-->

Παρασκευή, 3 Απριλίου 2015

Επιφανειακή (Υπαίθρια) Εκμετάλλευση Λατομείων (open pit)

MarbleQuarry
[του Πέτρου Τζεφέρη] [by Tzeferis Petros]

Η μέθοδος της επιφανειακής εκμετάλλευσης (open pit mining) με  βαθμίδες ανοιχτού τύπου είναι η συχνότερα χρησιμοποιούμενη μέθοδος εκμετάλλευσης. Η μέθοδος εφαρμόζεται κυρίως σε μάρμαρα και αδρανή υλικά αλλά και σε μεταλλεία, στις περιπτώσεις που δεν επιλέγεται η υπόγεια εκμετάλλευση είτε άλλου είδους επιφανειακή εκμετάλλευση,όπως πχ. με κλειστές βαθμίδες (conical pit) ή εκμετάλλευση κατά λωρίδες (Strip mining).Η μορφή της ανοικτής εκσκαφής αλλά  και η εφαρμοζόμενη μέθοδος πρέπει να προσαρμόζονται στις εκάστοτε γεωμορφολογικές συνθήκες και τα χαρακτηριστικά του κοιτάσματος με γνώμονα την ασφαλή και ορθολογική εκμετάλλευση των εξορυκτικών εργασιών.

Γεωμετρικά στοιχεία βαθμίδας (πηγή: orykta.gr)
Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των εκσκαφών  πχ. το ύψος των μετώπων (bench height), το πλάτος (bench width) και η κλίση της κάθε βαθμίδας (bench slope angle), η κλίση και η τελική μέγιστη επιτρεπόμενη κλίση του  πρανούς (overall slope angle) κ.α.,   καθορίζονται στους Κανονισμούς Λατομικών Εργασιών. Ο Ελληνικός Κανονισμός Μεταλλευτικών και Λατομικών Εργασιών (ΚΜΛΕ) ρυθμίζει τα τα θέματα της ασφάλειας των επιφανειακών εκσκαφών, στα άρθρα 82-88.

Γεωμετρικά στοιχεία
πρανούς εκμετάλλευσης
Η εξόρυξη γίνεται με χρήση εκρηκτικών υλών για τις εκμεταλλεύσεις αδρανών υλικών ή βιομηχανικών ορυκτών που απαντούν σε σκληρούς σχηματισμούς, ενώ η εκμετάλλευση των κοιτασμάτων μαρμάρου πραγματοποιείται σχεδόν αποκλειστικά με μηχανική εξόρυξη.


Λατομεία αδρανών υλικών
Οι εκμεταλλεύσεις λατομείων αδρανών αναπτύσσονται με την σταδιακή απόληψη του κοιτάσματος σε ανοικτές βαθμίδες, η διαμόρφωση των οποίων αρχίζει από τα υψηλότερα σημεία και χωρεί διαδοχικά στα χαμηλότερα.   Οι βαθμίδες κυμαίνονται από 10-15 m σε ύψος, με πλάτος 10 m περίπου κατά τη φάση της λειτουργίας και 6 m κατά την τελική τους διαμόρφωση. Ο καθορισμός του πλάτους της βαθμίδας, γίνεται με κριτήριο την ασφαλή λειτουργία του μηχανολογικού εξοπλισμού που απασχολείται σε αυτήν. Συνήθως ορύσσονται με μια μικρή κλίση ως προς την κατακόρυφο, έχοντας γωνία περί τις 75-80°, ενώ το  τελικό πρανές που δημιουργείται  έχει συνήθως , αν το πέτρωμα είναι συνεκτικό, τελική κλίση άνω των 60°.
Τα λατομεία αδρανών χαρακτηρίζονται από την αποκλειστική χρήση εκρηκτικών υλών και την σχεδόν μηδενική αποκάλυψη του κοιτάσματος, καθώς τις περισσότερες φορές τα στείρα υλικά είναι ελάχιστα.Στην Ελλάδα τα λατομεία αδρανών χωροθετούνται σε ειδικές περιοχές εκμετάλλευσης, τις Λατομικές Περιοχές.  Η υπόγεια εκμετάλλευση λατομείων αδρανών είναι δυνατή αλλά περιορισμένη.

Λατομεία Βιομηχανικών ορυκτών
Η εκμετάλλευση λατομείων  βιομηχανικών ορυκτών γίνεται επίσης με την μέθοδο των των ορθών βαθμίδων. Η εξόρυξη διενεργείται  είτε με τη χρήση εκρηκτικών υλών είτε συνηθέστερα με την χρήση μηχανικών μέσων, στις περιπτώσεις όπου τα κοιτάσματα είναι χαλαρά, μη συνεκτικά.

Λατομεία Μαρμάρων
Η εκμετάλλευση λατομείων μαρμάρων πραγματοποιείται κατά κύριο λόγο με επιφανειακές εκμεταλλεύσεις, στις οποίες γίνεται  απόσπαση των μαρμάρων από το μητρικό πέτρωμα με χρήση συρματοκοπής ή άλλου ειδικού εξοπλισμού (συνήθως συρματοκοπή και όχι χρήση εκρηκτικών υλών). Επίσης είναι δυνατή και η υπόγεια εκμετάλλευση , υπαγορευομένη είτε για λόγους οικονομοτεχνικούς (πχ. όταν η σχέση αποκάλυψης είναι τέτοια που τα υπερκείμενα υπερέχουν συντριπτικά του χρησίμου υλικού) είτε για καθαρά περιβαλλοντικούς λόγους.

Οι υπαίθριες εκμεταλλεύσεις  πραγματοποιούνται με τη μέθοδο των ορθών βαθμίδων,  με ύψος και πλάτος που καθορίζονται από τον ΚΜΛΕ, άρθρα 82-88. Την εξόρυξη, ακολουθεί  ο τεμαχισμός των ογκομαρμάρων σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας,  τα σχιστήρια μαρμάρων, τα οποία χωροθετούνται είτε μέσα στους λατομικούς χώρους είτε συνηθέστερα σε παρακείμενους χώρους.

Κατά τη διαμόρφωση των ογκομαρμάρων στα λατομεία επιδιώκεται αυτά να είναι «υγιή», δηλαδή, χωρίς "ελαττώματα" (πχ. φυσικές ή τεχνητές ρωγμώσεις κ.ά.) και οι διαστάσεις τους να είναι οι μεγαλύτερες δυνατές, αφού η τιμή πώλησης ενός υλικού σε μεγάλους ορθογωνισμένους όγκους είναι υψηλότερη από την τιμή σε όγκους μικρών διαστάσεων. (www.orykta.gr).

Τα ογκομάρμαρα, δηλ. οι ορθογωνισμένοι όγκοι μαρμάρου,   αποτελούν το κύριο προϊόν της εκμετάλλευσης των λατομείων μαρμάρου. Εντούτοις, στα λατομεία μαρμάρων παράγονται δύο ακόμη "υποπροϊόντα" : τα «ξοφάρια» ή «ογκοξόφαρα», τα οποία είναι αδιαμόρφωτοι όγκοι με ακανόνιστο σχήμα  και οι λατύπες,οι οποίες είναι επίσης ακανόνιστου σχήματος, πολύ μικρότερων όμως διαστάσεων από τα ξωφάρια. Τα ξωφάρια οδηγούνται (όχι πάντα) στα σχιστήρια και παράγουν πλάκες με σημαντικό βαθμό απωλειών ενώ οι λατύπες αξιοποιούνται μόνο για την παραγωγή άλλων υποπροϊόντων πχ. μαρμαροψηφίδων,μαρμαρόσκονης κλπ.
Επίσης στα λατομεία μαρμάρων, ακριβώς λόγω του μικρού βαθμού αποληψιμότητας 5-15%, παράγεται κι ένα μεγάλο ποσοστό αδρανών υλικών (πάνω από 85-90% της συνολικής ποσότητας εξόρυξης αλλά και 5-20% της ποσότητας κατεργασίας στα σχιστήρια), τα οποία είναι εν δυνάμει αξιοποιήσιμα, στo βαθμό που αυτό είναι επιτρεπτό από την σχετική νομοθεσία αλλά και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους.