تعدين الحجر الجيري

مفهوم الحجر الجيري:

الحجر الجيري هو صخر رسوبي يتكون في الغالب من معدن الكالسيت ويشكل حوالي 15% من القشرة الرسوبية للأرض، إنه لبنة أساسية في صناعة البناء (حجر الأبعاد) وهي مادة رئيسية يتم منها تصنيع الركام والأسمنت والجير وحجر البناء، 71% من جميع الأحجار المكسرة المنتجة في الولايات المتحدة الأمريكية هي إما الحجر الجيري أو الدولوميت، يتم استخدام الحجر الجيري في العديد من المواد منها: صناعة الورق، البلاستيك، الزجاج، الطلاء، الأسمنت، السجاد ويستخدم في محطات معالجة وتنقية المياه وفي معالجة مختلف الأطعمة والأدوات المنزلية، بما في ذلك الأدوية.

تعدين الحجر الجيري:

يتم استخراج معظم الحجر الجيري والدولوميت من المحاجر المفتوحة، على الرغم من أن الاعتبارات الاقتصادية والبيئية في العديد من المجالات تفضل الإنتاج على نطاق واسع عن طريق التعدين تحت الأرض، المواد الكربونية الوحيدة التي لا يتم استعادتها باستمرار عن طريق التعدين السطحي أو الجوفي هي منتجات الصدف التي يتم تجريفها من أجزاء من الممرات المائية الساحلية.

تتمثل العناصر الأساسية لتعدين الحجر الجيري بالطريقة السطحية في إزالة العبء الثقيل والحفر والتفجير وسحب الخام إلى معمل التكسير والمعالجة، يختلف اختيار معدات التعدين السطحي باختلاف المتطلبات الخاصة في كل عملية، بما في ذلك الطاقة الإنتاجية المطلوبة وحجم وشكل الرواسب ومسافات السحب والعمر التقديري للعملية والموقع بالنسبة للمراكز الحضرية، بالإضافة إلى عوامل اجتماعية واقتصادية أخرى، العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها في التعدين السطحي هي قيمة المنتجات المنتجة وموقع العمليات التنافسية ومتطلبات البيئة والسلامة المرتبطة بإيداع معين.

العمليات الأساسية في التعدين تحت الأرض للحجر الجيري هي الحفر والتفجير والتحميل والسحب والتوسيع وتثبيت السقف، تشمل معدات الحفر التدريبات الأفقية والتدريبات أسفل الحفرة، تختلف هذه المعدات بشكل عام تماماً عن تلك المستخدمة في التعدين السطحي وينتج عنها ثقوب انفجار أصغر بكثير وحجم أقل من الصخور الناتجة مع كل انفجار، تشمل المعدات الأخرى المطلوبة في المنجم تحت الأرض لوادر المسحوق، والتي تُستخدم لتفجير مخاليط نترات الأمونيوم وزيت الوقود في فتحات الانفجار.

قد تكون هناك حاجة أيضاً إلى منصات القياس، والتي تُستخدم لإزالة الصخور السائبة من الأضلاع وسقف المنجم ومعدات تثبيت السقف في منجم تحت الأرض، معظم مناجم الحجر الجيري والدولوميت تحت الأرض هي عمليات من نوع الغرفة والأعمدة والعديد منها يستعيد الصخور من كل من العناوين والمقاعد.

ليس من غير المألوف أن يكون لمنجم الحجر الجيري تحت الأرض عدة مقاعد وارتفاع إجمالي يصل إلى 30 متراً، في حين أن سمك الرواسب التي يتم تعدينها يتم التحكم فيه بشكل مباشر من خلال سمك الصخور وظروف السقف ذات الصلة، فليس من غير المألوف أن يرتفع ارتفاع المنجم من 7.5 إلى 10.5 متر وفي بعض الحالات يصل ارتفاعه إلى 15 متراً، يتراوح عرض الغرف عموماً من 13.5 إلى 15 متراً، اعتماداً على نوع الحفار المستخدم، يمكن عادةً تعدينها باستخدام أجهزة حفر واحدة أو مثقابين.

يتم استخدام نمط الحفر من النوع V بشكل شائع لتعظيم كمية الصخور الناتجة مع كل عملية؛ لتقليل كمية الصخور غير المكسورة، عادة ما يكون تحجيم السقف مطلوباً كإجراء أمان؛ قد يكون أو لا يكون مطلوباً تثبيت السقف؛ اعتمادًا على ظروف السقف في المنجم الفردي، قد تشتمل معدات التحميل والسحب على شاحنات نقل قياسية من 22 إلى 45 طن ولوادر أمامية ذات حجم مماثل، في بعض المناجم قد تكون معدات التحميل أكثر شيوعاً في عمليات الصخور الصلبة تحت الأرض، وقد تشمل وحدات تفريغ الحمولة أو النقل أو أنواع أخرى من معدات النقل.

استخدامات الحجر الجيري:

أكبر استخدام للجير هو في صناعة الصلب، حيث يستخدم الجير كتدفق لإزالة الشوائب مثل الفسفور والكبريت، كما يستخدم في مداخن محطات توليد الكهرباء لإزالة الكبريت من الانبعاثات، التعدين وإنتاج لب الورق والورق ومعالجة وتنقية المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي، يتم استخدام الحجر الجيري أيضاً في بناء الطرق وبناء المباني التقليدية.

في ولاية ميسوري، يتم استخدام الحجر الجيري بجميع أنواعه بشكل أساسي للركام (المعروف أيضاً باسم الحصى) الذي يتم إنتاجه عن طريق تكسير وتقطيع صخور الحجر الجيري، الركام يستخدم في الخرسانة لسطح الطريق ولدعم الأساس تحت الهياكل الحاملة للوزن، الركام بنفس حجم الصخور والمعروف باسم (riprap) ويستخدم لتثبيت التيار وللحماية من التآكل على الجسور شديدة الانحدار مثل السدود الترابية.