مهندسی معدن کلیه علوم وابسته به زمین

استخراج اکتشاف فرآوری زمین شناسی سنگ و کانی جواهرات دانلود کتاب...........

مهندسی معدن کلیه علوم وابسته به زمین

استخراج اکتشاف فرآوری زمین شناسی سنگ و کانی جواهرات دانلود کتاب...........

کلیات مکانیک سنگ

تاریخچه

بناها و آثاری چون سدهای مربوط به سده‌های 29 و 30 قبل از میلاد در مصر و عراق ، اهرام ثلاثه مصر ، کاخ تخت جمشید و مقبره‌های نقش رستم که بر سنگ (از سنگ و یا در سنگ) ساخته شده‌اند گواه بکارگیری روشهای دقیق در امر انتخاب ، استخراج و کندوکاو سنگ و لذا کاربرد مکانیک سنگ از دیر زمان‌اند. ارتباط تنگاتنگ ما با سنگ به پیش از تاریخ بر می‌گردد. در آن زمان ، پیکانها ، ابزار معمولی و ظروف ، استحکامات ، خانه‌ها و حتی تونلها از سنگ یا در سنگ ساخته می‌شد. ساختها و مجسمه‌هایی مانند معبد ابوسمبل از مصر نشان دهنده استفاده از روشهای بسیار دقیق در امر انتخاب محل ، استخراج و کندوکاو بر سنگ است.

سیر تحولی و رشد

در قرون هجدهم و نوزدهم تونلهای بزرگ به منظور تهویه و زهکشی معادن ، فاضلاب ، کانال کشی و حمل و نقل با راه آهن زده‌ ‌شد. در همین قرن ما ، ساختن مجسمه‌های عظیم در مونت راشمو میل به درگیری برای ساختن پیکرهای بزرگ سنگی و به همان اندازه انتخاب گرانیت خوب را ، با وجود روی آوردن مهندسان به مصالح دیگر ، به جهانیان ثابت کرد. در این عصر که مهندسان مواد می‌توانند به اقتضای نیازهای خاص و عجیب آلیاژها و پلاستیکها را بسازند ، سنگ کاری هنوز انرژی صنایع و تخیل مهندسان را به خود مشغول داشته است. 
 

مباحث مربوط به مکانیک سنگ

  • رده‌بندی زمین شناختی سنگها : سنگها را از نظر نحوه تکوین آنها ، معمولا به سه گروه آذرین ، دگرگونی و رسوبی تقسیم می‌کنند.
  • ویژگیهای شاخص سیستمهای سنگ : برای طبقه‌ بندی مهندسی سنگها ، لازم است که ویژگیهای شاخص سنگها ارزیابی شوند و با در نظر گرفتن مجموعه آنها با همدیگر ، شخصی باتجربه می‌تواند، همبستگیهای مفیدی را بین آنها ، برای کاربردهای عملی، بیایبد. بعضی از این ویژگیهای شاخص عبارتند از : تخلخل ، چگالی ، تراوایی و استحکام.
  • استحکام و معیارهای ریزش سنگ : در این بحث از مکانیک خاک معیارهای ریزش سنگ مثل خمش ، برش و خرد شدن و یا عوامل دیگری که باعث ریزش می‌شوند، بررسی می‌شوند.
  • تنشهای اولیه در سنگها و اندازه‌ گیری آنها : در نزدیکی سطح زمین در نواحی کوهستانی ، تنش در جای سنگ ممکن است در بعضی نقاط به صفر نزدیک شود و در نقاطی دیگر ممکن است نزدیک به استحکام سنگ باشد، دستکاری و برهم زدن میدان تنش از طریق حفر تونل یا حتی گودبرداریهای سطحی ، ممکن است محرک آزاد سازی شدید انرژی ذخیره شده شود. در این قسمت به بررسی و تعیین بزرگی و جهت تنشهای اولیه در ساختگاه یک پروژه می‌پردازند.
  • دگرشکل پذیری سنگها : دگرشکل پذیری ، ظرفیت سنگ برای واتنش در مقابل بار اعمال شده یا پاسخ به باربرداری ناشی از گودبرداری است. 
  •  
  •  

    ارتباط با سایر علوم

    ویژگی مصالحی از قبیل سنگ و خاک در مقایسه با مصالح دیگر مهندسی این است که این مصالح کمتر قابل انتخاب است و به عبارت دیگر مهندسین طراح باید طرح را برای مواد و محیطی در نظر بگیرند که خصوصیات آن محیط الزاما مطابق خواست آنها نیست و نیز این خصوصیات از محلی به محل دیگر متفاوت است، از اینرو شناخت کلیه خواص فیزیکی ، مکانیکی ، زمین شناسی ، هیدرودینامیکی و حتی کانی شناسی و چینه شناسی سنگها معمولا مفید و در مواردی حتما ضروری است.

    کاربردهای مکانیک سنگ

    برخی کارهای مهندسی که در حد چشمگیری با مکانیک سنگ در ارتباط هستند، شامل موارد زیر می‌باشند.


    • پروژه‌های سازنده‌های سطحی : این پروژه‌ها شامل مواردی چون پل ، ساختمانهای بلند ، نیروگاهها و سدها می‌باشند.
    • مسیرهای حمل و نقل : مانند بزرگراه ، خط آهن ، کانال و خط لوله
    • گودبرداریهای سطحی : مثل معدن روباز
    • گودبرداریهای زیرزمینی : مثل تونلها ، حجره‌های زیرزمینی و کارهای دفاعی
    • بهره‌ برداری از منابع انرژی : مثل استخراج نفت و دفن زباله‌های اتمی

ظرفیت کانی سازی اورانیوم و مدل آن در رسوبات نئوژن ،حوضه تلخه رود

حوضه تلخه رود در آذربایجان خاوری ، بوسیله ارتفاعات و توده های پلوتونی – ولکانیکی احاطه شده و در واقع یک حوضه بین کوهستانی می باشد که درمجموعه ای از قوس های ماگمایی مربوط به اواخر ترسیر، قرار گرفته است . سرشاخه های تلخه رود از ارتفاعاتی چون آتشفشان های سبلان ، بزقوش ،دچان و قوشه داغ سرچشمه گرفته و با شستشو دادن دامنه های مذکور ،مقدار قابل توجهی از اورانیوم موجود آنها را به کانال اصلی رودخانه حمل کرده و در آنجا در لابه لای رسوبات مئاندری رودخانه و پهنه های دلتایی رسوب داده است .بررسی آماری عیار اورانیوم و عناصر دیگر درتوالی رسوبی میوسن بالایی میان تبریز و اهر در تلخه رود وقوع کانی سازی را در منطقه مشخص می سازد ارتباط اورانیوم با مس ، مولیبیدنیوم و وانادیوم و همبستگی ثبت عناصر مزبور است . این همبستگی تنها در ستون چینه ای (Roll front) ،موید کانی سازی از تیپ ماسه سنگ و از نوع هلالی امیدچه مشاهده شده و آنومالی های مربوط هم از نوع اپی ژنتیک می باشد . در گورچین اورانیوم با عناصر شاخص تیپ ماسه سنگی همبستگی منفی نشان می دهتد . حال آن که شیل های تیره در ستون چینه ای این منطقه و هوازدگی سطحی ، از عیار کم و بیش بالای اورانیوم همزمان با رسوب گذاری صورت (leaching) با وجود تاثیر گرفته و کانی سازی مربوطه ، از نوع سین ژنتیک است .فراوانی سیمان کلسیتی در لیتوفاسیس های ماسه سنگی موید وفور (CO3-2) در محیط های دیانژی بوده که نقش مهمی در انتقال اورانیوم درمحیط های مذکور به صورت کربوکسیل اورانیوم ایفا نمونه و محلول های اخیر در نهایت در شرایط احیا محیط های شیمیایی می تواند به اکسید اورانیوم تبدیل شده باشد

ادامه مطلب ...