موادشیمیایی منبسط شونده
امروزه معدنکاری و شیوه های رایج در آن در حال تحول دائمیاست و بسیاری از مراکز و موسسات تحقیقاتی فعال در امور معدن برای پیشبرد اهدافمعدنکاری دست به تولید موادی میزنند که بیشترین بازدهی را دارا بوده و در عین حالعلاوه بر ارزانی قیمت با محیط زیست سازگاری داشته باشد


یکی از مواردی که بهطور روزافزون در کارهای معدنی ایران مورد استفاده قرار می گیرد انواع پودرهای منبسطشونده است . این پودرها پس از محلوط شدن با آب ، به صورت دوغاب در درون چالهای ازپیش حفاری شده ریخته می شوند و پس از مدتی در اثر هیدراتیزاسیون و آبگیری ، دوغابحاصله تا چندین برابر خود افزایش حجم می دهد و در اثر این افزایش حجم یک تنش فشاریبالایی به دیواره چالها وارد میکند و این تنش در نهایت موجب شکسته شدن دیواره چال ،در نقاط ضعف موجود در اطراف دیواره میگردد.
با حفاری و آرایش چالها در جهت هایخاص می توان شکسته شدن دیواره چالها را هدایت نمود و در نهایت قطعات سنگ و یا بتنرا به طور دلخواه برش داد.

مزایا و معایب استفاده از پودرهای منبسطشونده
پودرهای منبسط شونده همانند هر ماده مصنوعی دیگر دارای مزایا و معایبی میباشند . بنابراین با کنترل و بهسازی روش تولید می توان از معایب این پودرها کاست وبر مزایای آن افزود
اهم این مزایا و معایب عبارتند از:
الف ) مزایا
1- عدم نیاز به استفاده از مواد ناریه : از آنجایی که بسیاری از معادن و یاسازه های بتونی زائد و قابل تخریب ، در مجاورت مناطق مسکونی ، جاده ها و یا خطوطتاسیساتی آب ، برق و یا نفت قرار دارند ، برای رعایت شرایط ایمنی امکان استفاده ازمواد ناریه وجود ندارد ، به همین دلیل باعث شده که این معادن به طور دست نخوردهباقی بمانند و یا بهره برداری از آنها با ظرفیت پایین انجام شود . استفاده ازپودرهای منبسط شونده می تواند تا حد زیادی به امر استخراج و برش قطعات سنگی و بتنیکمک نماید . ضمنا چون استفاده از مواد ناریه در ایران از نظر امنیتی مستلزم رعایتشرایط خاص می باشد ، به همین خاطر رعایت این شرایط زمان و هزینه بسیار زیادی صرف میشود ، لذا بسیاری از افراد ترجیح می دهند از مواد جایگزین دیگری به جای مواد ناریهاستفاده کنند
2- سهولت استفاده : استفاده از پودهای منبسط شونده نیاز به نیرویمتخصص ندارد و با یک آموزش کوتاه مدت می توان از این پودرها استفاده نمود
3-سهولت حمل و نقل : پودرهای منبسط شونده دارای بسته بندی مخصوصی بوده و به آسانیقابل حمل و نقل هستند و در محل مصرف آماده سازی و مصرف می شوند
4-انعطافپذیری شکل برش : معمولا در انجام عملیات آتشباری شکل برش چندان دلخواه نیست و با کمو زیاد کردن میزان مواد ناریه و نوع آن ، شکل برش از حالت دلخواه خارج میگردد . اینمسئله به خصوص در معادن سنگ دارای اهمیت زیادی است . از آنجایی که در هنگام استفادهاز پودرهای منبسط شونده ، چالها در راستای برش دلخواه حفر می شوند و همواره شکست درراستای چالهای حفاری شده رخ می دهد ، لذا به سادگی می توان به سطح برش مطلوب دستیافت
6-سازگاری با محیط زیست : به طور کلی پودرهای منبسط شونده ترکیباتی ازمواد معدنی طبیعی میباشند ، که استفاده از آنها مشکل خاصی را از نظر زیست محیطی بهوجود نمی آورد
ب ) معایب
1-استاندارد نبودن بعضی از این مواد : بسیاری ازپودرهای منبسط شونده موجود در بازار ایران توسط تولید کنندگان مختلفی تهیه میشوند وبه دلیل رقابت مالی ، بسیاری از این تولید کنندگان ، استانداردهای تولید را رعایتنمی کنند . از این رو بسیاری از محصولات تولیدی از نظر کیفیت فاقد مشخصات مطلوبهستند
2-شرایط آب و هوایی : بسیاری از پودرهای موجود در بازار ایران برایاستفاده در شرایط آب و هوایی مختلف تولید نمی شوند . و لذا از پودر واحدی در مناطقگرم و مناطق سرد استفاده می گردد . از این رو چون عامل گرما نقش بسیار تعیین کنندهای در فرایند انبساط این پودرها دارد ، در هوای سرد از بازدهی زمانی و مالی معدن بهشدت کاسته می شود .
3-خطر انفجار و پرتاب سنگ : به دلیل پایین بودن کیفیتبسیاری از پودرهای داخل کشور در هنگام استفاده از این پودرها در هوای گرم و بخصوصدر چالهایی که در سنگهای آفتاب خورده حفر شده اند ، این پودرها تقریبا بلافاصله پساز استفاده دچار انبساط شدید شده و تقریبا مشابه مواد منفجره در هنگام انفجار عملکرده و باعث پرتاب سنگ می گردد .
4-کوچکی ابعاد برش : به دلیل کیفیت پایینبسیاری از پودرهای داخلی ، میزان انبساط و تنش فشاری ناشی از این پودرها بسیارمحدود است . بعلاوه به خاطر هموژن و یکنواخت نبودن این پودرها ، در بسیاری از چالهامیزان انبساط با یکدیگر تفاوت داشته و سطح برش خورده فاقد شکل صاف و یکنواخت است
5- ایمنی : بسیاری از افرادی که از بعضی پودرهای تولید داخل استفاده کرده انداز بروز بعضی ناراحتی های ریوی ، چشمی شکایت می کنند . اگر چه ارتباط مستقیم بروزاین امراض با استفاده از این پودرها به اثبات نرسیده است ولی پایین بودن کیفیتتولید و استفاده از مواد مضر به خاطر ارزان تمام شدن قیمت تولید ، می تواند باعثبروز این بیماریها شود.

کتراک
کتراک از جمله مواد غیر منفجره شیمیایی درمعادن می باشد که با استفاده از اعمال نیروی کشش در دیواره چال باعث شکست سنگ میگردد . کتراک به گونه ای عمل می کند که گاز و حرارت بالایی تولید نکرده ولی عملشکست را تقریبا مانند انفجار انجام می دهد .
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->
آماده سازی کتراک
ماده شیمیاییکتراک در اثر اختلاط با آب جهت انجام عملیات تخریبی به کار می رود . که برای ایناختلاط توجه به نکاتی ضروری می باشد
1- نسبت اختلاط کتراک با آب حدود 3 به 1می باشد
2- اختلاط می بایست در ظروف پلاستیکی تمیز صورت گیرد
3-آب موردنظر بایستی خالص بوده و املاحی نظیر ca و mg نداشته باشد .
4-درجه حرارت آببرای اختلاط می بایست بین 15 تا 20 درجه سانتی گراد باشد

طراحی چالها
فاصلهبین چالها بایستی بر طبق الگویی رعایت شود . فرمول تجربی که در اجرا عموما جهتطراحی فواصل چالها استفاده می شود به صورت زیر می باشد
10 * قطر چال = حداکثرفاصله چالها ( میلی متر(
در حالیکه به صورت تئوریک و در کاتالوگهای مختلف جداولگوناگونی وجود دارد که از آنها می توان جهت تعیین ضرایب مورد استفاده در فرمولمحاسبه فواصل چالها ، در این روش استفاده کرد . فرمول به صورت زیر می باشد:
ضریب * قطر چال = حداکثر فاصله چالها ( میلی متر(
ضریب مورد نظر در فرمولبالا را می توان از طریق جداول مخصوصی که برای تعیین مقدار این ضریب تهیه شده است ،استفاده کرد . جدول تعیین ضرایب بر اساس داده های تجربی در سر معادن بدست آمده است.

چگونگی استفاده از کتراک
کتراک را به نسبت 3 به 1 با آب مخلوط کرده ، شپشدوغاب حاصله را به مقدار معین تا %80 ارتفاع چال را پر می کنمیم . سپس سر چال را باگوه چوبی می کوبیم تا در چال کیپ شود . سپس پس از دو ساعت از ریختن کتراک در داخلچال ، فعل و انفعالات شیمیایی انجام می گیرد و تولید گاز می کند . در اثر فشار گازگوه چوبی مقداری به سمت بالا حرکت می کند . لازم به ذکر است که بایستی دقت شود تا 2ساعت پس از ریختن دوغاب در داخل چال مجددا پتکها را در داخل چال بکوبیم . برایاینکه کتراک عمل شکستن را به طور کامل انجام دهد بایستی 12 ساعت به آن فرصت دادهشود.

نکاتی در مورد کاربرد کتراک
1- خارج کردن گرد و غبار از داخل چال ، قبلاز ریختن دوغاب به داخل چال
2- در صورت نامساعد بودن شرایط جوی ، مثلا در هوایبارانی می بایست که یک پوشش پلاستیکی ( بعد از ریختن ماده در داخل چال ) بر رویچالها قرار دهیم

نکات ایمنی
گاز ناشی از کتراک به قرنیه چشم آسیب رسانده وآن را از بین می برد . بنابراین بایستی کاملا مراقب بوده و در صورت لزوم حتما ازعینکهای مخصوص شیشه ای دوجداره استفاده گردد . فاصله ایمنی و مجاز از محل عمل کتراکنبایستی کمتر از یک متر باشد
در صورت پاشیده شدن کتراک چه به صورت پودر و چهبه صورت دوغاب به چشم فورا چشم را با آب تمیز و خنک بشویید

موارد کاربردکتراک
استفاده از کتراک در سنگهای پردرزه و شکاف مناسب نمی باشد . به خاطر اینکهگاز ، از درزه ها حرکت کرده و شکستگیهای ناهمگون ایجاد می کند . بنابراین بهتر استاز این ماده تنها در مورد سنگهای بدون درزه و شکاف استفاده کرد
در ایران از کتراک بیشتر در معادن سنگ بخصوص معادن سنگ گرانیت ، در پروژه های عمرانی و راه سازی جهت تخریب و شکستن سنگهای مزاحم و نیز جهت شکستن بتن استفاده می شود