer steinbrudd velkjent. [ referanse nødvendig ] I byen San Luis Potosí er det viktige bygninger bygget med steinbruddet hentet fra den nærliggende Sierra de San Miguelito.

Referanser

  1. ^ "Law Document English View" . Ontario.ca (på engelsk) . 24. juli 2014 . Hentet 30. juni 2020 . 
  2. ↑ US EPA, OW (10. mars 2014). "Retningslinjer for gruvedrift og prosessering av avløpsvann" . USEPA . _ Hentet 30. juni 2020 . 
  3. ↑ a b c d e f g h i j ENCEM, Gestion et aménagement écologique des carrières de roches massives, Guide pratique à l'usage des exploitants de carrières, ENCEM, juni 2011, ref:REA A5 11 G (publisert i 2011
  4. ↑ a b c Manuel de mécanique des roches: Les applikasjoner. Committee Français de Mécanique des Roches, Pierre Duffaut. Presses des MINES, 2003.
  5. ↑ a b Jean-Pierre Adam. Den romerske konstruksjonen. Materialer og teknikker. Sixieme utgave. Grands Manuels Picards. 2011
  6. ↑ Salomon A. Puits à silex et trous à marne. I: Bulletin de la Société préhistorique française. 1913, ta 10, N. 4. s. 229-242.
  7. ↑ Eugène Viollet-le-Duc Dictionnaire raisonné de l'architecture française du xie au xvie siècle - bind 7
  8. ^ "BCMEMPR, BCMTH og NRC. (nitten nitti fem). Håndbok for gjenvinning og miljøvern for sand, grus og steinbrudd i British Columbia. British Columbia Department of Energy, Mines and Petroleum Resources, Department of Transportation and Highways, Natural Resources Canada. 
  9. ^ "American Canoeing Association forklaring på kuldesjokk" . Tast inn. nett. Arkivert fra originalen 16. juni 2012 . Hentet 14. mai 2012 . 
  10. ↑ archive.org/web/20120309155406/http://www.msha.gov/SOSA/previousfatalstats.asp "US Department of Labor Mine-Related Fatalities List" . Msha.gov. Arkivert fra originalen 9. mars 2012 . Hentet 14. mai 2012 . 
  11. ^ "om å drukne i steinbrudd" . Geologi. com. 3. november 2007 . Hentet 14. mai 2012 . 
  12. ^ "Centennial Beach - Historie" . www.centennialbeach. org . Hentet 8. april 2020 . 
  13. ^ "City of Coral Gables - Venetiansk basseng" . www.coralgables.com . Hentet 8. april 2020 . 
  14. ↑ Sievers, Michael (19. mai 2017). "Våtmarker i sandbrudd gir et habitat av høy kvalitet for innfødte amfibier." Nettøkologi 17 (1): 19-27. doi : 10.5194/we-17-19-2017 . 

Se også

Eksterne lenker