کتراک چیست؟
کتراک از جمله مواد غیر منفجره شیمیایی در معادن میباشد که با استفاده از اعمال نیروی کشش در دیواره چال باعث شکست سنگ میگردد . کتراک به گونه ای عمل میکند که گاز و حرارت بالایی تولید نکرده ولی عمل شکست را تقریبا مانند انفجار انجام می‌دهد .
آماده سازی کتراک
ماده شیمیایی کتراک در اثر اختلاط با آب جهت انجام عملیات تخریبی به کار می‌رود . که برای این اختلاط توجه به نکاتی ضروری میباشد .
نحوه طراحی چالها
فواصل بین چالها به صورت تقریبی در صورتی که قطر چال ۴۰ میلی متر باشد برای سنگهای خیلی سخت بین ۱۰تا۲۰ سانتی متر, برای سنگهای متوسط بین ۱۰تا۳۰ سانتی متر و برای سنگهای نرم بین ۱۵تا۴۰۰ سانتی مترمی‌باشد.جدول زیر جهت برآورد قطر چال و نسبت تراکم و رابطه بین این دو میباشد. هر قدر قطر چالها بیشتر باشد کیفیت کار کتراک بالا رفته و فاصله ی چالها از یکدیگر نیز بیشتر میشود و در ضمن ارتفاع چالها نیز رابطه مستقیمی‌با افزایش فاصله بین چالها دارد .
فاصله بین چالها بایستی بر طبق الگویی رعایت شود . فرمول تجربی که در اجرا عموما جهت طراحی فواصل چالها استفاده میشود به صورت زیر میباشد .
در حالیکه به صورت تئوریک و در کاتالوگهای مختلف جداول گوناگونی وجود دارد که از آنها می‌توان جهت تعیین ضرایب مورد استفاده در فرمول محاسبه فواصل چالها ، در این روش استفاده کرد . فرمول به صورت زیر میباشد :
ضریب * قطر چال = حداکثر فاصله چالها ( میلی متر )
ضریب مورد نظر در فرمول بالا را می‌توان از طریق جداول مخصوصی که برای تعیین مقدار این ضریب تهیه شده است ، استفاده کرد . جدول تعیین ضرایب بر اساس داده‌های تجربی در سر معادن بدست آمده است .
چگونگی استفاده از کتراک
کتراک را به نسبت ۳ کیلو با ۱ لیتر آب مخلوط کرده و کامل هم زده شود تا مخلوطی یکدست شود.
۱- نسبت اختلاط کتراک با آب حدود ۳ کیلو به ۱ لیتر اب میباشد
۲- اختلاط می‌بایست در ظروف پلاستیکی تمیز صورت گیرد.
۳- آب مورد نظر بایستی اب معمولی باشد.
۴- درجه حرارت آب برای اختلاط می‌بایست بین ۱۵ تا ۴۰ درجه سانتی گراد باشد.
سپس بلافاصله دوغاب را به مقدار معین تا ۹۵% ارتفاع چال پر کنید.
سپس سر چالها را با گوه چوبی ببندید و خوب بکوبید.
تنها دلیل استفاده از گوه‌های چوبی برای جلوگیری از پاشیده شدن کتراک به بیرون از سوراخ خا میباشد و تاثیری در قدرت و عملکرد کتراک ندارد.
فعل و انفعالات شیمیایی کتراک از همان لحظه مخلوط کردن و ریختن درون چالها شروع میشود و گوه‌های چوبی به بیرون رانده مشود و دلیلی ندارد شما مجدد آنها را بکوبید
با توجه به نوع کتراک مصرفی و نوع کار شما از نظر سختی در صورت استفاده کردن از کتراک ۳۰ دقیقه ای بعد ۱۰ تا ۳۰ دقیقه ,در صورت استفاده از کتراک ۲ ساعته بین ۱ تا ۲ ساعت و در صورت استفاده از کتراک ۲۴ ساعته بین ۸ تا ۲۴ ساعت عمل شکستن انجام میشود.
میزان مصرف کتراک
بصورت کلی برای سنگ ,بتن بدون الماتور و ساروج در صورتی که دور آن باز باشد در هر متر مکعب بین ۷ تا ۱۵ کیلو مصرف میشود
در صورتی که دور کار بسته باشد یا در خاک مدفون باشد برای هر متر مکعب بین ۲۰ تا ۵۰ کیلو بسته به لوازم حفاری و فضای کار کتراک مصرف میشود
برای بتن مسلح نیز برای هر متر مکعب بسته به شرایط الماتور و فضای کار بین ۲۵ تا ۵۰ کیلو کتراک مصرف میشود
نکات ایمنی کار با کتراک ****خیلی مهم****
کتراک چه بصورت پودر و چه بصورت دوغاب برای چشم خطرناک است و حتما باید در تمام مراحل کار با کتراک از عینک ایمنی استفاده شود. در صورت پاشیده شدن کتراک از چالها و پخش شدن در هوا باید از محیط دور شوید تا باعث تنگی نفس و سوزش چشم شما نشود
در صورت پاشیده شدن کتراک چه به صورت پودر و چه به صورت دوغاب به چشم فورا چشم را با آب تمیز و خنک بشویید و سریعا به دکتر مراجعه کنید برای شستشو و پانسمان
موارد کاربرد کتراک
استفاده از کتراک در سنگهای پردرز و شکاف مناسب نمی‌باشد . به خاطر اینکه مواد ، از درز‌ها حرکت کرده و شکستگیهای ناهمگون ایجاد میکند . بنابراین بهتر است از این ماده تنها در مورد سنگهای بدون درزه و شکاف استفاده کرد. البته امروزه با پیشرفتهایی که در تولید کتراک به وجود امده است در بیشتر سنگ‌ها می‌توان از ان استفاده کرد .
در ایران از کتراک بیشتر در معادن سنگ بخصوص معادن سنگ گرانیت ، در پروژه‌های عمرانی و راه سازی جهت تخریب و شکستن سنگهای مزاحم و نیز جهت شکستن بتن و یا ساروج استفاده میشود
امروزه معدنکاری و شیوه‌های رایج در آن در حال تحول دائمی‌است و بسیاری از مراکز و موسسات تحقیقاتی فعال در امور معدن برای پیشبرد اهداف معدنکاری دست به تولید موادی میزنند که بیشترین بازدهی را دارا بوده و در عین حال علاوه بر ارزانی قیمت با محیط زیست سازگاری داشته باشد .
یکی از مواردی که به طور روزافزون در کارهای معدنی ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد انواع پودرهای منبسط شونده است . این پودرها پس از محلوط شدن با آب ، به صورت دوغاب در درون چالهای از پیش حفاری شده ریخته میشوند و پس از مدتی در اثر هیدراتیزاسیون و آبگیری ، دوغاب حاصله تا چندین برابر خود افزایش حجم می‌دهد و در اثر این افزایش حجم یک تنش فشاری بالایی 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 جهت‌های خاص می‌توان شکسته شدن دیواره چالها را هدایت نمود و در نهایت قطعات سنگ و یا بتن را به طور دلخواه برش داد .
مزایا و معایب استفاده از پودرهای منبسط شونده
پودرهای منبسط شونده همانند هر ماده مصنوعی دیگر دارای مزایا و معایبی میباشند . بنابراین با کنترل و بهسازی روش تولید می‌توان از معایب این پودرها کاست و بر مزایای آن افزود .
کتراک ازجمله موادغیرمنفجره شیمیایی درمعادن میباشد.که با استفاده ازاعمال نیروی کششی دردیوارهچال باعث شکست سنگ میگردد.کتراک به گونه ای عمل میکند که گازوحرارت بالایی تولید نکرده ولی عمل شکست راتقریبا مانند انفجار انجام می‌دهد
۱- عدم نیاز به استفاده از مواد ناریه : از آنجایی که بسیاری از معادن و یا سازه‌های بتونی زائد و قابل تخریب ، در مجاورت مناطق مسکونی ، جاده‌ها و یا خطوط تاسیساتی آب ، برق و یا نفت قرار دارند ، برای رعایت شرایط ایمنی امکان استفاده از مواد ناریه وجود ندارد ، به همین دلیل باعث شده که این معادن به طور دست نخورده باقی بمانند و یا بهره برداری از آنها با ظرفیت پایین انجام شود . استفاده از پودرهای منبسط شونده می‌تواند تا حد زیادی به امر استخراج و برش قطعات سنگی و بتنی کمک نماید . ضمنا چون استفاده از مواد ناریه در ایران از نظر امنیتی مستلزم رعایت شرایط خاص میباشد ، به همین خاطر رعایت این شرایط زمان و هزینه بسیار زیادی صرف میشود ، لذا بسیاری از افراد ترجیح می‌دهند از مواد جایگزین دیگری به جای مواد ناریه استفاده کنند.
۲- سهولت استفاده : استفاده از پودهای منبسط شونده نیاز به نیروی متخصص ندارد و با یک آموزش کوتاه مدت می‌توان از این پودرها استفاده نمود .
۳- سهولت حمل و نقل : پودرهای منبسط شونده دارای بسته بندی مخصوصی بوده و به آسانی قابل حمل و نقل هستند و در محل مصرف آماده سازی و مصرف میشوند
۴- انعطاف پذیری شکل برش : معمولا در انجام عملیات آتشباری شکل برش چندان دلخواه نیست و با کم و زیاد کردن میزان مواد ناریه و نوع آن ، شکل برش از حالت دلخواه خارج میگردد . این مسئله به خصوص در معادن سنگ دارای اهمیت زیادی است . از آنجایی که در هنگام استفاده از پودرهای منبسط شونده ، چالها در راستای برش دلخواه حفر میشوند و همواره شکست در راستای چالهای حفاری شده رخ می‌دهد ، لذا به سادگی می‌توان به سطح برش مطلوب دست یافت .
۵- سازگاری با محیط زیست : به طور کلی پودرهای منبسط شونده ترکیباتی از مواد معدنی طبیعی میباشند ، که استفاده از آنها مشکل خاصی را از نظر زیست محیطی به وجود نمی‌آورد
۱- استاندارد نبودن بعضی از این مواد : بسیاری از پودرهای منبسط شونده موجود در بازار ایران توسط تولید کنندگان مختلفی تهیه میشوند و به دلیل رقابت مالی ، بسیاری از این تولید کنندگان ، استانداردهای تولید را رعایت نمی‌کنند . از این رو بسیاری از محصولات تولیدی از نظر کیفیت فاقد مشخصات مطلوب هستند.
۲- شرایط آب و هوایی : بسیاری از پودرهای موجود در بازار ایران برای استفاده در شرایط آب و هوایی مختلف تولید نمی‌شوند . و لذا از پودر واحدی در مناطق گرم و مناطق سرد استفاده میگردد . از این رو چون عامل گرما نقش بسیار تعیین کننده ای در فرایند انبساط این پودرها دارد ، در هوای سرد از بازدهی زمانی و مالی معدن به شدت کاسته میشود .
۳- خطر انفجار و پرتاب سنگ : به دلیل پایین بودن کیفیت بسیاری از پودرهای داخل کشور در هنگام استفاده از این پودرها در هوای گرم و بخصوص در چالهایی که در سنگهای آفتاب خورده حفر شده اند ، این پودرها تقریبا بلافاصله پس از استفاده دچار انبساط شدید شده و تقریبا مشابه مواد منفجره در هنگام انفجار عمل کرده و باعث پرتاب سنگ میگردد.
۴- کوچکی ابعاد برش : به دلیل کیفیت پایین بسیاری از پودرهای داخلی ، میزان انبساط و تنش فشاری ناشی از این پودرها بسیار محدود است . بعلاوه به خاطر هموژن و یکنواخت نبودن این پودرها ، در بسیاری از چالها میزان انبساط با یکدیگر تفاوت داشته و سطح برش خورده فاقد شکل صاف و یکنواخت است .
۵- ایمنی : بسیاری از افرادی که از بعضی پودرهای تولید داخل استفاده کرده اند از بروز بعضی ناراحتی‌های ریوی ، چشمی‌شکایت می‌کنند . اگر چه ارتباط مستقیم بروز این امراض با استفاده از این پودرها به اثبات نرسیده است ولی پایین بودن کیفیت تولید و استفاده از مواد مضر به خاطر ارزان تمام شدن
نمونه‌هایی از عمل کتراک
