این مقاله با نگاه ویژه به نحوه کاربرد سیم برش الماسه در معدن تراورتن صوفی آباد ماکو و با توجه به گزارش بهره برداری آن معدن نوشته مهندس اردوان پویان، تنظیم شده است.هم چنین در مواردی از مقاله مطالعه سنگ­های تزیینی با نگاهی به تراورتن ها نوشته مهندس مجید پور مقدم استفاده شده است.

دستگاه سیم برش الماسه شامل سیم الماسه به طول 25 تا 45 متر (حداکثر 150 متر) به وسیله یک اینچ با قرقره راهنما، در یک جهت معین به طور دایم روی سنگ بریده می­شود. برای این منظور ابتدا در سنگ دو چال عمود برهم که محدوده بلوک را تشکیل می­دهد حفر شده سیم الماس را از آن عبور داده می شود. دستگاه برش در موقع کار بر روی ریل قرار دارد و با استفاده از امکانات الکترونیکی و هیدرولیکی به طور اتوماتیک بر روی ریل جابجا می­شود و با انجام عمل برش خود را به عقب می­کشد. نیروی کشش سیم که حدود 100 تا 150 کیلوگرم است به صورت ثابت حفظ می­شود. دستگاه وینچ معمولاً در فاصله 5 الی 8 متری سینه کار قرار می­گیرد. بدین ترتیب حدود 15 متر از سیم الماسه به طور آزاد کار می کند. مکانیزم دستگاه به گونه­ای است که می­توان با جابجایی و تغییر جهت محور وینچ از حالت افقی به عمودی سنگ را به طور افقی و یا عمودی برید.

به منظور خنک کردن سیم الماسه باید پیوسته آب وارد شیار سنگ شود. حداقل آب مورد نیاز 6 تا 8 لیتر در ده دقیقه است که توسط پمپ آب پیش بینی شده در معدن و از مخازن آب تأمین خواهد شد. سیم الماسه حامل سیگمنت­های الماسی به صورت حلقه­هایی به قطر 10 تا 11 میلی متر است که روی سیم کابل فولادی به قطر 5 میلی متر قرار می­گیرد و در فواصل بین سیگمنت­ها سیم فنرهای فولادی و اتصالات ایمنی قرار دارد. تعداد سیگمنت­ها در هر متر طول سیم الماسه به حدود 33 عدد است که به فواصل 25 تا 32 میلی متر از یکدیگر قرار می­گیرند. در روش برش سنگ با سیم برش الماسه پس از آمادگی ابتدایی طول در صورتی که سه سطح آزاد وجود داشته باشد، جهت استخراج بلوک کافی است یک حفاری عمودی از سطح بالای سینه کار تا کف سینه کار (نقطه B) و با عمق مورد نظر و سپس در حفاری افقی از نقاط A و C تا نقطهB (طول های DA و DC قبلاً با توجه به شرایط طول انتخاب شده­اند) صورت پذیرد.

سیم الماسه از داخل چال­های عمودی و افقی عبور کرده (BA و B و A)و سپس دور یک چرخ بسته شده که چرخ نیز توسط محرک دیزلی یا الکتریکی به حرکت در می­اید. در این وضعیت قسمت فوقانی تحت کشش بوده که باعث برش سنگ شده در حالی که قسمت پایین سیم تحت کشش نمی­باشد. برش افقی باید زمانی صورت گیرد که برش عمودی کوه هنوز انجام نگرفته است زیرا در غیر این صورت در انتهای برش افقی امکان دارد بلوک سنگ از کوه جدا شده و سیم برش را که در حالت افقی کار می کند له نماید. حمل و نقل بلوک­های ماده معدنیپس از مرحله برش برای جدا کردن بلوک بریده شده از سینه کار، از جک­های هیدرولیک و بالشتک­های فشرده، استفاده می­گردد. جک­های هیدرولیکی توسط یک پمپ هیدرولیکی راه­اندازی می­شود. این جک قدرت زیادی دارند به طوری که با دو عدد از آن­ها می­توان بلوک­های سنگ را تا وزن 350 تن حرکت داد. بالشتک­های هوای فشرده از الیاف مصنوعی و لاستیک مقاوم ساخته شده و ابعاد آن­ها حدود 4 * 60 * 60 سانتی­متر است. ابتدا بالشتک­ها را وارد شیار حاصل از برش نموده آنگاه شیر هوای فشرده کمپرسور را باز می­کنند. هوای فشرده با فشار 7 اتمسفر وارد بالشتک می­شود. در نهایت بالشتک با فشاری معادل 500 آتمسفر به سنگ جانبی فشار وارد می­کند که در اثر آن بلوک سنگ به حرکت در آمده و از سینه کار دور می­شود تا در کامیون بارگیری گردد.

در معادن سنگ تزیینی معمولی که در استان آذربایجان غربی رواج بیشتری دارند، دستگاه سیم برش الماسه در یک معدن معمولا با دستگاههای جانبی چون یک دستگاه قواره ساز (مینی برش)، یک دستگاه پمپ آب، یک دستگاه حفاری (راسول) و یک دستگاه ژنراتور وجود دارد. یکی از مواردی که در بکارگیری سیم برش الماسه باید در نظر داشت توجه سیستم درزه ها وشیب آنها و ویژگی های لایه ها می باشد.

◄   مراحل مختلف کاری روش استخراج مکانیزه با سیم برش الماسه به شرح زیر است:

الف- انتخاب محل:

انتخاب محل در این روش بسیار مهم است. یکی از دلایل این اهمیت اینست که قیمت تمام شده سنگ قواره این سیستم درمقایسه با سیستمهای دیگر بالاست. از این رو محل بکارگیری سیستم برش باید از هر نظر دارای سنگ سالم، یکدست و خوشرنگ بوده و نیز باید دقت شود که سنگ محل مورد نظر تحت تاثیر عوامل تکتونیکی خورده نشده باشد.

ب- مختصات پله:

در این انتخاب باید عواملی چون عدم وجود احتمال پلرگی سیم، کم بودن اتلاف انرژی، راحت بودن استقرار دستگاههای برش و حفاری و بارکننده بستگی دارد.

پ- ابعاد کوپ

ت- جهت سینه کار:

بهترین جهت سینه کار عمود بر محور اصلی شکستگی های موجود است تا بتوان بهترین راندمان ممکن را از سیستم برش گرفت.

ث- حفاری:

این مرحله مهمترین مرحله در کاربرد سیم برش الماسه است و لذا دقت وافری را طلب می نماید. مهمترین کار در این قسمت تعیین محل حفر، ارتباط چالها با یکدیگر، تعیین محل چال با توجه به درزه ها و شکستگی ها و سطوح موجود در سنگ و نیز با توجه به گونیا بودن سنگ صورت می پذیرد. جهت و میزان حفاری با توجه به سطوح آزاد سنگ (جبهه آزاد) مشخص می گردد. . در نخستین مرحله کار حفر ،چال قائمی به فاصله معین از سطح آزاد سنگ (جبهه آزاد) حفر می گردد. این فاصله به میزان ارتفاع پله وابعاد کوپ بستگی دارد. عمق چال بایستی کمی بیش از ارتفاع پله باشد. سپس در افق کف کارگاه دو چال که کاملا در یک افق قرار دارند و نسبت به هم عمودند، عمود بر چال قائم حفر می شوند که در نتیجه این سه چال بصورت یک کنج قائم همدیگر را قطع می کنند. همانگونه که مشخص است این کار دقت بسیار بالایی را طلب می نماید و کوچکترین لغزش در انتخاب زاویه حفر هر یک از چالها سبب می گردد که آنها در نهایت در یک کنج به هم نرسند و عملیات منتفی گردد. به همین دلیل برای اینکه بتوان در عملیات دقت بیشتری لحاظ نمود از ابزاری همچون دوربین و نیز در حالتی عملی تر از شمشه و تراز و شاقول و نقاط کمکی استفاده می شود. حفر چالها به کمک دستگاهی که راسول نامیده می شود انجام می پذیرد.

ج- ارتباط چالها در سینه کار با دو جبهه آزاد:

ابتدا چال قائمی به شیوه پیش گفته حفر می شود و سپس به کمک شمشه و ترازو و شاقول دو نقطه در کف کارگاه مشخص می گردد که همان نقاطی است که باید از آنها دو چال افقی عمود بر هم و عمود بر چال قائم حفر گردد. این چالها چال قائم حفر شده را در یک نقطه قطع می نمایند. اما اگر این قطع شدگی به صورت دقیق انجام نگیرد، یعنی محل تقاطع آنها در یک افق کامل قرار نگیرد، سبب می شود که عبور سیم الماسه با مشکل مواجه گردد. هم چنین به دلیل زوایایی که در محل تقاطع چالها بوجود می اید، لازم است که سیم را با دست در داخل چالها حرکت دهیم تا هنگام شروع به کار، دستگاه به راحتی راه اندازی گردد.

چ- ارتباط چالها در سینه کار با یک جبهه آزاد:

برای ایجاد سطح آزاد لازم برای برش ابتدا سه نقطه در روی خطی که در فاصله حدود سه متر از سطح آزاد قرار دارد انتخاب نموده و از دو نقطه اول و دوم دو چال بطور موازی و عمود بر بلوک انتخاب شده حفر می گردد. واضح است که عمق چال اول باید بیش از ارتفاع جبهه کار باشد. عمق چال دوم تقریبا معادل یا کمی بیش از ارتفاع سینه کار می باشد. سپس با استفاده از خواص مثلث، محل و شیب چال مورب را طوری محاسبه می کنیم که محل برخورد چال مورب و چال دوم در کف کارگاه قرار گیرد. حفر چال مورب را ادامه می دهیم تا چال اول را در افق کف کارگاه قطع نماید. پس از اینکه این سه چال در افق کف کارگاه به هم رسیدند دو چال افقی دیگر نیز حفر می شود به طوری که قرینه دو چال افقی پیشین باشند و این چالها را در افق کف کارگاه قطع نماید. بدیهی است بدین ترتیب چال دوم، چال مورب را نیز در افق کف کارگاه قطع خواهد نمود. با توجه به در اختیار بودن این چالهای ارتباط یافته به هم، میتوان چهار سطح بلوک مورد نظر را برش داده و از سینه کار جدا نمود و سطح آزادی برای برشهای بعدی بوجود آورد.

ح-ارتباط چالها در برش قوه ای:

روش دیگر برای ایجاد سطح آزاد در بلوک از برش گوه ای استفاده می شود. در این روش ابتدا یک چال عمودی با فاصله حدود سه متر از جبهه آزاد سینه کار حفر می شود و در افق کف کارگاه نیز دو چال افقی در راستای چال حفر شده قبلی حفر می شود بطوریکه سه چال یهمدیگر را در یک نقطه قطع نمایند.

◄   برش با استفاده از سیم برش الماسه:

پس از انجام عملیات حفر چالها، سیم الماسه از چالهایی که بهم ارتباط یافته اند عبور داده می شود. سپس دستگاه برش برای انجام عمل برش در مکان مناسبی مستقر می گردد. نکات زیر باید برای برش در نظر گرفته شوند:

الف- تعیین اولویت سطوح برش:

برای تعییین اولویت سطوح در برش باید نکات زیر را مدنظر قرار داد:

- در صورتی که سنگ سالم و بدون شکستگی باشد بهتر است اول سطوح جانبی و سپس کف بلوک بریده شود.

- در صورتی که بلوک دارای شکستگی باشد و این احتمال وجود داشته باشد که بلوک بر روی سیم تکیه نماید، بهتر است نخست برش افقی کف را انجام داد و سپس سطوح جانبی را برش داد.

- در برش برای ایجاد سطح آزاد (روش سه چال در یک سطح)، اولین سطحی که مورد برش قرار می گیرد سطح پشتی است. در این حالت برای روان حرکت کردن سیم الماسه بهتر است یک رشته سیم بگسل با قطر و مقاومت بیشتر از چالها، چند بار بوسیله افراد در داخل مسیر حرکت داده شود تا شروع حرکت سیم الماسه روانتر گردد.

ب- برش افقی:

ریل و پایه های دستگاه برش باید کاملا تراز و حتی الامکان نزدیک به افق کف کارگاه تنظیم گردد، در غیر اینصورت در سطوح بریده شده انحناهایی بوجود آمده و در کف کارگاه نیز دندانه هایی ایجاد خواهد شد.

ج- برش عمودی:

هنگام تنظیم دستگاه در برشهای عمودی باید در نظر داشت که در یک سطح نبودن پولیهای دستگاه برش با چالهای ارتباطی باعث ایجاد انحنا در سطوح برش و کارگاه خواهد گردید.

د- زاویه برش:

در صورتیکه زاویه سطح برش بسته باشد، باعث ایجاد اشکال در شروع حرکت سیم الماسه و یا پارگی در سیم می گردد. لذا پیش از شروع برش بایستی چند مرتبه سیم مذبور را بوسیله افراد در همان مسیر حرکت داد تا گردش ابتدایی سیم روانتر گردد. در صورتیکه زاویه سطح برش باز باشد باید به کمک نصب پولیهای کمکی در مسیر سیم الماسه، از فشار به سیم و دستگاه کاست تا سیم دچار پارگی نگردد.

برای کاهش دندانه های بوجود آمده در کف کارگاه نیز می توان موارد زیر را در نظر داشت:

- حتی المقدور طول چالهای افقی را افزایش داد.

- چالهای افقی را کاملا در افق کف کارگاه حفر نمود.

- تا جایی که ممکن است دستگاه برش را در کف کارگاه تنظیم نمود.

ه- جهت گردش سیم الماسه:

در مورد جهت گردش سیم الماسه درنظرداشتن موارد زیر ضروری است:

- گردش باید طوری باشد که دهانه های سیگمنت الماسه همیشه با با آب تماس داشته، خنک شود. به عبارت دیگر جریان آب در مسیر سیم حرکت کند.

- در صورت امکان در برش های عمودی جهت حرکت سیم از پایین به بالا یا مخاف عقربه های ساعت حرکت کند و اب در پایین چال باشد.

در برشهای افقی، حتما جریان آب باید در امتداد شروع برش وموافق جهت گردش سیم قرار گیرد و در هنگام اتصال دو سر سیم الماسه باید به ازای هر متر طول سیم آنرا 3 الی 4 دور پیچ داد تا در زمان برش سیم علاوه بر حرکت دورانی در چال بدور خود نیز چرخش داشته باشد و باعث خورده شدن دهانه های سگمنت در یک سطح نشود.

Granite is a common and widely-occurring group of intrusive felsic igneous rocks that form at great depths and pressures under continents. Granite consists of orthoclase and plagioclase feldspars, quartz, hornblende, biotite, muscovite and minor accessory minerals such as magnetite, garnet, zircon and apatite. Rarely, a pyroxene is present.

Ordinary granite always carries a small amount of plagioclase, but when this is absent the rock is referred to as alkali granite. An increasing proportion of plagioclase feldspar causes granite to pass into granodiorite. A rock consisting of equal proportions of orthoclase and plagioclase plus quartz may be considered a quartz monzonite. A granite containing both muscovite and biotite micas is called a binary granite. The average density is 2.75 g/cm3 with a range of 1.74 to 2.80.

The word granite comes from the Latin granum, a grain, in reference to the coarse-grained structure of such a crystalline rock.

|Occurrence of granite|

Granite occurs as relatively small, less than 100 km2 stock-like masses and as large batholiths often associated with orogenic mountain ranges and is frequently of great extent. Small dikes of granitic composition called aplites are associated with granite margins. In some locations very coarse-grained pegmatite masses occur with granite. Granite has been intruded into the crust of the Earth during all geologic periods, except perhaps the most recent; much of it is of Precambrian age. Granite is widely distributed throughout the continental crust of the Earth and is the most abundant basement rock that underlies the relatively thin sedimentary rock veneer of the continents.

|Origin of granite|

There are two theories for the origin of granite. The magmatic theory states that granite is derived by the crystal fractionation of magma. Thus granite bodies are the result of intrusion of liquid magma into the existing rocks. The granitization theory states that granite is formed in place by extreme metamorphism. There is evidence to support both theories, and both are useful to explain different observed features. The two may actually merge: as metamorphic conditions increase to the melting point of the metamorphosed granite, it will melt and become a liquid magma.

|Uses of granite|

Granite has been extensively used a dimension stone and as flooring tiles in public and commercial buildings and monuments.

ستگاه سیم برش الماسه شامل سیم الماسه به طول 25 تا 45 متر (حداکثر 150 متر) به وسیله یک اینچ با قرقره راهنما، در یک جهت معین به طور دایم روی سنگ بریده می­شود. برای این منظور ابتدا در سنگ دو چال عمود برهم که محدوده بلوک را تشکیل می­دهد حفر شده سیم الماس را از آن عبور داده می شود.

دستگاه برش در موقع کار بر روی ریل قرار دارد و با استفاده از امکانات الکترونیکی و هیدرولیکی به طور اتوماتیک بر روی ریل جابجا می­شود و با انجام عمل برش خود را به عقب می­کشد. نیروی کشش سیم که حدود 100 تا 150 کیلوگرم است به صورت ثابت حفظ می­شود. دستگاه وینچ معمولاً در فاصله 5 الی 8 متری سینه کار قرار می­گیرد. بدین ترتیب حدود 15 متر از سیم الماسه به طور آزاد کار می کند. مکانیزم دستگاه به گونه­ای است که می­توان با جابجایی و تغییر جهت محور وینچ از حالت افقی به عمودی سنگ را به طور افقی و یا عمودی برید. به منظور خنک کردن سیم الماسه باید پیوسته آب وارد شیار سنگ شود. حداقل آب مورد نیاز 6 تا 8 لیتر در ده دقیقه است که توسط پمپ آب پیش بینی شده در معدن و از مخازن آب تأمین خواهد شد. سیم الماسه حامل سیگمنت­های الماسی به صورت حلقه­هایی به قطر 10 تا 11 میلی متر است که روی سیم کابل فولادی به قطر 5 میلی متر قرار می­گیرد و در فواصل بین سیگمنت­ها سیم فنرهای فولادی و اتصالات ایمنی قرار دارد. تعداد سیگمنت­ها در هر متر طول سیم الماسه به حدود 33 عدد است که به فواصل 25 تا 32 میلی متر از یکدیگر قرار می­گیرند. در روش برش سنگ با سیم برش الماسه پس از آمادگی ابتدایی طول در صورتی که سه سطح آزاد وجود داشته باشد، جهت استخراج بلوک کافی است یک حفاری عمودی از سطح بالای سینه کار تا کف سینه کار (نقطه B) و با عمق مورد نظر و سپس در حفاری افقی از نقاط A و C تا نقطهB (طول های DA و DC قبلاً با توجه به شرایط طول انتخاب شده­اند) صورت پذیرد. سیم الماسه از داخل چال­های عمودی و افقی عبور کرده (BA و B و A)و سپس دور یک چرخ بسته شده که چرخ نیز توسط محرک دیزلی یا الکتریکی به حرکت در می­آید. در این وضعیت قسمت فوقانی تحت کشش بوده که باعث برش سنگ شده در حالی که قسمت پایین سیم تحت کشش نمی­باشد. برش افقی باید زمانی صورت گیرد که برش عمودی کوه هنوز انجام نگرفته است زیرا در غیر این صورت در انتهای برش افقی امکان دارد بلوک سنگ از کوه جدا شده و سیم برش را که در حالت افقی کار می کند له نماید. حمل و نقل بلوک­های ماده معدنیپس از مرحله برش برای جدا کردن بلوک بریده شده از سینه کار، از جک­های هیدرولیک و بالشتک­های فشرده، استفاده می­گردد. جک­های هیدرولیکی توسط یک پمپ هیدرولیکی راه­اندازی می­شود. این جک قدرت زیادی دارند به طوری که با دو عدد از آن­ها می­توان بلوک­های سنگ را تا وزن 350 تن حرکت داد. بالشتک­های هوای فشرده از الیاف مصنوعی و لاستیک مقاوم ساخته شده و ابعاد آن­ها حدود 4 * 60 * 60 سانتی­متر است. ابتدا بالشتک­ها را وارد شیار حاصل از برش نموده آنگاه شیر هوای فشرده کمپرسور را باز می­کنند. هوای فشرده با فشار 7 اتمسفر وارد بالشتک می­شود. در نهایت بالشتک با فشاری معادل 500 آتمسفر به سنگ جانبی فشار وارد می­کند که در اثر آن بلوک سنگ به حرکت در آمده و از سینه کار دور می­شود تا در کامیون بارگیری گردد.

در معادن سنگ تزیینی معمولی که در استان آذربایجان غربی رواج بیشتری دارند، دستگاه سیم برش الماسه در یک معدن معمولا با دستگاههای جانبی چون یک دستگاه قواره ساز (مینی برش)، یک دستگاه پمپ آب، یک دستگاه حفاری (راسول) و یک دستگاه ژنراتور وجود دارد.

یکی از مواردی که در بکارگیری سیم برش الماسه باید در نظر داشت توجه سیستم درزه ها وشیب آنها و ویژگی های لایه ها می باشد. مراحل مختلف کاری روش استخراج مکانیزه با سیم برش الماسه به شرح زیر است:

الف- انتخاب محل:

انتخاب محل در این روش بسیار مهم است. یکی از دلایل این اهمیت اینست که قیمت تمام شده سنگ قواره این سیستم درمقایسه با سیستمهای دیگر بالاست. از این رو محل بکارگیری سیستم برش باید از هر نظر دارای سنگ سالم، یکدست و خوشرنگ بوده و نیز باید دقت شود که سنگ محل مورد نظر تحت تاثیر عوامل تکتونیکی خورده نشده باشد.

ب- مختصات پله:

در این انتخاب باید عواملی چون عدم وجود احتمال پلرگی سیم، کم بودن اتلاف انرژی، راحت بودن استقرار دستگاههای برش و حفاری و بارکننده بستگی دارد.

پ- ابعاد کوپ

ت- جهت سینه کار:

بهترین جهت سینه کار عمود بر محور اصلی شکستگی های موجود است تا بتوان بهترین راندمان ممکن را از سیستم برش گرفت.

ث- حفاری:

این مرحله مهمترین مرحله در کاربرد سیم برش الماسه است و لذا دقت وافری را طلب می نماید. مهمترین کار در این قسمت تعیین محل حفر، ارتباط چالها با یکدیگر، تعیین محل چال با توجه به درزه ها و شکستگی ها و سطوح موجود در سنگ و نیز با توجه به گونیا بودن سنگ صورت می پذیرد. جهت و میزان حفاری با توجه به سطوح آزاد سنگ (جبهه آزاد) مشخص می گردد. . در نخستین مرحله کار حفر ،چال قائمی به فاصله معین از سطح آزاد سنگ (جبهه آزاد) حفر می گردد. این فاصله به میزان ارتفاع پله وابعاد کوپ بستگی دارد. عمق چال بایستی کمی بیش از ارتفاع پله باشد. سپس در افق کف کارگاه دو چال که کاملا در یک افق قرار دارند و نسبت به هم عمودند، عمود بر چال قائم حفر می شوند که در نتیجه این سه چال بصورت یک کنج قائم همدیگر را قطع می کنند. همانگونه که مشخص است این کار دقت بسیار بالایی را طلب می نماید و کوچکترین لغزش در انتخاب زاویه حفر هر یک از چالها سبب می گردد که آنها در نهایت در یک کنج به هم نرسند و عملیات منتفی گردد. به همین دلیل برای اینکه بتوان در عملیات دقت بیشتری لحاظ نمود از ابزاری همچون دوربین و نیز در حالتی عملی تر از شمشه و تراز و شاقول و نقاط کمکی استفاده می شود. حفر چالها به کمک دستگاهی که راسول نامیده می شود انجام می پذیرد.

ج- ارتباط چالها در سینه کار با دو جبهه آزاد:

ابتدا چال قائمی به شیوه پیش گفته حفر می شود و سپس به کمک شمشه و ترازو و شاقول دو نقطه در کف کارگاه مشخص می گردد که همان نقاطی است که باید از آنها دو چال افقی عمود بر هم و عمود بر چال قائم حفر گردد. این چالها چال قائم حفر شده را در یک نقطه قطع می نمایند. اما اگر این قطع شدگی به صورت دقیق انجام نگیرد، یعنی محل تقاطع آنها در یک افق کامل قرار نگیرد، سبب می شود که عبور سیم الماسه با مشکل مواجه گردد. هم چنین به دلیل زوایایی که در محل تقاطع چالها بوجود می آید، لازم است که سیم را با دست در داخل چالها حرکت دهیم تا هنگام شروع به کار، دستگاه به راحتی راه اندازی گردد.

چ- ارتباط چالها در سینه کار با یک جبهه آزاد:

برای ایجاد سطح آزاد لازم برای برش ابتدا سه نقطه در روی خطی که در فاصله حدود سه متر از سطح آزاد قرار دارد انتخاب نموده و از دو نقطه اول و دوم دو چال بطور موازی و عمود بر بلوک انتخاب شده حفر می گردد. واضح است که عمق چال اول باید بیش از ارتفاع جبهه کار باشد. عمق چال دوم تقریبا معادل یا کمی بیش از ارتفاع سینه کار می باشد. سپس با استفاده از خواص مثلث، محل و شیب چال مورب را طوری محاسبه می کنیم که محل برخورد چال مورب و چال دوم در کف کارگاه قرار گیرد. حفر چال مورب را ادامه می دهیم تا چال اول را در افق کف کارگاه قطع نماید. پس از اینکه این سه چال در افق کف کارگاه به هم رسیدند دو چال افقی دیگر نیز حفر می شود به طوری که قرینه دو چال افقی پیشین باشند و این چالها را در افق کف کارگاه قطع نماید. بدیهی است بدین ترتیب چال دوم، چال مورب را نیز در افق کف کارگاه قطع خواهد نمود. با توجه به در اختیار بودن این چالهای ارتباط یافته به هم، میتوان چهار سطح بلوک مورد نظر را برش داده و از سینه کار جدا نمود و سطح آزادی برای برشهای بعدی بوجود آورد.

ح-ارتباط چالها در برش قوه ای:

روش دیگر برای ایجاد سطح آزاد در بلوک از برش گوه ای استفاده می شود. در این روش ابتدا یک چال عمودی با فاصله حدود سه متر از جبهه آزاد سینه کار حفر می شود و در افق کف کارگاه نیز دو چال افقی در راستای چال حفر شده قبلی حفر می شود بطوریکه سه چال یهمدیگر را در یک نقطه قطع نمایند.

برش با استفاده از سیم برش الماسه:

پس از انجام عملیات حفر چالها، سیم الماسه از چالهایی که بهم ارتباط یافته اند عبور داده می شود. سپس دستگاه برش برای انجام عمل برش در مکان مناسبی مستقر می گردد. نکات زیر باید برای برش در نظر گرفته شوند:

الف- تعیین اولویت سطوح برش:

برای تعییین اولویت سطوح در برش باید نکات زیر را مدنظر قرار داد:

- در صورتی که سنگ سالم و بدون شکستگی باشد بهتر است اول سطوح جانبی و سپس کف بلوک بریده شود.

- در صورتی که بلوک دارای شکستگی باشد و این احتمال وجود داشته باشد که بلوک بر روی سیم تکیه نماید، بهتر است نخست برش افقی کف را انجام داد و سپس سطوح جانبی را برش داد.

- در برش برای ایجاد سطح آزاد (روش سه چال در یک سطح)، اولین سطحی که مورد برش قرار می گیرد سطح پشتی است. در این حالت برای روان حرکت کردن سیم الماسه بهتر است یک رشته سیم بگسل با قطر و مقاومت بیشتر از چالها، چند بار بوسیله افراد در داخل مسیر حرکت داده شود تا شروع حرکت سیم الماسه روانتر گردد.

ب- برش افقی:

ریل و پایه های دستگاه برش باید کاملا تراز و حتی الامکان نزدیک به افق کف کارگاه تنظیم گردد، در غیر اینصورت در سطوح بریده شده انحناهایی بوجود آمده و در کف کارگاه نیز دندانه هایی ایجاد خواهد شد.

ج- برش عمودی:

هنگام تنظیم دستگاه در برشهای عمودی باید در نظر داشت که در یک سطح نبودن پولیهای دستگاه برش با چالهای ارتباطی باعث ایجاد انحنا در سطوح برش و کارگاه خواهد گردید.

د- زاویه برش:

در صورتیکه زاویه سطح برش بسته باشد، باعث ایجاد اشکال در شروع حرکت سیم الماسه و یا پارگی در سیم می گردد. لذا پیش از شروع برش بایستی چند مرتبه سیم مذبور را بوسیله افراد در همان مسیر حرکت داد تا گردش ابتدایی سیم روانتر گردد. در صورتیکه زاویه سطح برش باز باشد باید به کمک نصب پولیهای کمکی در مسیر سیم الماسه، از فشار به سیم و دستگاه کاست تا سیم دچار پارگی نگردد.

برای کاهش دندانه های بوجود آمده در کف کارگاه نیز می توان موارد زیر را در نظر داشت:

- حتی المقدور طول چالهای افقی را افزایش داد.

- چالهای افقی را کاملا در افق کف کارگاه حفر نمود.

- تا جایی که ممکن است دستگاه برش را در کف کارگاه تنظیم نمود.

ه- جهت گردش سیم الماسه:

در مورد جهت گردش سیم الماسه درنظرداشتن موارد زیر ضروری است:

- گردش باید طوری باشد که دهانه های سیگمنت الماسه همیشه با با آب تماس داشته، خنک شود. به عبارت دیگر جریان آب در مسیر سیم حرکت کند.

- در صورت امکان در برش های عمودی جهت حرکت سیم از پایین به بالا یا مخاف عقربه های ساعت حرکت کند و اب در پایین چال باشد.

در برشهای افقی، حتما جریان آب باید در امتداد شروع برش وموافق جهت گردش سیم قرار گیرد و در هنگام اتصال دو سر سیم الماسه باید به ازای هر متر طول سیم آنرا 3 الی 4 دور پیچ داد تا در زمان برش سیم علاوه بر حرکت دورانی در چال بدور خود نیز چرخش داشته باشد و باعث خورده شدن دهانه های سگمنت در یک سطح نشود.

منبع: : این مقاله با نگاه ویژه به نحوه کاربرد سیم برش الماسه در معدن تراورتن صوفی آباد ماکو و با توجه به گزارش بهره برداری آن معدن نوشته مهندس اردوان پویان، تنظیم شده است.هم چنین در مواردی از مقاله مطالعه سنگ­های تزیینی با نگاهی به تراورتن ها نوشته مهندس مجید پور مقدم استفاده شده است.

http://geoaria.blogfa.com

مقوله HSE در ایران بحثی نوبنیاد است. به همین دلیل ساختار هویت بخشی به آن و همچنین اجرای قوانین HSE ، همچون اجرایی کردن دیگر قوانین مستلزم فراهم نمودن ابزار، منابع و زیر ساخت های مناسب است.

فراهم آوردن امکانات، نیازمند بکار گیری منابع مالی، علمی و انسانی می باشد. بنابراین مدیریت استفاده از این منابع و امکانات به منظور کاهش هزینه ها امری ضروری به حساب می آید.

معادن سنگ نمای ایران از ذخایری با حجم بالا و کیفیت مناسب برخوردارند. همچنین سطح بالای تولید و مصرف سنگ ساختمانی، رشد بالای تکنولوژی را به همراه داشته است. بررسی صورت گرفته حکایت از افزایش خطرات در این معادن دارد. در این مقاله ابتدا دلایل استفاده از سیستم مدیریت HSE بررسی شده است. سپس شرایط معادن سنگ ساختمانی کشور مورد مطالعه واقع شده است. مطالعه صورت گرفته حاکی از نیاز این معادن به سیستم مدیریتی منحصر به فردی است که منجر به کاهش خطرات و نتایج زیان بار آنها شود. سیستمی که ضمن افزایش ایمنی، رفاه و سلامتی پرسنل را در بر داشته، همچنین باعث کاهش آسیب های زیست محیطی گردد. بدین منظور سیستم مدیریت HSE پیشنهاد و الگوریتم اجرای آن در معادن سنگ ساختمانی تشریح شده است.

واژه های کلیدی: مدیریت HSE ، تحلیل ریسک ایمنی، سنگ تزئینی

مقدمه

گسترش تکنولوژی گرچه باعث افزایش رفاه بشریت شده، اما به موازات پیشرفت خود خطرات جدیدی را نیز پیش روی بشر قرار داده است. گذشت زمان فرسودگی دستگاه ها و ماشین آلات را در پی خواهد داشت. بنابراین برای بالا بردن سطح ایمنی محیط کار، کاهش آلاینده های زیست محیطی و همچنین حفظ سطح کیفی مطلوب محصولات، برنامه نگهداری از منابع انسانی، دستگاه ها و ماشین آلات در اولویت واحد های مهندسی قرار می گیرد. در این راستا پیگیری برنامه های HSE و عملی کردن آنها اهمیت شایان توجهی می یابد.

فعالیت های استخراجی معادن سنگ نما و فرآوری آن در کارخانه های سنگبری تابع قوانین و مقرراتی ویژه ای در رابطه با ایمنی، بهداشت و محیط زیست است. نظام مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست کلیه فعالیت های سه بخش بهداشت، ایمنی و محیط زیست را به طور همزمان و تحت یک مدیریت واحد دنبال می کند.

رشد روزافزون مصرف و نیاز کشور به درآمد های مستقل از نفت، ضرورت توسعه فعالیت های اقتصادی دیگر را گوشزد می نماید. یکی از این فعالیت ها با توجه به ذخایر فراوان و با کیفیت و نیز بازار مصرف داخلی و جهانی مناسب، سنگ های نما و تزئینی می باشد. لذا می توان بر میزان استخراج سنگهای ساختمانی افزود که البته باید این استخراج به گونه ای صورت پذیرد که کمترین لطمه و خسارت ممکن به سنگ وارد شده، تولید با حداقل هزینه و بیشترین بازده همراه باشد.

ارزیابی و مدیریت ریسک، از مهمترین ارکان سیستم های مدیریت HSE می باشد که با روش ها و تکنیک های مختلفی قابل انجام است.

« شناسایی عوامل بالقوه آسیب رسان » مرتبط با هر یک از ریسک های موجود در محیط، از مهمترین بخش های HSE به شمار می رود [1] که حتی می تواند به عنوان مبنای آغاز و بررسی تاثیرات بر سه بخش بهداشت، ایمنی و محیط زیست به شمار رود. در این شرایط و با محور قرار دادن انسان به عنوان کلید پیشرفت و تعالی سازمان، امکان برقراری یک سیستم کامل میسر می گردد.

روش تحلیل ریسک و ارزیابی ایمنی

ریسک به عنوان بزرگی یا اندازه خطر یا حادثه تعریف می شود. اگر بتوانیم ریسک را کم کنیم، در آن صورت خواهیم توانست خطر را ارزیابی کرده، خطر های موجود را بر حسب اهمیت و اندازه آنها درجه بندی کنیم.

بدین ترتیب ضمن تشخیص خطرات کوچک، آنها را پذیرفته و در نهایت ریسک های مختلف را بر حسب اندازه درجه بندی می کنیم. برای محاسبه میزان ریسک یک حادثه، ارزیابی شانس یا احتمال بروز آن و نیز نتایج ناشی از وقوع آن حادثه، ضروری می باشد. بنابراین ترکیب احتمال و نتیجه حادثه، نشان دهنده میزان ریسک خواهد بود. برای بدست آوردن نتایج یک حادثه، شخص مسئول ابتدا باید بتواند بروز آن حادثه را تصور کند، سپس صدمات یا نتایج ناشی از بروز آن را تخمین بزند.

هر چند برای ارزیابی میزان ریسک، محاسبه احتمالات با روش های آماری ضروری است، ولی در اکثر موارد قادر به محاسبه احتمال آماری نیستیم، چرا که تعداد بیش از حدی متغیر وجود دارد. در اکثر کاربرد های معدنی، آنچه که اهمیت دارد، وضعیت احتمال نسبی است. زیرا در بیشتر موارد، مقایسه ریسک های مختلف مورد سوال است، نه محاسبه کمی تک تک آنها. از آنجایی که حذف کامل ریسک در فعالیت های معدنی ممکن نیست، لذا باید به کنترل آن اکتفا نمود. این کار با تشخیص پر خطر ترین کار ها و کاستن از میزان ریسک آنها تا حد قابل قبول، انجام می شود. بدین ترتیب، پیشرفت های تدریجی در ایمنی معدن امکان پذیر خواهد بود.

فواید استفاده از مدیریت HSE بر مبنای ریسک

فواید استفاده از سیستم مدیریت HSE را می توان به شرح زیر بیان نمود:

-     امکانات در محل هایی که از ریسک بیشتری برخوردارند متمرکز شده، بنابراین از هدر رفتن سرمایه برای مناطقی که دارای ریسک پایینی هستند جلوگیری می شود.

-          اطمینان کافی از کاهش تا حد امکان ریسک حاصل شده، در نتیجه میزان حوادث سالیانه و شدت آنها کاهش می یابد.

-          بهینه سازی زمان های بازرسی به نحوی که زمان های بازرسی بر دستگاه هایی که از ریسک بالاتری برخوردارند تمرکز می یابد.

-          استفاده بهینه از امکانات موجود که منجر به کاهش هزینه های سیستم مدیریت HSE می شود.

-          امکان پیشنهاد و انتخاب بهترین راه های مقابله با حوادث با توجه به میزان ریسک آنها میسر می گردد.

نظام مدیریت HSE

یک نظام مدیریت HSE در محیط های منحنی زمانی می تواند به طور موثری به اجرا گذاشته شود و به اهداف خود نائل گردد. به کارگیری این نظام سبب جلوگیری از حوادث، کاهش خسارات مالی و صدمات جانی، نگهداری از منابع، حفظ و نگهداری محیط زیست و افزایش راندمان کار شده و می تواند چرخه نظام مدیریت HSE را به طور دقیق پیاده نماید.

شرکت های بین المللی تجارت و پیشینه خود را در زمینه مدیریت HSE بررسی نموده و به نتایج شگفتی در این زمینه دست یافته اند. این شرکت ها با بررسی طرز تفکر و باور حاکم بر نظام مدیریتی HSE در زمان های مختلف، علل کنترل یا عدم کنترل موثر مخاطرات را در صنعت خود ریشه یابی نموده اند. آنها به این نتایج رسیده اند که:

1-    حتی اگر در سازمان ها عناصر چرخه مدیریت مستقر شده باشد، ولی تغییری در فرهنگ حاکم بر سازمان ایجاد نشود، موضوع به منزله عدم استقرار بهینه نظام مدیریت HSE خواهد بود.

2-       رشد فرهنگی از طریق طی نمودن پنج سطح زیر میسر خواهد شد:

2-1-  آسیب شناختی (Pathological ) و تفکر حاکم بر این سیستم بیمارگونه است. به عنوان مثال در هر حادثه ای سیستم تمایل دارد که فرد را مقصر قلمداد نماید.

2-2-  واکنشی (Reactive ) و تفکر حاکم که ابتدا حادثه اتفاق می افتد و سپس بررسی علل وقوع آن آغاز می شود. در این حالت هنوز هم سیستم تمایل دارد که فرد را به عنوان مقصر معرفی کند.

2-3-  مبنی بر محاسبه (Calculative ) و تفکر حاکم که در جریان وقوع حادثه، هنوز فرد مقصر قلمداد می شود. اما به مخاطرات ناشی از تاسیسات توجه شده و سیستم هایی برای مدیریت خطرات ایجاد شده است.

2-4-  بازداری پیش گستر (Proactive inhibition ) و تفکر حاکم که در این سیستم قبل از وقوع حادثه چاره اندیشی می شود. پیشگیری از وقوع حوادث در اولویت برنامه ها قرار گرفته و مدیران مسئولیت کنترل و یا وقوع حوادث احتمالی را بر عهده دارند.

2-5-  تولید کننده (Generative ) و تفکر حاکم که در این سیستم تفکر خلاق حاکم است. تک تک افراد در همه سطوح و در هر واحد، خود را مسئول دانسته، تمامی تصمیمات و برنامه ها با توجه به تمهیدات پیشگیرانه اخذ یا طرح ریزی می شوند.

در بررسی سیستمی مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست، در نظر گرفتن تفکر کل به عنوان یک مجموعه یکپارچه مطرح است. بدین ترتیب که هر یک از اجزای سیستم تنها در ارتباط با اجزای دیگر و بر حسب رابطه با آنها معنا می یابد.

اهداف و سیاست ها

سیاست های مدیریت HSE مبتنی بر حذف، کاهش و یا انتقال حوادث بالقوه بوده و اصلی ترین هدف آن به صفر رساندن تبعات انسانی و زیست محیطی می باشد[3]. این سیاست ها در حقیقت تشکیل دهنده مبانی ای هستند که بر پایه آنها جزئیات بعدی شامل استراتژی ها، ساختار سازمانی، معیار های عملکرد، روش ها و فرآیند های مدیریتی مشخص می شوند. کاهش، حذف یا انتقال خطرات بالقوه به طور ضمنی نیازمند مشخص بودن معیار های عملکرد می باشد.

نتیجه گیری

برای پیشبرد مدیریت HSE تطبیق و انتخاب بهترین روش ممکن با توجه به خصوصیات صنعت و معدن کشور، مساله ای نیست که بتوان به راحتی از آن چشم پوشید. از این رو با توجه به فرهنگ کار، ساختار اداری، منابع، قوانین و نقاط قوت و ضعف روش های موجود، سیستم مدیریت HSE بر مبنای ریسک، به عنوان بهترین روش پیشنهاد می شود. مدیریت HSE بر مبنای ریسک، روشی برای اولویت بندی برنامه های HSE و تمرکز امکانات بر روی خطرات بالقوه ای است که دارای بالاترین میزان ریسک هستند. کاهش ریسک، بهبود سطح ایمنی، کاهش هزینه های اجرایی کردن قوانین HSE ، استفاده بهینه از امکانات موجود، ایجاد نگرش جدید و فضای ارتباطی باز بین مدیران و کارگران، کاهش توقف های برنامه ریزی نشده، افزایش انگیزه کارگران برای کسب بازدهی بیشتر، افزایش کیفیت محصول و بالا رفتن سود خالص از جمله مزایای مستقیم و غیر مستقیم این سیستم مدیریتی محسوب می شوند. توجه به میزان تلفات و خسارات، از جمله مهمترین راهکارهای عملی گسترش فرهنگ استفاده از مدیریت HSE می باشد. لزوم آموزش متخصصین HSE از طریق دانشگاه ها به منظور به روز نمودن این بخش در معادن و همچنین تغییر نگرش های سنتی و غیر علمی به واحد های ایمنی و محیط زیست از جمله اقدامات زیربنایی محسوب می شوند. چرا که تخصصی و علمی کردن این بخش، تاثیر مستقیمی بر روی برآورد ریسک، برنامه ریزی و اجرا و دیگر بخش های HSE خواهد داشت.

بالا بردن حساسیت مدیران نسبت به ایجاد ساختار مناسب HSE و افزایش حس مسئولیت پذیری در آنان نسبت به سلامت کارگران با استفاده از ابزار هایی چون آموزش مستمر مدیران و به کار گیری افراد دارای صلاحیت در عرصه مدیریت، به منظور ایجاد یک دید بلند مدت نسبت به تولید و خدمات از جمله اصلی ترین عوامل ترویج فرهنگ مدیریت HSE به حساب می آید.

منابع

[1] علوی، فرشید، ایزو 14001 ویرایش 2004، وزارت صنایع و معادن، تابستان 1384.

[2] Peterson R., Risk Based Inspection as Part of an Overall Inspection Management Program, Edmonton, Canada.

[3]http://www.HSE.gov.uk

نویسندگان مقاله: مهدی امیرافشاری، نوید حسینی، میثم مختاری

در حال حاضر  استخراج سنگهای تزئینی نرم و متوسط ( از لحاظ مقاومت در برابر برش ) با روشهای مناسب فنی و اقتصادی مانند سیم برش الماسه انجام می شود  به علت سایندگی و مقاومت بالایشان با مشکلاتی همراه است و باعث شده است که هزینه استخراجی اینگونه سنگها نسبت به سایر سنگهای تزئینی افزایش یابد. 

در این تحقیق ، روشهای استخراجی با پارس و گوه و سیم برش الماسه و ... به عنوان روشهای مناسب برای استخراج سنگهای گرانیتی با توجه به خواص فیزیکی و مکانیکی این دسته از سنگها و مکانیزم عملکرد روشهای مختلف استخراجی و معیارهائی چون قابلیت صادرات، موجود بودن تکنولوژی و مجاز به استفاده بودن در ایران مورد بررسی قرار گرفتند.   سنگهای گرانیتی به 5 گروه تقسیم­بندی شده است و برای هر گروه با توجه به ابعاد بلوک استخراجی، تولید سالیانه متفاوت و قیمت متفاوت سنگ در بازار، این دو روش استخراجی از جنبه­های اقتصادی مورد مقایسه قرار گرفته­ شده­اند.  مشخص شد که هر چه اندازه بلوک استخراجی بزرگتر انتخاب شود، هزینه­های استخراجی کاهش خواهند یافت به گونه­ای که هرچه کاربرد پارس و گوه در امر استخراج و قواره­سازی افزایش یابد، تاثیر ابعاد بلوک استخراجی بر هزینه­ها بیشتر خواهد شد.  از طرفی با افزایش تولید سالیانه هزینه­های استخراجی برای روش استخراجی سیم برش الماسه کاهش خواهند یافت و برعکس برای روش استخراجی با پارس و گوه هزینه­ها افزایش خواهند یافت.  در این تحقیق برای هر نوع سنگ گرانیتی با توجه به تولید سالیانه و قیمت میانگین سنگ در بازار و نرخ بهره بازار روش استخراجی مناسب پیشنهاد شده است.  به طور کلی می­توان گفت که روش استخراجی سیم برش الماسه در تولید سالیانه بیش از 10000 تن در سال برای انواع سنگ گرانیت بهترین روش استخراجی می­باشد.  یکی از پیشنهادات ارائه شده انجام آزمایش سرشار (Cerchar)برای انواع سنگهای گرانیتی می­باشد.

1- مقدمه

سنگهای تزئینی یکی از مهمترین ذخائر معدنی کشورند که در صورت توجه و استفاده مناسب از این ذخائر می­توانند علاوه بر رفع نیاز داخلی، بخش مهمی از صادرات غیر نفتی این کشور محسوب گردند و درآمد چشمگیری را برای این کشور به ارمغان آورند.

دسته­ای از سنگهای تزئینی، سنگهای گرانیتی می­باشند، سنگ گرانیت به معنای تجاری سنگی مقاوم و سخت است که می­تواند جزء سنگهای آذرین درونی، بیرونی و یا متامرفیک باشد. ] 1  [این سنگها بسیار بادوام و زیبا هستند، در مقابل فرسودگی یا پوسیدگی، هوای آلوده شهرها و بارانهای اسیدی مقاومند و نگهداری آنها دشوار نیست. به طور کلی گرانیت رقیب بزرگ سایر مصالح ساختمانی است. در حال حاضر استخراج سنگهای تزئینی سخت (گرانیتها) به علت سایندگی و مقاومت بالای این سنگها با مشکلاتی همراه است و باعث شده است که هزینه استخراجی این دسته از سنگهای تزئینی بیشتر از سایر سنگهای تزئینی شود، استفاده نکردن از روش استخراجی مناسب، استخراج غیر اصولی و کار غیر علمی در معادن سنگهای تزئینی، از عوامل دیگری هستند که افزایش هزینه استخراجی را باعث می­شوند. از اینرو در این مقاله سعی شده است تا با نگرشی علمی بر روشهای استخراجی سنگهای تزئینی و بررسی آنها و با توجه به مشخصات فیزیکی و مکانیکی سنگهای تزئینی گرانیتی و پارامترهای اقتصادی، روشهای استخراجی مناسب برای اینگونه سنگها شناسائی شوند.

2- مشخصات سنگهای تزئینی گرانیتی

        گرانیت در پوسته جامد زمین به وفور یافت می‌شود و حدود 50% از سنگهای آذرین درونی را شامل می‌گردد، کانیهای اصلی آن میکا، کوارتز و فلدسپاتها می­باشند  و از نظر ترکیبات شیمیایی محتوی حدود 65 تا 70 درصد اکسید سیلیسیم و 14 تا 15 درصد اکسید آلومینیوم به اضافه اکسیدهای آهن، سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و تیتان می‌باشد. سنگی است بسیار سخت که حتی در اشعار و ادبیات جهان وجه مقایسه قرار گرفته است ] 1 [ .

        در تجارت سنگهای تزئینی واژه گرانیت به هر سنگ آذرین (نفوذی، خروجی و متامورفیک) که قابل برش و ساب و صیقل باشد گفته می‌شود ] 2 [ . این سنگها عمدتاً، گرانیت، گنایس، گنایس گرانیتی، سینیت، منزونیت، گرانودیوریت را شامل می‌شوند. گرانیت در رنگها و طرح های جذاب و زیبا وجود دارد، به همین سبب استفاده از آن در نمای خارجی و سطوح صیقلی و ظریف داخل بناها بیشتر مورد توجه واقع شده است. در حال حاضر، طیف بسیار وسیعی از انواع گرانیت در رنگ های سیاه و سبز زیتونی تیره، قرمز و صورتی خال خال با جلای نقره ای تا تقریبا" سفید در دسترس است.  دلایل بسیاری برای سودمندی گرانیت وجود دارد که به طور خلاصه می­توان از استحکام، دوام زیاد، و زیبائی و چشم نوازی آن نام برد. گرانیت در مقابل فرسودگی یا پوسیدگی، هوای آلوده شهرها و بارانهای اسیدی مقاوم است و نگهداری آن دشوار نیست. اگر به صورت کفپوش به کار رود فرسوده نمی شود و اگر در فضای باز به کار برده شود، تغییرات دما و یخبندان در ساختار کانی شناختی آن تاثیری ندارد. به علاوه، ضریب جذب آب گرانیت کم است، در نتیجه نمک های بارش جوی اثر محسوسی در آن نمی­گذارند ] 3 [ .

در ساختمان های شهری، استفاده از گرانیت مزایای آکوستیک نیز دارد. به علاوه، در برنامه های حفظ انرژی حرارتی داخل ساختمان، گرانیت نیز استفاده می شود ] 4 [ .

با توجه به بررسیهای انجام شده بر روی مشخصات فیزیکی و مکانیکی سنگهای گرانیتی و همچنین معادن سنگهای گرانیتی ایران نتایج زیر حاصل می­شود:

در تجارت سنگهای تزئینی واژه گرانیت به هر سنگ آذرین (نفوذی، خروجی و متامورفیک) که قابل برش ساب و صیقل باشد گفته می‌شود به همین علت دسته وسیعی از سنگها جز‍ء این خانواده قرار خواهند گرفت.

وجود کوارتز در سنگ گرانیت باعث بالا رفتن مقاومت گرانیت و سایندگی آن می‌شود و این امر باعث می‌شود که استخراج گرانیت نسبت به استخراج سنگهای تزئینی دیگر (سنگهای نرم) مشکلتر باشد ]5[.

کانی گروه میکا که جزء کانیهای اصلی گرانیت می­باشد بشکل صفحه‌ای است و سختی آن در جهت صفحه کانی و عمود بر آن متفاوت است ]6[.

اکثر فلدسپاتها که جزء اصلی گرانیت هستند دو کلیواژ خوب عمود بر هم دارند ]7[.

اکثر گرانیتها بصورت توده‌ای (باتولیت و استوک) هستند ]8[.

وجود فولیاسیون اولیه در بعضی از سنگهای گرانیتی باعث می‌شود گرانیت در بعضی جهات راحت‌تر بریده یا شکافته شود ]9[.

وجود ریفت و گرین در اکثر سنگهای گرانیتی دو جهت را نشان می‌دهد که سنگ گرانیت در آن دو جهت راحت‌تر بریده یا شکسته می‌شود ]10‚11[.

در سنگ گرانیت هرچه اندازه دانه‌ها بزرگتر باشد، مقاومت سنگ کاهش می‌یابد ولی شکنندگی وترد بودن سنگ افزایش می‌یابد چرا که سطوح کلیواژ در سنگها با دانه‌های بزرگ بیشتر است ]5[.

سنگ گرانیت سنگی است که توسط چالهای موازی و پارس گوه بسیار قواره پذیراست ]12‚13[.

اگر گرانیت درشت دانه باشد و بلورهای فلدسپات بزرگ داشته باشد، مقاومت خمشی آن از شکنندگی فلدسپات تاثیر می­گیرد. اگر فلدسپات کلیواژ باز داشته باشد، که نفوذ و انجماد آب را امکانپذیر کند، آنگاه ضریب جذب آن بزرگ خواهد بود. اگر گرانیت یکنواخت و ریزدانه باشد، نتایج آزمون های خمشی با ثبات(یعنی در مقابل خمش مقاومت خوبی از خودش نشان می­دهد)، و ضریب جذب کوچک است ]5[.

اکثر سنگهای گرانیتی ایران از نوع گرانیت، گرانودیوریت، کوارتزسینیت و میکرودیوریت می­باشند ]14[.

دانسیته میانگین سنگهای تزئینی ایران  76/2 گرم بر سانتیمتر مکعب می­باشد ]14[.

مقاومت فشارشی سنگهای گرانیتی ایران بین 5/107 ( گابرو اردستان ) تا 218 ( آمفیبولیت شیست خزر ) مگا پاسکال می­باشد و این سنگها مقاومت سایشی بین 4/34 تا 9/99 ( سختی ) دارند ]14[.

3- انتخاب روشهای استخراجی

       برای انتخاب روش استخراج سنگ گرانیت لازم است به این نکته توجه شود که روش انتخابی علاوه بر کارائی در سنگهای سخت شرایط زیر را دارا باشد:

قابلیت صادرات

بودن روش در ایران

کمتر صدمه رساندن به ذخائر

و موجود بودن تکنولوی آن در ایران

بر طبق این پارامترها و جداول (1و2)، روش استخراجی سیم برش الماسه از بین روشهائی که نیاز به دستگاه برش دارند و روش پارس و گوه دستی از بین روشهائی که از چالهای موازی استفاده می­کنند به عنوان روشهای استخراج سنگ گرانیت انتخاب می­شوند.

جدول 1- مقایسه روشهای مختلف استخراج سنگهای تزئینی ] 15 [ .

جدول 2- اساس انتخاب روش استخراجی مناسب برای استخراج گرانیت.

4- بررسی اقتصادی روشهای استخراجی سنگهای گرانیتی

      در این مبحث، روشهای استخراجی سیم برش الماسه و پارس و گوه به عنوان دو روش استخراجی قابل اجرا‍ء در سنگهای گرانیتی از نظر اقتصادی مقایسه می­شوند ] 13 [ .

4-1- اصول کلی براورد اقتصادی

الف) در محاسبات اقتصادی تنها هزینه‌های تولیدی منظور شده و از برآورد هزینه‌های جنبی خودداری شود.

ب) به علت حذف هزینه‌های مشابه در روشهای مورد بررسی، فعالیتهایی که عموماً در روشهای مختلف به شکلی یکسان اجرا شده یا قابل اجرا هستند حذف شوند.

ج) هزینه سرمایه‌گذاری اولیه در محاسبات مربوط به نرخ بازگشت سرمایه‌اولیه مورد بررسی قرار گیرد.

4-2- پارامترهای ورودی

4-2-1- از آنجا که سنگ گرانیت از نظر تجاری دامنه وسیعی از سنگها را در بر می‌گیرد، لذا لازم است که تدبیری اندیشیده شود که بتوان بررسی اقتصادی را به تمام سنگهای گرانیتی نسبت داد از این رو از تقسیم­بندی سنگ گرانیت که توسط شرکت آرکوفیل(Arcofil ) ارائه شده استفاده خواهد شد. این شرکت سنگ گرانیت تجاری را بر اساس سرعت برش سیم برش الماسه در آنها، به 5 گروه تقسیم بندی کرده است که در جداول (3) آورده شده است:

جدول3-  پارامترهای عملیاتی برای سنگهای مختلف گرانیتی ] 16‚17 [ .

ادامه جدول شماره 3

4-2-2- از آنجا که اندازه بلوک استخراجی نقش بسزائی در هزینه‌های استخراجی دارد لازم است که برآورد هزینه‌های استخراجی برای بلوکهای با اندازه‌های متغیر انجام شود. بهتر است عرض بلوک متناسب با فاصله متوسط درزه ها و مضرب صحیحی از ابعاد سنگ قواره انتخاب شود. از آنجائی که ابعاد سنگ قواره 5/1*5/1*3 متری ] 16 [ انتخاب شده است ابعاد بلوک اولیه مقادیر 3 متری در نظر گرفته شده است.

4-2-3- تولید سالیانه معدن پارامتر بسیار مهمی است که در برآورد هزینه‌های استخراجی لازم است  مد نظر قرار گیرد. به همین منظور تمام بررسیهای اقتصادی برای تولید سالیانه مختلفی انجام شده است و برای هر روش با توجه به تولید سالیانه، دستگاههای اصلی  و هزینه بر مورد نیاز محاسبه شده است.

4-2-3-1- روش استخراجی سیم برش الماسه و قواره­سازی با پارس و گوه

       چنانچه در معدنی تولید سالیانه آن  تن در سال در نظر گرفته شود لازم است دستگاههای مورد نیاز بر اساس این مقدار تولید سالیانه انتخاب شوند (با توجه به کوپ دهی 70 درصد)، پارامترها و تعداد دستگاههای موردنیاز از فرمولهای زیر بدست می­آیند.

           ،     ،           ،      

   ،    ،      ،    

: عرض بلوک استخراجی بر حسب متر                                              : ارتفاع بلوک بر حسب متر                                                                                                                   

: تعداد دستگاه راسول مورد نیاز                                                     : تعداد دستگاه پرفراتور                                                        

: تعداد دستگاه سیم برش                                                             : تعداد دستگاه کمپرسور

: تعداد دشتگاه ژنراتور                                                                : سرعت حفاری پرفراتور (متر بر ساعت)

: سرعت حفاری دستگاه حفاری راسول (متر بر ساعت)                       : سرعت برش سیم برش الماسه (متر مربع در ساعت)                                                                                

: تعداد بلوک استخراجی در سال

4-2-3-2- روش استخراجی سیم برش الماسه و قواره سازی با سیم برش الماسه

پارامترها و دستگاههای موردنیاز از فرمولهای زیر بدست می­آیند:

  ،    ، 

4-2-3-3- روش استخراجی با پارس و گوه

چنانچه میزان کوپ دهی این روش 60 درصد در نظر گرفته شود تعداد دستگاههای مورد نیاز اینگونه محاسبه می­شوند:

  ،    ،    ،       ،    ،    ، 

3-2-4- قیمت سنگ ساختمانی پارامتری است که استخراج یک روش استخراجی را اقتصادی یا غیر اقتصادی می‌کند. به همین منظور سعی شده که این پارامتر مهم در محاسبات اقتصادی مدنظر قرار گیرد. به این ترتیب که برای هر سنگ خاصی و برای هر روش خاصی با توجه به تولید سالیانه متفاوت، قیمت سنگ به گونه‌ای که استخراج سنگ را با آن تناژ و آن جنس سنگ و آن روش خاص اقتصادی باشد، محاسبه خواهد شد

4-2-5-  در معادن سنگ تزئینی عمده سرمایه اولیه صرف خرید ماشین آلات و تجهیزات خواهد شد پس در مرحله اول سرمایه‌اولیه  مورد نیاز برای ماشین آلات  محاسبه شده و برای محاسبه سرمایه‌گذاری جهت تاسیسات که شامل ساختمانهای اداری، تعمیرگاه، انبار، مخزن گازوئیل، مخزن آب، مخزن روغن، مخزن آب شرب و پارس و گوه برای قواره سازی، و غیره ....می­باشد 10 درصد هزینه سرمایه ماشین آلات و تجهیزات در نظر گرفته خواهد شد.

        در مبحث گذشته فرمولهائی ارائه شد که بر اساس آنها تجهیزات اصلی مورد نیاز و تعداد آنها قابل محاسبه می­باشند با توجه به آن مطالب و این نکته که هر معدن به یک بلدوزر نیازمند است، طی فرمولهای بدست آمده از مباحث قبلی، برای هر نوع گرانیت با توجه به تولید سالیانه متفاوت، هزینه سرمایه‌گذاری برای ماشین آلات و تجهیزات قابل محاسبه می­باشد. این محاسبات برای هر روش استخراجی تکرار شده است.

توجه شود که در محاسبات هزینه سرمایه‌گذاری اولیه، تنها تجهیزات اصلی نسبتاً گرانقیمت که واقعاً مهم هستند منظور شده است. این تجهیزات و قیمت واحدشان به نحو زیر می‌باشند:

دستگاه بلدوزر معادل کوماتسو D155  با قیمت واحد 1000000000 ریال.

دستگاه حفاری با هوای فشرده از نوع DTH که به راسول معروف هستند با قیمت واحد  35000000 ریال

دستگاه سیم برش الماسه ساخت شرکت دلتا کار مدل DELTA 580  با قیمت واحد 65000000 ریال

دستگاه پرفراتور برای حفر چالهای 34 میلیمتری با قیمت واحد 600000 ریال

کمپرسور هوای فشرده 17 متر مکعبی مدل P600 با قیمت واحد 350000000 ریال

ژنراتور مدل KVA250  با توان HP 50 با قیمت واحد 80000000 ریال و

دستگاه جک هیدرولیک با قدرت 140تن نیرو با قیمت واحد 3500000 ریال

4-3- محاسبه اقتصادی

4-3-1- روش سیم برش الماسه و قواره­سازی با پارس و گوه

- هزینه های پایه

  ،    ،    ،    

  : عمرسرمته دستگاه حفاری راسول (متر)                             : عمر سر مته دستگاه حفاری پرفراتور (متر)

: عمر هر متر سیم برش الماسه ( مترمربع بر متر)                   : هزینه برش باعدد دستگاه سیم برش الماسه ( ریال بر متر مربع )

: هزینه ساعتیعدد دستگاه کمپرسور ( ریال بر ساعت )

: هزینه قواره سازی باعدد دستگاه پرفراتور بدون در نظر گرفتن هزینه هوای فشرده( ریال بر متر مربع )

- هزینه های استخراجی

  ،    ،    ،    ، 

: هزینه حفاری واحد حجم سنگ بدون در نظر گرفتن هزینه هوای فشرده ( ریال بر متر مکعب )

: هزینه برش سنگ به ازای واحد حجم سنگ ( ریال بر متر مکعب )

: هزینه قواره سازی واحد حجم سنگ ( ریال بر متر مکعب )

: هزینه هوای فشرده مصرفی برای استخراج واحد حجم سنگ ( ریال بر متر مکعب )

: هزینه کل استخراجی با توجه به تولید سالیانه ( ریال بر متر مکعب )

4-3-2- روش سیم برش الماسه و قواره­سازی با سیم برش الماسه

- هزینه های پایه

       این هزینه­ها در مبحث قبل محاسبه شده اند، تنها در هزینه قواره­سازی تفاوتی وجود دارد، چرا که عمل قواره­سازی در این روش با سیم برش الماسه انجام می­شود بنابر این همان هزینه برش با دستگاه سیم برش که قبلاً محاسبه شده، در

نظر گرفته می‌شود

  ، 

: هزینه قواره سازی با دستگاه سیم برش الماسه ( ریال بر متر مربع )

- هزینه های استخراجی

  ،    ،    ، 

: هزینه برش و قواره سازی بلوک با سیم برش الماسه ( ریال بر متر مکعب ).

4-3-3- روش استخراجی با پارس و گوه

- هزینه های پایه

  ،    ، 

- هزینه های استخراجی

  ،    ،    ،    ، 

4-4- ارزیابی سوددهی پروژه

       چنانچه تن تولید سالیانه سنگ قابل فروش باشد و نرخ سرمایه ‌گذاری برای تاسیسات و پارس و گوه جهت قواره سازی و سیم برش الماسه، %10 هزینه سرمایه‌گذاری برای ماشین آلات در نظر گرفته شود و سرمایه‌گذاری اولیه ماشین آلات و تجهیزات فرض شود، سرمایه‌گذاری  برابر خواهد بود با:

چنانچه قیمت میانگین هر تن ماده معدنی  فرض شود و هزینه به ازای واحد حجم ماده معدنی  باشد آنگاه:

    ،    

فرمول محاسبه نرخ بازگشت داخلی سرمایه در معدن چنین است ] 18 [ :

: درآمد مربوط به سال  ام                                                                     

: هزینه مربوط به سال  ام                                                 : نرخ بازگشت داخلی سرمایه ( درصد )

: ارزش بازمانده ماشین آلات و تجهیزات ( ریال )                          : سرمایه گذاری اولیه ( ریال )

:عمر پروژه ( سال )                                                            : هزینه استهلاک سالیانه بلدوزر ( ریال بر سال )

با توجه به اینکه عمر پروژه 5 سال فرض شده است و از آنجا که ارزش اسقاطی ماشین آلات به غیر از بلدوزر، صفر در نظر گرفته شده است، با جایگزینی مقادیر فوق در فرمول بالا رابطه زیر بدست آمده است (استهلاک سالیانه بلدوزر به روش 25درصد نزولی محاسبه شده است):

 5- تحلیل اقتصادی

      با بررسی روشهای استخراج سنگهای تزئینی و معیارهای انتخاب روش (کاربرد در سنگهای سخت، مجاز به استفاده بودن در ایران، موجود بودن تکنولوژی، قابلیت صادرات و حفظ ذخیره)، از بین روشهای استخراجی با چالهای موازی، روش استخراجی با پارس و گوه و به شیوه دستی انتخاب شده است. از بین روشهای استخراجی دیگر، استخراج با استفاده از سیم برش الماسه انتخاب شده است. چرا که روشهائی چون جت آب، استخراج با استفاده از حرارت و لیزر روشهائی هستند که تکنولوژی آنها در ایران موجود نیست و آوردن این تکنولوژی نیاز به سرمایه گذاری اولیه بسیار زیادی دارد ضمن اینکه روشهائی چون استخراج با ماشینهای هاواژ در سنگهای سخت کارایی ندارند.

در بررسی­های اقتصادی این دو روش استخراجی نتایج زیر حاصل شده است:

        در تمامی روشهای استخراجی، هر چه ابعاد بلوک استخراجی افزایش یابد هزینه­های استخراجی کاهش خواهند یافت، از آنجا که ابعاد بلوک استخراجی تاثیر بیشتری بر هزینه­های استخراجی روش استخراجی پارس و گوه نسبت به روش استخراجی سیم برش الماسه می­گذارد. به عبارتی هرچه میزان کاربرد پارس و گوه در معدن افزایش یابد (حتی برای قواره­سازی)، تاثیرابعاد بلوک استخراجی بر هزینه­های استخراجی افزایش خواهد یافت پس در معادن سنگهای تزئینی سخت تا آنجا که شرایط درزهای منطقه، ایمنی و تجهیزات اجازه دهند بهتر است ابعاد بلوک استخراجی را افزایش داد.

      به طور تئوریک (بدون در نظر گرفتن تولید سالیانه معدن) هرچه سنگ سخت­تر شود، روش استخراجی با پارس و گوه نسبت به روش دیگر کم­هزینه­تر خواهد شد این در حالتی است که در سنگهای گرانیتی درجه 1 و 2،روش استخراجی سیم برش الماسه همراه با قواره­سازی با پارس و گوه کم هزینه­تر خواهد بود. برای گرانیت درجه3 چنانچه ابعاد بلوک استخراجی کوچک انتخاب شود روش استخراجی سیم برش الماسه همراه با قواره­سازی با پارس و گوه، هزینه استخراجی کمتری نسبت به روش استخراجی با پارس و گوه خواهد داشت. در غیر این صورت روش استخراجی با پارس و گوه کم هزینه­تر خواهد بود.  برای گرانیت درجه4 و5 روش استخراجی با پارس و گوه هزینه استخراجی کمتری خواهد داشت.

در عمل (چنانچه تولید سالیانه نیز در نظر گرفته شود) در روش استخراجی با سیم برش الماسه، با افزایش تولید سالیانه معدن، هزینه­های استخراجی کاهش خواهند یافت، این در حالتی است که نرخ کاهش هزینه­ها در حالتی که از روش قواره­سازی با پارس و گوه استفاده می­شود بیشتر است.  اما در روش استخراجی با پارس و گوه به علت تولید کمی که دارد، با افزایش تولید سالیانه هزینه­های استخراجی افزایش خواهند یافت، با توجه به این مسئله مشخص می­شود که تولید سالیانه معدن نقش مهمی در هزینه­های استخراجی دارد چرا که در روشهای استخراجی با تولید کم برای رسیدن به تولید سالیانه مورد نیاز تجهیزات بیشتری نیاز خواهد بود که در این شرایط هزینه دستگاهها به ازای تناژ سنگ استخراجی افزایش خواهد یافت و در نهایت باعث افزایش هزینه­های استخراجی خواهد شد.

     در جدول (4) روشهای استخراجی مناسب برای هر نوع سنگ گرانیت و تولیدات سالیانه متفاوت درج شده است، با توجه به این که در انتخاب روش استخراجی، هزینه سرمایه گذاری اولیه نیز لحاظ شده است. با توجه به جدول (4) مشخص می­شود با افزایش تولید سالیانه معدن، روش سیم برش الماسه با قواره­سازی با پارس و گوه برای هر سنگی بهترین روش استخراجی خواهد بود. جدول (5)، حداقل قیمت میانگین سنگ استخراجی را طوری که استخراجش با روش انتخابی، اقتصادی باشد (نرخ داخلی بازگشت سرمایه حداقل %20)، نشان می­دهد. با استفاده از این جدول می­توان برای هر سنگ با توجه به ارزش آن در بازار، روش استخراج مناسبی انتخاب کرد.

جدول 4- روش استخراجی مناسب برای هر سنگ در تولید سالیانه­های متفاوت.

Sp : روش استخراجی سیم برش الماسه با قواره­سازی با پارس و گوه.

P : روش استخراجی پارس و گوه

جدول 5- حداقل قیمت میانگین سنگ با توجه به جنس سنگ و تولید سالیانه متفاوت.

6- نتیجه گیری

1-       چنانچه روش استخراجی سیم برش الماسه باشد با افزایش تولید سالیانه هزینه استخراجی کمتر می­شود.

2-       چنانچه روش استخراجی استفاده از پارس و گوه باشد با افزایش تولید سالیانه هزینه استخراجی افزایش می­یابد.

3-       در هر روش استخراجی با افزایش ابعاد بلوک استخراجی هزینه استخراجی در واحد حجم ماده معدنی کاهش می­یابد.

4-       برای هر معدن سنگ گرانیت با توجه به نوع سنگ، قیمت سنگ، تولید سالیانه و غیره... روش استخراجی مناسب انتخاب شود.

5-       برای معادن سنگ گرانیت با تولید سالیانه بیش از 10000تن، بهترین روش استخراجی استفاده از روش استخراجی با سیم برش الماسه و قواره­سازی با پارس وگوه می­باشد.

منابع و مراجع

1-       آصف­پور، ناصر - 1367- "نقش سنگهای تزئینی در صنایع"- مجموعه مقالات اولین سمینار سنگهای ساختمانی(ترئینی ونما) – وزارت معادن و فلزات

2-       ایران­زاده، هوشنگ – 1370- "اصول طراحی استخراج در معادن سنگ نما"- مجموعه مقالات دومین سمینار سنگهای ساختمانی (تزئینی و نما) – انتشارات آینه

3-       1376- "گرانیت چیست"- مجله سنگ شماره 21- وزارت معادن و فلزات

4-       1372- "راهنمای فنی طراحی گرانیت در معادن مدرن"- مجله سنگ شماره 9- وزارت معادن و فلزات

5-       1373- "نخست آزمایش و سپس گزینش"- مجله سنگ شماره 13 و 14- وزارت معادن و فلزات

6-       حسینی، ابراهیم – 1379- "بلورها وکانیها"- چاپ اول – انتشارات شرکت تعاونی نشر رویکرد نوین

7-       مدنی، حسن – 1356- "زمین شناسی عمومی"- انتشارات دانشگاه تهران

8-       شلی، دیوید – 1374- "بررسی میکروسکوپی سنگهای آذرین و دگرگونی"- آسیابانها، عباس – چاپ اول – انتشارات دانشگاه بین­المللی امام خمینی(ره)

9- Dale.n, 2001, “GLOSSARY OF SCIENTIFIC AND QUARRY TERMS”

10- http://www.Findstone.com/daniel1.htm, “WORLDS MOST POPULAR GRANITE”

11- Pitcher.w, 1993, “THE NATURE AND ORIGIN OF GRANITE” , first edition, Blackie Academic & Professional

12-   حجازی، مجتبی – 1374- "شناخت سنگ تزئینی"- شرکت مجتمع معادن سنگ چینی نیریز

13- Boart,D, Peter.M, Ghislain.N, 1998, “USING THE DIAMOND WIRE IN GRANITE QUARRIES” , Mining Engineering Department

14-   1382- "اطلس سنگ های تزئینی ایران"- وزارت معادن و فلزات

15-   میرعابدینی، محمد - 1378- "بررسی امکان کاربرد روشهای نوین در معادن سنگ تزئینی"- رساله کارشناسی ارشد دانشگاه امیرکبیر

16-   خسروتاش، محمد- 1377- "مقایسه فنی و اقتصادی کاربرد جت­آب و روشهای سنتی در استخراج و فرآوری سنگهای ساختمانی"- رساله کارشناسی ارشد دانشگاه امیرکبیر

17-   سلیمانی، علی – 1380- "راهنمای استفاده از سیم برش الماسه در سنگها"- نمایندگی انحصاری آرکوفیل ایتالیا در ایران

18-   اورعی، سید کاظم –1380- "اقتصاد مهندسی"- انتشارات دانشگاه هرمزگان

منبع مقاله:

دکتر مرتضی احمدی - رئیس بخش معدن دانشکده فنی و مهندسی- دانشگاه تربیت مدرس

محمد علی فروتن - کارشناس ارشد استخراج معدن

Moahmadi@modares.ac.ir

  اکثر متولیان و فرهیختگان جامعه به خوبی می دانند که کشور پهناور و باستانی ما، ایران، حدود یک درصد از کل جمعیت و مساحت کره خاکی را دارا می باشد. با توجه به تمدن کهن این مرز و بوم، سوابق با ارزش و طولانی در زمینه های مختلف علمی و دارا بودن ذخایر و نعمت های الهی، انتظار معقول این است که ما بتوانیم حداقل یک درصد کل صادرات دنیا را به خود اختصاص دهیم .

ولی بنا به دلایل متعدد وضعیت به گونه ای دیگر است و متأسفانه سهم ایران از تجارت جهانی با احتساب صادرات نفت خام فقط حدود 5% درصد می باشد. حال اگر درآمدهای حاصل از صادرات نفت را از مجموع صادرات کسر کنیم، صادرات غیر نفتی ما با ارزش 9/11 میلیارد دلار تنها حدود یک دهم درصد تجارت جهانی را تشکیل می دهد . نکته تأسف آور دیگر این که در بین کشورهایی که موفق به دستیابی به مبانی اقتصاد خرد شده اند نامی از کشور ایران برده نمی شود. از سوی دیگر حداقل در دو دهه گذشته تمامی مسئولین و متولیان اقتصادی کشور بارها اعلام کرده اند که با توجه به شرایط اقتصادی و سیاسی دنیا اقتصاد کشور نباید تنها متکی به درآمدهای نفتی باشد. به گفته آنان ضروری است که با سرمایه گذاری در سایر استعدادهای نهفته اقتصادی، محورهای جدید تولیدی بوجود آید و سیاست صادرات محصولات صنعتی و معدنی به بازارهای جهانی و توسعه همه جانبه و پایدار کشور مورد توجه قرار گیرد. یکی از امکانات بالقوه نیل به این هدف بسیار مهم و اساسی برخورداری از انواع ذخایر معدنی است. براساس بسیاری از گزارشات علمی و فنی و همچنین نظرات کارشناسان و افراد مجرب، بخش معدن و به دنبال آن صنایع معدنی در ایران از چنان  قابلیت هایی برخوردار هستند که در صورت برنامه ریزی های اصولی و تدوین استراتژی صحیح با نظارت دولت و استفاده از بخش خصوصی می توان اقتصاد کشور را به میزان زیادی شکوفا و بسیاری از مشکلات اقتصادی ـ اجتماعی نظیر عدم اشتغال را نیز مرتفع ساخت. اما یکی از ذخایر ارزشمند، متنوع و گسترده در کشور ما وجود انواع سنگ های ساختمانی و تزئینی است و امروزه بیشترین فعالیت بخش خصوصی نیز حول همین مواد معدنی متمرکز است. شناسایی و وجود ذخایر میلیاردی و متنوع به لحاظ سنگ، کیفیت بافت و سایر مواد از امتیازاتی است که در کمتر کشوری می توان آن را یافت. همچنین با یک بررسی کلی می توان به این نتیجه رسید که اگر حمایت های کافی از هر دو بخش یعنی معادن و کارخانجات فرآوری سنگ تزئینی در برنامه کار دولت محترم قرار گیرد نتایج حاصله در زمانی نه چندان طولانی، نقشی اساسی در توسعه اقتصادی کشور ایفا خواهد کرد. از آنجا که بررسی مختصر وضعیت صنعت سنگ اهمیت و ضرورت توجه بیشتر به این صنعت را روشن تر می سازد لذا موارد ذیل به طور خلاصه ذکر می گردد :

1ـ بنا به اظهارات مسئولین مختلف وزارت صنایع و معادن تولید معادن سنگ های ساختمانی و تزئینی در ایران در طول چند سال گذشته (هرچند آمار و ارقام مستندی در دسترس نیست) بین 10 تا 13 میلیون تن برآورد شده است، که این میزان حدود 8% تولید جهانی می باشد .

2ـ با توجه به تولید حدود 13 میلیون تن سنگ در سال، سهم کشور ما در تجارت جهانی این محصول از نظر وزنی حدود 5/1 درصد است. بعلاوه عمده صادرات سنگ های تزئینی ایران از نظر وزنی صادرات سنگ های خام و کار شده است و در واقع نسبت ارزشی صادرات، بسیار پائین تر از درصد مذکور می باشد .

3ـ آمار جهانی نشان می دهد که حدود 55 درصد سنگ های استحصالی از معادن سنگ های تزئینی دنیا به صورت محصولات فرآوری شده وارد چرخه تجارت بین المللی می شوند. با توجه به این که ارزش افزوده صادرات سنگ فرآوری شده چندین برابر صدور سنگ های خام می باشد، و براساس برآوردها مصرف جهانی سنگ از 886 میلیون متر مربع در سال 2004 به حدود 9/4 میلیارد متر مربع در سال 2025 خواهد رسید لذا بازارهای بین المللی به طور پیوسته شاهد رقابت فشرده بازیگران اصلی این عرصه خواهند بود و مسلماً در این رقابت کشورهایی مانند هند، چین و ترکیه خواهند کوشید حداکثر نفع را ببرند. در این میان سؤال اساسی این است که جایگاه ما در تجارت بین المللی چند ده میلیاردی آینده در کجا خواهد بود؟

4ـ مشکلاتی مانند بالا بودن نرخ داخلی، بالا بودن نرخ و هزینه تسهیلات مالی، عدم پذیرش پروانه های بهره برداری معادن به عنوان وثیقه معتبر در بانک های کشور، پایین بودن بازدهی نیروی کار و راندمان تولید، بالا بودن نرخ تأمین اجتماعی، عدم توجه به تأمین بودجه های لازم و کافی برای امور آموزشی و تحقیقاتی، بالا بودن سود و تعرفه های بازرگانی برای اقلام وارداتی و هزینه ها و نیرویی که باید صرف امور مختلف بورکراسی گردد، مواردی هستند که باید با همت و تلاش مسئولین محترم و طی اقداماتی اساسی و عاجل مرتفع شوند، تا قدرت رقابت تا حد زیادی برای معادن و کارخانجات فرآوری سنگ کشورمان فراهم آید. لازم به ذکر است که در بعضی از کشورها امکاناتی مانند یارانه های اعطایی در زمینه حمل و نقل، کرایه حمل خارجی مواد اولیه خطوط تولید، معافیت های گمرکی برای مواد اولیه و ابزار تولید، جوایز صادراتی مناسب و ... مشوق هایی هستند که تولیدکنندگان ایرانی فعلاً از آنها بی بهره اند. اما با با وجود تمام مشکلات یاد شده، مسئولین و نمایندگان محترم مجلس شورای اسلامی (کمیسیون صنایع و معادن) با طرح رفع موانع تولید و سرمایه گذاری های صنعتی، سعی و تلاش خود را برای اصلاح قوانین و مقررات و باز کردن گره های کوری که سر راه تولید می باشند، آغاز کرده اند. سخنان ریاست محترم جمهور و وزیر محترم بازرگانی در مراسم روز ملی صادرات نیز بیانگر این مطلب است که مسئولین از مسائل و مشکلات فرآوری تولید و صادرات کشور آگاهند. لذا امید است سازمان های ذیربط مانند صنایع و معادن، وزارت بازرگانی و سازمان توسعه تجارت ایران، که قطعاً خواستار پیشرفت روز افزون کشور، ارتقای صنایع و امور تولیدی می باشد با کمک کلیه دست اندرکاران بتوانند موانع موجود را از پیش پا بر دارند تا صنعت سنگ به جایگاه مناسب و درخور استعدادهای خدادادی دست یابد .

سنگ های تزیینی متداول در ایران شامل گرانیت ، مرمریت ، تراورتن ، چینی و مرمر ( اونیکس ) است که پراکندگی آنها از نظر زمانی و مکانی به صورت زیر است :

گرانیت : سنگ های گرانیتی به مفهوم تجاری در ایران عمدتاً از انواع آذرین درونی شامل گرانیت ، گرانودیوریت ، دیوریت و گابرو به میزان کمتر، سنگ های اولترامافیک و هورنفلس هاست که در ادوار مختلف زمین شناسی ازپرکامبرین تا اواخر دوران سوم قرار میگیرند. سنگ های گرانیتی ایران دارای رنگ های مختلف سفید، خاکستری، صورتی ، سبز و سیاه بوده که انواع سفید، خاکستری و صورتی در گروه گرانیت تا دیوریت و انواع سبز و سیاه در گروه گابرو ، دیاباز ، بازالت ، اولترامافیک و هورنفلس قرار میگیرد. سنگ های گرانیتی عمدتاً در دوران دوم ( ژوراسیک و کرتاسه ) شامل گرانیت های شیرکوه، شاه کوه، الوند، شازند، کرکس، زاهدان، بزمان مشهد، قوشچی و پیرانشهر و .... ، دوران سوم ( الیگوسن ) شامل گرانیت خرمدره، علم کوه، کلاردشت و ... تشکیل شده اند . سنگ سبز البرز که در حقیقت سنگ های توفی سازند کرج با زمان ائوسن میباشد نیز به عنوان سنگ های گروه گرانیت در بدنه پل ها، دیوار سنگی پارک ها و محوطه های ساختمان های بزرگ اداری و برج ها ، سنگ چین خیابان ها و بعضاً به عنوان نمای بیرونی کاربرد دارد . مرمریت : سنگ های مرمریتی ایران عمدتاً سنگ های آهکی دگرگونه خفیف را در بر میگیرد که عمدتاً در ادوار زمین شناسی کرتاسه و الیگو– میوسن تشکیل شده اند . سنگ های مرمرین کرتاسه عمدتاً در مرکز ایران ( یزد ، کرمان ، اصفهان ) و محور سنندج، سیرجان ( سنندج ، کرمانشاه ، همدان ، اراک و ... ) و سنگ مرمرین ، الیگو- میوسن عمدتاً در منطقه زاگرس و اطراف سمنان و قم تمرکز دارند . سنگ های مرمریتی الیگو – میوسن حوضه زاگرس عمدتاً در استان های کرمانشاه ، ایلام ، فارس ، کهکیلویه ، چهارمحال و بختیاری ، لرستان و خوزستان تمرکز داشته و مربوط به سنگ آهک سازند آسماری می باشند ، در حالیکه مناطق اطراف سمنان ، قم و سایر نقاط ایران سنگ آهک سازند قم میباشد. از سنگ آهک های نومولیت دار ائوسن سنگ آهک سازند لار ( ژوراسیک بالا) نیز در بعضی مناطق مرکز ایران البرز و زاگرس نیز بعنوان مرمریت استفاده می شود . چینی : سنگ های چینی در ایران شامل سنگ آهک های دگرگونه مرمری شده و کاملاً باز بلورین میباشند که عمدتاً دارای زمان پرکامبرین – پالئوزوییک بوده و تحت تاثیر دگرگونی ناحیه ای و مجاورتی قرار گرفته اند . سنگ های مذکور عمدتاً در نوار دگرگونه محور سنندج – سیرجان گسترش داشته و بیشترین تمرکز آنها در نیریز قروه ، ازنا ، الیگودرز و جنوب استان کرمان ( فاریاب – ارزوئیه ) در بخش های شمال باختری ، میانی و جنوب خاوری این نوار دگرگونه میباشد . تراورتن : سنگ های تراورتن در ایران شامل نهشته های سنگ آهک چشمه ایست که در مناطق با فعالیت ژئوترمالی بالا و مجاور آتشفشان های جوان تمرکز دارند . بیشترین تمرکز این سنگ ها در مناطق آذرشهر ، محلات ، خضر آباد یزد و شمال تکاب ، شمال سیرجان و جنوب انار میباشد. این نهشته ها دارای زمان اوائل دوران چهارم تا حال حاضر بوده و هم اکنون نیز درحال تشکیل میباشند. مرمر ( اونیکس ) : سنگ های مرمر ( اونیکس ) در ایران همراه با نهشته های تراورتن در ارتباط با چشمه های آهکساز در شرایط خاص و به میزان بسیار کمتر تشکیل شده اند . ذخائر سنگ مرمر به علت ذخیره کم و محدود بودن ذخائر ، بیشتر به اتمام رسیده و مقدار کمی معادن فعال وجود دارد ، که عمدتاً در استان کردستان ، یزد و کرمان تمرکز دارند . - بررسی تولید سنگ در ایران و جهان علیرغم ذخائر و تنوع فراوانی که در سنگهای طبیعی ایران وجود دارد، ایران سهم بسیار ناچیزی از تولید و تجارت جهانی محصولات این صنعت را در اختیار دارد. به طور کلی می توان بیان کرد که سطح تولید جهانی در سالهای اخیر با شتاب بیشتری افزایش یافته و تعداد کشورهایی با رشد مثبت در تولید سنگ زیادتر شده است. بر اساس گزارش Stone Report 2003 ، در طول 10 سال اخیر تولید سنگ جهان بیش از 30 درصد رشد داشته و تولید ماربل و گرانیت نسبت به دهه های اخیر با رشد قابل ملاحظه ای روبه رو بوده که می توان این موضوع را با تکنیکهای جدید تولید، ساده تر شدن استخراج معادن سنگ و حمایت بخش تقاضا توجیه کرد. افت مختصر سال 2002، امکان رشد قابل ملاحظه در سال 2003 را فراهم کرده، به طوریکه میزان خالص تولید این سال با 11 درصد رشد (که بالاترین رشد از آغاز دهه 90 محسوب می شود) به رکورد 75 میلیون تن رسیده است. از لحاظ تقسیم بندی قاره ای، قاره های آسیا و اروپا به ترتیب با 5/34 و 5/29 میلیون تن تولید، 46 و 4/39 درصد و در مجموع 6/85 درصد از کل تولید سنگ جهان را تشکیل داده و دررتبه های بعدی قاره های آمریکا (3/10 درصد)، آفریقا (4درصد) و اقیانوسیه (3/0 درصد) قرار داشته اند. سال 2003شاهد افزایش نسبی در تولید قاره آسیا بوده که با رشد 3 واحدی سهم خود را به 46 درصد از کل تولید جهانی رسانده، در حالیکه تولید قاره های آمریکا، آفریقا و اقیانوسیه تغییرات مختصری داشته است. در بین مهمترین کشورهای تولیدکننده سنگ در سال 2003، کشورهای چین ، هند، ایتالیا، اسپانیا و ایران به ترتیب با در اختیار داشتن 3/23، 3/11، 5/10، 7/7 و 5/6 درصد از تولید جهانی در رتبه های اول تا پنجم قرار داشته و در مجموع بالغ بر 59 درصد سنگ جهان توسط این 5 کشور تولید می شود که حاکی از درجه تمرکز بالای این صنعت در بخش تولید است. در سال 2003، 12 کشور که تولید بیش از یک میلیون تن داشته اند (شش کشور اروپایی شامل ایتالیا، اسپانیا، ترکیه، پرتقال، یونان و فرانسه و شش کشور غیراروپایی که سه کشور اول آسیایی هستند)، در مجموع چهار پنجم تولید کل جهان را به خود اختصاص داده اند. عمده ترین تولیدکنندگان سنگ دنیا کشورهای غیراروپایی می باشند که این موضوع با توجه به رشد چشمگیر چین، هند و تا حد کمتری ایران و برزیل قابل تطبیق می باشد ، در حالیکه آفریقای جنوبی در رکود قرار دارد و لازم است پیشرفت کشور مصر را مدنظر داشت. رویداد دیگر سال 2003 در زمینه تولید سنگ، پیشی گرفتن هندوستان از ایتالیا بوده، با این وجود برتری چین که هر سال در حال رشد است به حدی بوده که سهم این کشور از میزان تولید و به تبع آن بازار، نسبت به هندوستان دو برابر شده و بطور قابل ملاحظه ای با سایر کشورها فاصله دارد. براساس اطلاعات و آمار سال 1383، میزان ذخائر شناخته شده سنگهای تزئینی کشور حدود 1750 میلیون تن و میزان استخراج در حدود 11 میلیون تن می باشد. در واقع حدود 6/0 درصد ذخائر شناخته کشور استخراج شده و شاخص فوق نشان می دهد که در صورت توجه و سرمایه گذاری بیشتر به بخش استخراج می توان جایگاه کشور را از نظر تولید به میزان قابل ملاحظه ای ارتقاء داد. از 4/11 میلیون تن استخراج معادن سنگهای تزئینی سال 83، بیشترین میزان استخراج مربوط به معادن سنگ چینی (1/5 میلیون تن) و مرمریت (9/3 میلیون تن) بوده است. نکته قابل توجه آن است که با وجود اینکه ذخائر سنگ گرانیت در رتبه دوم ذخائر معادن سنگهای تزئینی قرار دارد و از نظر قیمت جهانی این سنگها و محصولات آنها به عنوان گرانترین سنگهای تزئینی شناخته می شوند اما به دلیل عدم سرمایه گذاری کافی، در این سال حدود 9/0 میلیون تن از معادن سنگهای گرانیت استخراج شده و استخراج این معادن در رتبه چهارم می باشد.در حال حاضر حدود 5000 واحد فرآوری سنگ در کشور مشغول به فعالیت می باشد که از این میزان تا پایان هشت ماهه سال 1384، 2744 واحد آن دارای پروانه تأسیس یا بهره برداری وزارت صنایع و معادن را دارا بوده و بیش از 2200 واحد فاقد این پروانه بوده و صرفاً دارای کارت شناسایی می باشند. قطعاً عدم وجود اطلاعات کافی از وضعیت حدود 45 درصد واحدهای فعال فرآوری سنگ کار برنامه ریزی و سیاست گذاری برای آینده صنعت سنگ رابا مشکل مواجه خواهد ساخت. - بررسی صادرات سنگ کشور با مطالعه روند صادرات سنگ و محصولات سنگ طبیعی طی سالهای مختلف می توان به نکات مهمی از جمله توان صادراتی ایران، مقدار تقاضا برای انواع مختلف سنگهای صادراتی کشور، ارزش صادرات این کالا و کشورهای متقاضی این صادرات رسید. بدین منظور روند صادرات سنگهای کشور به صورت کلی و سپس به تفکیک سنگهای کار نشده و کار شده بر اساس مقدار و ارزش در دوره 84-1379 مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرند. مطالعه روند صادرات سنگ طی سالهای 1379 الی 1384 نکات قابل توجهی را مشخص می سازد که عمدتاً در جهت حرکت به سمت افزایش مستمر وزنی صادرات و نوسانات قیمت سنگ و محصولات سنگ طبیعی نمود پیدا می کند. در طی دوره 84-1379، مقدار صادرات سنگهای کشور در تمامی سالهای مورد بررسی از رشد مثبتی برخوردار بوده است. در سال 1379، مقدار صادرات سنگهای تزئینی در حدود 311 هزار تن بوده که این رقم در انتهای سال 1383 به حدود 530 هزار تن رسیده و رشدی معادل 71 درصد و میانگین رشد سالانه آن در حدود 11 درصد بوده است.(مقدار صادرات سنگهای تزئینی در هشت ماهه اول سال 84 حدود 470 هزار تن گزارش شده است) برخلاف روند روبه رشد مقداری صادرات سنگ، ارزش صادرات سنگهای ایران دارای روند رشد سینوسی رو به بالا بوده که این امر ناشی از نوسانات قابل ملاحظه قیمت این محصولات می باشد. در سال 1379، ارزش صادرات سنگ حدود 33 میلیون دلار بوده که با رشد 164 درصدی به حدود 87 میلیون دلار در سال 83 و 110 میلیون دلار در هشت ماهه سال 84 رسیده است. در طول دوره 83-1379، میانگین رشد هندسی سالانه ارزش صادرات سنگهای تزئینی حدود 21 درصد در سال بوده است. قیمت هر تن سنگ صادرشده از 105 دلار در سال 1379 با 56 درصد افزایش به 164 دلار در سال 1383 رسیده که به طور میانگین سالانه در حدود 9 درصد رشد داشته است. روند نوسانی تغییرات قیمت سنگ صادراتی، عامل تعیین کننده الگوی سینوسی ارزش صادرات سنگهای تزئینی می باشد. برای اینکه دلایل ناهماهنگی های مشهودی که در تغییرات مقدار و ارزش صادرات سنگ کشور به چشم می خورد مشخص شود، صادرات سنگهای کار شده و کار نشده به صورت مجزا مورد بررسی قرار گرفته است. - مقایسه مقدار، ارزش و قیمت صادرات سنگهای کارنشده مطالعه مقدار، ارزش و قیمت صادرات سنگهای کارنشده بیانگر آن است که در اغلب سالها مقدار و ارزش صادرات این محصولات روند صعودی داشته ولی نکته قابل توجه این سنگها در مقایسه با صادرات سنگهای کارشده این است که قیمت هر واحد تولید، طی سالیان اخیر رشد بسیار کندی داشته است. (بطور میانگین 4 درصد در سال) مقدار صادرات سنگهای کارنشده از 215 هزار تن در سال 79 با 77 درصد افزایش به حدود 381 هزار تن در سال 83 و 350 هزار تن در هشت ماهه اول سال 84 افزایش یافته است. در طی این مدت به جز سال 80، در سایر سالها روند صعودی در صادرات سنگهای کارنشده مشاهده می شود و بطور میانگین از رشد 12 درصدی در دوره 83-1379 برخوردار بوده است. ارزش صادرات سنگهای کارنشده با 121 درصد افزایش از حدود 9/14 میلیون دلار در سال 79 به رقم 9/32 میلیون دلار در سال 83 و 9/30 میلیون دلار در هشت ماهه اول 84 افزایش یافته و بطور میانگین از رشدی معادل 17 درصد در سال برخوردار بوده است. در طی این سالها به جز سال 80، در سایر سالها ارزش صادرات این محصولات افزایش داشته است. از نظر قیمت، در سال 79 متوسط قیمت هر تن صادرات سنگ کارنشده معادل 69 دلار بوده که این رقم با 25 درصد افزایش به 86 دلار در سال 83 و 88 دلار در هشت ماهه اول 84 رسیده که میانگین رشد سالانه آن حدود 4 درصد بوده که در مقایسه با میانگین رشد قیمت سنگهای کارشده (18 درصد)، تفاوت قابل ملاحظه ای به چشم می خورد. لازم بذکر است که در سال 79، صادرات سنگهای کارنشده 1/69 درصد از کل صادرات سنگ را تشکیل داده که این رقم در هشت ماهه اول سال 84 با وجود رشد ناچیز قیمت این کالاها به 4/74 درصد ارتقاء یافته است . نتایج محاسبات نشان می دهد که در طی روند زمانی نسبت مقدار صادرات سنگهای کارشده به کارنشده از 45/0 در سال 1379 به 34/0 در هشت ماهه اول 1384 رسیده در حالیکه با وجود چنین تغییری در ترکیب صادراتی سنگ، نسبت ارزش صادرات سنگهای کارشده به کارنشده از 20/1 در سال 79 به 54/2 در هشت ماهه اول 1384 رسیده است. - مقدار، ارزش و قیمت صادرات سنگهای کارشده آمار مربوط به مقدار، ارزش و قیمت صادرات سنگ کارشده در دوره 84-1379 نشان می دهد مقدار صادرات سنگهای کارشده با رشد 55 درصدی از 96 هزار تن در سال 1379 به 149 هزار تن در سال 83 افزایش یافته است. بطور میانگین هر ساله مقدار صادرات سنگهای کارشده در حدود 9 درصد رشد داشته، اما روند رشد این نوع محصولات به صورت سینوسی بوده و در سالهای 81 و 83 رشد منفی در صادرات این بخش از صنعت سنگ مشاهده می شود. ارزش صادرات سنگهای کارشده از حدود 9/17 میلیون دلار در سال 79 با رشد قابل ملاحظه 201 درصد به 8/53 میلیون دلار در سال 83 و 6/78 میلیون دلار در هشت ماهه اول سال 84 رسیده است. به طور میانگین در دوره 83-1379 رشد سالانه ارزش صادرات این محصولات در حدود 25 درصد بوده است. میانگین قیمت هر تن صادرات سنگ کارشده در سال 1379 حدود 186 دلار بوده که این رقم در سال 83 به 360 دلار در هر تن رسیده و معادل 94 درصد رشد داشته است (اطلاعات تأئید نشده گمرک ایران حاکی از آن است که در هشت ماهه اول سال 84 ارزش صادرات هر تن سنگ کار شده به رقم 653 دلار رسیده که نزدیک به دو برابر سال 83 می باشد). بطور میانگین در دوره 83-1379 هر سال قیمت هر تن صادرات سنگ تزئینی در حدود 14 درصد افزایش داشته است. نکته قابل تأمل در آمار و اطلاعات فوق آن است که با وجود ارزش افزوده بالای سنگهای کارشده و تفاوت محسوس قیمت این سنگها در مقایسه با سنگهای کارنشده، سهم صادرات سنگهای کارشده از کل صادرات سنگ به مرور زمان کاهش یافته است. برای مثال این نسبت در سال 79، 9/30 درصد بوده در حالیکه در هشت ماهه اول سال 84 به رقم 6/25 درصد کاهش یافته ولی در مقابل سهم ارزش صادرات سنگهای تزئینی از کل صادرات سنگ از 5/54 درصد سال 79 به 8/71 درصد در هشت ماهه سال 84 افزایش یافته است. - صادرات سنگهای کشور با توجه به نوع و مقدار صادرات در سال 1379 صادرات سنگ ایران به رقم 310745 تن و ارزش صادرات بالغ بر 8/32 میلیون دلار بوده است. در این سال حدود 9/30 درصد مقدار و 5/54 درصد از ارزش صادرات سنگ مربوط به سنگهای کارشده و مابقی سنگهای کارنشده بوده است. در این سال بیشترین مقدار صادرات به کشور اوکراین بوده که از نظر مقدار و ارزش به ترتیب 9/17 و 22 درصد کل صادرات سنگ ایران تشکیل داده و در مجموع پنج کشور اوکراین، چین، کویت، ایتالیا و تایوان در حدود 4/65 و 6/39 درصد مقدار و ارزش سنگ صادراتی کشور را به خود اختصاص داده اند. از نظر منطقه جغرافیایی صادرات، کشورهای مناطق خاور دور، اروپا و خاورمیانه به ترتیب 39، 35 و 23 درصد از مقدار و از نظر ارزش صادرات، این مناطق به ترتیب 20، 41 و 33 درصد از کل ارزش صادرات را تشکیل داده اند. لازم بذکر است که در این سال میانگین قیمت هر تن سنگ صادراتی در حدود 105 دلار بوده است. در سال 1380 مقدار صادرات سنگ نسبت به مدت مشابه سال قبل در حدود 10 درصد افزایش یافته و به رقم 342768 تن رسیده و در مقابل به دلیل رشد محسوسی که در میانگین قیمت هر تن صادرات سنگ بوجود آمده (66 درصد افزایش قیمت)، ارزش سنگهای صادراتی 83 درصد افزایش یافته و به حدود 8/59 میلیون دلار رسیده است. در ضمن هر تن سنگ صادراتی در سال 80 حدود 175 دلار فروخته شده است. در این سال 39 درصد از مقدار و 8/78 درصد ارزش صادرات سنگ مربوط به سنگهای کارشده بوده و افزایش چشمگیر مقدار و ارزش صادرات سنگ نیز در نتیجه رشد مقدار و ارزش صادرات سنگهای کارشده حاصل شده است. در سال 80 حدود 5/29 و 3/9 درصد مقدار و ارزش صادرات سنگ به کشور چین اختصاص داشته و در مجموع 7/76 درصد از مقدار و 2/73 درصد از کل ارزش صادرات سنگ متمرکز به پنج کشور چین، کویت، ایتالیا و اوکراین بوده است. از نظر منطقه جغرافیایی صادرات، در سال 80 بیشترین مقدار صادرات سنگ به کشورهای خاوردور (46 درصد) و بیشترین ارزش صادرات سنگ به منطقه خاورمیانه (56 درصد) صورت گرفته است. از نظر مقداری سهم کشورهای مناطق خاورمیانه (31 درصد) و اروپا (19 درصد) پس از خاوردور قرار داشته و از نظر ارزشی سهم کشورهای مناطق اروپا (21 درصد) و خاور دور (16 درصد) پس از خاورمیانه می باشد. مقدار و ارزش سنگهای صادراتی ایران در سال 1381 حدود 385185 تن و 5/51 میلیون دلار بوده که نسبت به سال قبل از آن به ترتیب حدود 12 درصد افزایش و 14 درصد کاهش داشته است. افت ارزش صادرات سنگ ایران ناشی از کاهش میانگین قیمت هر تن صادرات سنگ تا رقم 134 دلار (23 درصد کاهش) می باشد. این کاهش قیمت بیشتر در افت قیمت سنگهای کار شده (15 درصد کاهش) حاصل شده است. همچنین در این سال 7/29 و 7/66 درصد مقدار و ارزش صادرات سنگ مربوط به سنگهای کارشده بوده است. کشور چین در سال 1381 رتبه اول واردات سنگ از ایران را داشته و پس از این کشور، کویت، ایتالیا، تایوان و امارات قرار دارند که در مجموع 8/75 و 1/67 درصد از کل مقدار و ارزش صادرات سنگ ایران به 5 کشور مذکور اختصاص داشته است. از دیدگاه منطقه جغرافیایی صادرات، بیشترین سهم مقدار سنگ صادراتی این سال به منطقه خاوردور (53 درصد) و بیشترین ارزش صادرات به خاورمیانه (48 درصد) اختصاص داشته است. پس از خاوردور، مناطق خاورمیانه (25 درصد) و اروپا (19 درصد) بالاترین مقدار واردات سنگ ایران را داشته و از نظر ارزشی خاوردور (24 درصد) و اروپا (19 درصد) در رتبه های دوم و سوم قرار داشته اند. در سال 1382، مقدار و ارزش سنگهای صادراتی کشور با 34 و 72 درصد رشد به ارقام 517950 تن و 8/88 میلیون دلار رسیده است. در این سال قیمت سنگ صادراتی ایران با 28 درصد افزایش به رقم 171 دلار در هر تن رسیده است. همچنین حدود 2/32 درصد مقدار و 6/67 درصد ارزش صادرات سنگ به سنگهای صادراتی کارشده اختصاص داشته است. سهم کشور چین از مقدار و ارزش سنگهای صادراتی سال 82 به ترتیب 9/39 و 1/14 درصد بوده و پس از آن کشورهای کویت، ایتالیا، تایوان و امارات در رتبه های دوم تا پنجم واردات سنگ از ایران قرار داشته و در مجموع این پنج کشور 3/79 و 4/63 درصد از کل مقدار و ارزش صادرات سنگ ایران را تشکیل داده اند. از نظر منطقه جغرافیایی صادرات، منطقه خاور دور و خاورمیانه به ترتیب بیشترین سهم مقدار (53 درصد) و ارزش (56 درصد) از کل صادرات سنگ را داشته اند. از نظر مقداری مناطق خاورمیانه (29 درصد) و اروپا (14 درصد) و از نظر ارزشی مناطق خاور دور (21 درصد) و اروپا (13 درصد) در رتبه های دوم و سوم قرار داشته اند. در سال 1383، وضعیت صادرات سنگ ایران نسبت به سال قبل از آن در رکود نسبی قرار داشته، به گونه ای که مقدار سنگهای صادراتی با 2 درصد افزایش به رقم 530130 تن و ارزش صادراتی سنگ با 2 درصد کاهش به 7/86 میلیون دلار رسیده که این افت ناشی از نزول 5 درصدی در میانگین قیمت هر تن صادرات سنگ (164 دلار در هر تن) بوده است. در این سال حدود 2/28 و 62 درصد مقدار و ارزش صادرات سنگ مربوط به سنگهای کارشده تعلق داشته است. در سال 83، 4/51 درصد مقدار و 3/25 درصد از ارزش صادرات سنگ ایران به کشور چین اختصاص داشته و پس از آن کشورهای کویت، ایتالیا، امارات و عربستان صعودی قرار دارند که در مجموع پنج کشور فوق الذکر حدود 2/82 و 5/74 درصد مقدار و ارزش صادرات سنگ را تشکیل داده اند. از نظر منطقه جغرافیایی، 60 درصد مقدار صادرات سنگ در خاوردور و 47 درصد ارزش صادرات به منطقه خاورمیانه اختصاص داشته است. همچنین از نظر مقداری مناطق خاورمیانه (23 درصد) و اروپا (13 درصد) و از نظر ارزشی مناطق خاوردور (31 درصد) و اروپا (13 درصد) در رتبه های دوم و سوم قرار داشته اند. بر اساس آخرین اطلاعات و آمار تائید نشده مرکز گمرک ایران، در هشت ماهه اول سال 84 مقدار و ارزش سنگ صادراتی نسبت به سال 83 به ترتیب 11 درصد کاهش و 26 درصد افزایش داشته و به ارقام 470244 تن و 5/109 میلیون دلار رسیده است. در طی دوره هشت ماهه اول سال 84، میانگین قیمت هر تن سنگ صادراتی رشد محسوسی داشته و با 42 درصد افزایش به رکورد 232 دلار در هر تن رسیده است. همچنین لازم بذکر است که در طی این مدت 6/25 درصد مقدار و 8/71 درصد از کل ارزش صادرات سنگ اختصاص به سنگهای کارشده داشته است. کشور چین روند صعودی خود از افزایش سهم مقدار و ارزش واردات سنگ از ایران را ادامه داده و در هشت ماهه اول سال 84، حدود 7/59 و 2/21 درصد از کل صادرات سنگ به این کشور بوده است. پس از این کشور، کویت، ایتالیا، امارات و عربستان در رتبه های دوم تا پنجم قرار داشته و در مجموع 82 درصد از مقدار و ارزش صادرات سنگ به این پنج کشور محدود شده که این روند بیانگر افزایش تمرکز در طول زمان می باشد. از نظر منطقه جغرافیایی نیز استدلال فوق حاکم بوده و بیشترین مقدار سنگ صادراتی به منطقه خاوردور (65 درصد) و بیشترین ارزش صادرات در خاورمیانه (61 درصد) بوده است. از نظر مقدار صادرات پس از خاوردور، مناطق خاورمیانه (20درصد) و اروپا (11 درصد) و از نظر ارزش صادرات پس از خاورمیانه، مناطق خاوردور (24 درصد) و اروپا (8درصد) قرار داشته اند. 9ـ وضعیت صادرات سنگ در جهان ازروند مقداری صادرات در مهمترین کشورهای صادرکننده سنگ در دوره 2003-1994 استنباط می شودکه در طی این دوره چهار کشور چین، هند، ایتالیا و اسپانیا به عنوان مهمترین صادرکنندگان سنگ دنیا شناخته شده اند. در تمام سالهای مورد بررسی، این چهار کشور در بخش سنگهای کارنشده حدود 40 درصد ، در مورد انواع سنگهای کارشده 87-37 درصد و در مجموع حدود 52 درصد مقدار صادرات جهانی سنگهای کارشده را در اختیار چهار کشور عمده بوده است. - وضعیت صادرات جهانی سنگهای کارنشده در گروه سنگهای با تعرفه 2515، کل صادرات جهان در سال 1994 حدود 1390 هزار تن بوده که 2/48 درصد این مقدار (670 هزار تن) توسط چهار کشور فوق الذکر بوده است. در سال 2003 صادرات جهان در این گروه کالایی به 5206 هزار تن افزایش یافته که سهم چهار کشور فوق با 1759 هزار تن به 8/33 درصد نزول یافته است. در این گروه کالایی کشورهای ایتالیا و اسپانیا به عنوان مهمترین صادرکنندگان سنگ محسوب می شوند. در گروه سنگهای با تعرفه 2516 از 6356 هزار تن صادرات سنگ سال 1994، در حدود 2561 هزار تن یعنی 3/40 درصد به وسیله چهار کشور مورد نظر صورت گرفته و سهم سایر کشورها 3795 هزار تن(7/59 درصد) بوده است. در سال 2003 مقدار صادرات این گروه کالایی به 8346 هزار تن افزایش یافته که سهم چهار کشور عمده بدون تغییر محسوسی 2/40 درصد(3356 هزار تن) بوده است. در این گروه کالایی کشور هند به عنوان مهمترین صادرکننده سنگ محسوب می شود. - وضعیت صادرات جهانی سنگهای کارشده در گروه سنگهای با تعرفه 6801، مجموع مقدار صادرات جهانی در سال 1994 حدود 1727 هزار تن بوده که از این مقدار 701 هزار تن(6/40 درصد) توسط چهار کشور چین، هند، ایتالیا و اسپانیا صورت گرفته و 1026 هزار تن از صادرات به وسیله سایر کشورها بوده است. در سال 2003 علیرغم افزایش صادرات چهار کشور عمده به 1298 هزار تن، سهم بازار آنها 5/40 درصد بوده است. در این گروه کالایی کشور چین با اختلاف قابل ملاحظه ای نسبت به سایر کشورها در رتبه نخست صادرات قرار دارد. در سنگهای با تعرفه 6802، مقدار صادرات سنگ در سال 1994، 5029 هزار تن بوده که از این مقدار 7/69 درصد به وسیله چهار کشور عمده (3503 هزار تن) و 3/30 درصد (1526 هزار تن) به وسیله سایر کشورها تأمین شده است. در سال 2003، مقدار صادرات این سنگها تا 11758 هزار تن افزایش داشته که چهار کشور عمده سهم خود را تا 4/70 درصد (8272 هزار تن) افزایش داده و تنها 6/29 درصد(3486 هزار تن) به وسیله سایر کشورها صادر شده است. در این گروه کالایی کشورهای چین و ایتالیا به عنوان مهمترین کشورهای صادرکننده سنگ محسوب می شوند. در گروه سنگهای با تعرفه 6803، مقدار صادرات جهانی در سال 1994 حدود 581 هزار تن بوده که از این مقدار 8/87 درصد به وسیله چهار کشور عمده صورت گرفته است. در سال 2003 صادرات این گروه کالایی به 1070 هزار تن رسیده و سهم چهار کشور عمده تا 2/73 درصد کاهش یافته است. عمده صادرات این گروه کالایی به وسیله کشور اسپانیا انجام گرفته است. - بررسی واردات سنگ ایران در طول دوره 84-1379 مقدار سنگهای وارداتی ایران همواره دارای رشد مثبت بوده و میانگین سالانه رشد هندسی واردات سنگ حدود 48 درصد می باشد. در نتیجه مقدار واردات سنگ از 3213 تن در سال 1379 به رقم 22678 تن در سال 1383 رسیده است. ارزش سنگهای واردشده به کشور در سال 1379 حدود 9/8 میلیون دلار بوده که با رشد متوسط 21 درصد در سال به رقم 7/22 میلیون دلار در سال 1383 رسیده است. به طور کلی در طی این مدت میانگین قیمت هر تن سنگ وارداتی دارای روند نزولی بوده و با میانگین 18 درصد کاهش در سال از 2766 دلار در هر تن سال 1379 به 999 دلار در سال 1383 رسیده است. در طی دوره مورد بررسی، سنگهای کارشده همواره بیش از 80 درصد مقدار و 90 درصد ارزش واردات سنگ کشور را به خود اختصاص داده است. در سال 1379 مقدار سنگهای وارداتی کارشده 2956 تن بوده که این رقم با متوسط رشد سالانه 45 درصد به 19228 تن در سال 1383 رسیده است. همچنین ارزش واردات این سنگها در سال 1379، 2/8 میلیون دلار بوده که با رشد 21 درصد در سال به 6/21 میلیون دلار در سال 1383 رسیده است. قیمت هر تن سنگ وارداتی کارشده دارای روند نزولی بوده و از 2802 دلار در هر تن سال 1379 به 1123 دلار در هر تن در سال 1383 رسیده است. واردات سنگهای کارنشده از 257 تن در سال 1379 به رقم 3450 تن در سال 1383 رسیده که به طور متوسط سالانه حدود 68 درصد افزایش نشان می دهد، اما ارزش واردات این نوع سنگها به دلیل کاهش قابل ملاحظه قیمت از 606 هزار دلار در سال 1379 به یک میلیون دلار در سال 1383 رسیده که رشد سالانه آن به طور متوسط 12 درصد می باشد. قیمت هر تن سنگ وارداتی کارنشده از 2358 دلار در سال 1379 به 309 دلار در سال 1383 رسیده که سالانه در حدود 33 درصد کاهش قیمت واردات در این گروه مشاهده می شود. در سال 1379 مقدار و ارزش سنگهای وارداتی کشور به ترتیب 3213 تن و 9/8 میلیون دلار بوده است. در این سال 92 درصد مقدار و 2/93 درصد ارزش سنگهای وارداتی از نوع سنگهای کارشده می باشد. کل واردات سنگ از دو قاره آسیا و اروپا انجام گرفته که منطقه اروپا از نظر حجمی 69 درصد و از نظر ارزشی 81 درصد کل واردات را تشکیل می دهد. پس از آن قسمت عمده واردات از مناطق خاوردور(4/21 درصد حجم و 3/11 درصد ارزش) و خاورمیانه(5/8 درصد حجم و 8/5 درصد ارزش) حاصل شده است. در این سال مهمترین کشور صادرکننده سنگ به ایران کشور اسلوونی می باشد که 25 درصد حجم و ارزش واردات سنگ ایران از این کشور انجام شده و پس از آن کشورهای چین و ایتالیا قرارداشته اند. در مجموع 7/57 درصد حجم و 4/47 درصد ارزش سنگهای وارداتی مربوط به این سه کشور بوده است. در سال 1380، سنگهای وارداتی کشور از نظر حجمی به 4388 تن و از نظر ارزشی به 11 میلیون دلار رسیده که به ترتیب نسبت به مدت مشابه سال قبل 37 و 25 درصد رشد نشان می دهد. در این سال 3/92 درصد مقدار و 1/96 درصد سنگهای وارداتی از نوع سنگهای کارشده بوده است. از نظر منطقه جغرافیایی، حدود 8/73 درصد حجم و 82 درصد ارزش واردات از منطقه اروپا صورت گرفته و پس از آن مناطق خاوردور(3/19 درصد حجم و 2/15 درصد ارزش) و خاورمیانه(3/6 درصد حجم و 2/2 درصد ارزش) قرار دارند.در این سال مهمترین کشور صادرکننده سنگ به ایران کشور اسلوونی می باشد، به طوریکه 3/34 و 4/33 درصد حجم و ارزش سنگهای وارداتی از این کشور بوده و پس از آن کشورهای چین و آلمان قرار دارند. این سه کشور رویهمرفته 7/56 درصد حجم و 6/49 درصد ارزش واردات سنگ ایران را تشکیل داده اند. در سال 1381، مقدار و ارزش واردات سنگ 33 و 5 درصد رشد داشته و به 5835 تن و 6/11 میلیون دلار رسیده است. سنگهای کارشده بیش از 86 درصد حجم و 98 درصد ارزش سنگهای وارداتی را به خود اختصاص داده اند. از نظر منطقه جغرافیایی، در حدود 8/58 درصد حجم و 9/83 درصد ارزش واردات ایران از منطقه اروپا صورت گرفته و پس از آن خاوردور(23 درصد حجم و 6/11 درصد ارزش) و خاورمیانه (1/17 درصد حجم و 4 درصد ارزش) در رتبه های بعدی قرار دارند. در این سال مهمترین کشور صادرکننده سنگ به ایران، کشور اسلوونی می باشد به طوریکه 7/19 درصد حجم و 2/21 درصد ارزش واردات سنگ از این کشور بوده و پس از آن چین و ایتالیا در رتبه های دوم و سوم قرار داشته اند. در مجموع این سه کشور 5/55 درصد حجمی و 8/54 درصد ارزشی واردات سنگ ایران را تشکیل داده اند. در سال 1382، مقدار و ارزش واردات سنگ به 16135 تن و 17 میلیون دلار رسیده که نسبت به مدت مشابه سال قبل از رشد 177 و 46 درصدی برخوردار می باشد. حدود 7/89 درصد مقدار و 97 درصد ارزش واردات مربوط به سنگهای کارشده بوده است. از نظر منطقه جغرافیایی، در سال 1382 تغییر قابل ملاحظه ای رخ داده و سهم اروپا از مقدار و ارزش صادرات به ایران با کاهش معنی داری به 5/31 و 5/72 درصد رسیده است. بیشترین حجم واردات سنگ از منطقه خاوردور صورت گرفته(6/50 درصد) و حدود 6/17 درصد حجم و 5/9 درصد ارزش سنگهای وارداتی به منطقه خاورمیانه اختصاص داشته است. از سال 1382 کشور چین عمده ترین صادرکننده سنگ به ایران محسوب می شود به طوریکه حدود 1/39 درصد حجم و 2/12 درصد ارزش سنگهای وارداتی به این کشور اختصاص داشته است. پس از چین، امارات متحده عربی و اسلووانی در رتبه های بعدی قرار داشته و در مجموع این سه کشور 65 درصد حجم و 5/40 درصد ارزش واردات سنگ ایران را تشکیل داده اند. در سال 1383، مقدار و ارزش سنگهای وارداتی به کشور با رشد 41 و 33 درصد به ترتیب به 22678 تن و 7/22 میلیون دلار رسیده است. در این سال 8/84 درصد حجم و 3/95 درصد ارزش واردات به سنگهای کارشده مربوط بوده است. از نظر منطقه جغرافیایی، کشورهای خاوردور 3/58 درصد حجم و 28 درصد ارزش سنگ وارداتی ایران را به خود اختصاص داده و سهم اروپا به 6/27 درصد حجم و 7/63 درصد ارزش کاهش یافته است. در این سال کشور چین به عنوان مهمترین صادرکننده سنگ به ایران 2/36 درصد حجم و 1/18 درصد ارزش واردات سنگ را تشکیل داده و پس از آن هند و امارات در رتبه های بعدی قرار دارند. در مجموع حدود 63 درصد حجم و 8/31 درصد ارزش سنگهای وارداتی از این سه کشور صورت گرفته است. بر اساس آمار تائید نشده دوره هشت ماهه 1384، مقدار و ارزش سنگهای وارداتی کشور به 16063 تن و 6/15 میلیون دلار رسیده است. حدود 9/81 درصد حجم و 7/93 درصد ارزش سنگهای وارداتی به سنگهای کارشده اختصاص داشته است. در طی دوره هشت ماهه 1384، کشورهای خاوردور از نظر حجمی 64 درصد و از نظر ارزشی 7/29 درصد واردات سنگ کشور را تشکیل داده و سهم اروپا از نظر حجمی و ارزشی 6/26 و 6/63 درصد می باشد. کشور چین به تنهایی 6/52 درصد حجم و 6/23 درصد ارزش سنگهای وارداتی را تشکیل داده و پس از آن اسلوونی و امارات قرار دارند که در مجموع 1/71 درصد حجم و 7/45 درصد ارزش واردات از این سه کشور صورت گرفته است.

(تهیه کننده : نسرین صفایی ـ عضو انجمن سنگ ایران)

میزان ذخائر ایران در بخش سنگهای تزئینی شامل سنگهای تراورتن، مرمر، مرمریت، سنگ چینی و گرانیت بسیار قابل توجه می باشد و ذخائر شناخته شده این نوع از سنگها بر اساس اطلاعات تا پایان سال 1383، حدود 1750 میلیون تن برآورد شده است.

به تفکیک، میزان ذخائر این نوع سنگها عبارت است از : تراورتن 180 میلیون تن، مرمر 10 میلیون تن، مرمریت 945 میلیون تن، سنگ چینی 259 میلیون تن و سنگ گرانیت 355 میلیون تن .

سهم ذخائر قطعی این سنگها در کشور به ترتیب 10 ، 1 ، 54، 15 و 20 درصد محاسبه می شود که در این صورت سنگهای مرمریت، گرانیت و سنگ چینی به ترتیب از بیشترین سهم برخوردار بوده و در مجموع 89 درصد از کل سنگهای تزئینی را تشکیل می دهند. لازم بذکر است که بر اساس آخرین اطلاعات برآورد شده ، سنگهای تزئینی در مجموع 3/6 درصد از کل میزان ذخائر مواد معدنی کشور را تشکیل می دهد که در این میان سهم سنگهای مرمریت، گرانیت، چینی، تراورتن و مرمر به ترتیب 4/3، 3/1، 9/0، 6/0 و 04/0 درصد می باشد.

لازم بذکر است که از نظر پراکندگی جغرافیایی ذخائر سنگهای تزئینی و نما، اختلاف قابل توجهی بین استانهای مختلف کشور وجود دارد به طوریکه 5 استان اصفهان، خراسان، فارس، کردستان و آذربایجان شرقی در مجموع 69 درصد از ذخائر شناخته شده سال 83 در بخش سنگهای تزئینی و نما را تشکیل می دهند و هر کدام از این استانها به ترتیب سهم 4/31، 7/15، 1/8، 1/7 و 8/6 درصدی از کل ذخائر سنگهای تزئینی را شامل می شوند. 

- معادن سنگ مرمریت

با توجه به اطلاعات موجود، تا پایان سال 1383، 375 معدن سنگ مرمریت وجود دارد که 79 درصد فعال (296 معدن) ، 15 درصد متوقف یا فصلی (57 معدن) ، و مابقی آنها (22معدن) در حال تجهیز می باشد. درمجموع 75 درصد این معادن به شکل خصوصی، 24 درصد تعاونی و یک درصد دولتی اداره می شوند و حدود 5144 نفر در این معادن مشغول به کار می باشند .

از نظر پراکندگی جغرافیایی استانهای اصفهان، خراسان، کرمانشاه و فارس دارای بیشترین ذخائر معدنی مرمریت می باشند. بر اساس اطلاعات سال 1383 این چهار استان به ترتیب 43، 15 ، 10 و 9 درصد و در مجموع 77 درصد از ذخائر شناخته شده این ماده معدنی را در اختیار دارند.

- معادن سنگ گرانیت

همانطور که گفته شد این نوع معادن پس از معادن مرمریت، با در اختیار داشتن حدود 20 درصد از کل ذخائر برآوردی سنگهای تزئینی در رده دوم قرار دارند. در مجموع 314 معدن گرانیت در کشور وجود دارد که 79 درصد آنها فعال          (249 معدن)، 16 درصد متوقف یا فصلی (50 معدن) و 5 درصد (15 معدن) در حال تجهیز می باشند. در مجموع حدود 89 درصد معدن گرانیتی به شکل خصوصی و 11 درصد به صورت تعاونی اداره می شوند.

در بین استانهای کشور، استانهای مازندران، خراسان، زنجان، قزوین و اصفهان به ترتیب با در اختیار داشتن 33، 30، 7، 7 و 6 درصد بیشترین ذخائر شناخته شده گرانیت را دارا می باشند.

-  معادن سنگ چینی

حدود 15 درصد از کل ذخائر سنگهای تزئینی کشور را تشکیل داده و در مجموع 165 معدن سنگ چینی در کشور وجود دارد که 87 درصد (143 معدن) فعال، 12 درصد (20 معدن) متوقف یا فصلی و یک درصد در حال تجهیز می باشد. سهم بخش خصوصی، تعاونی و دولتی در اداره این معادن به ترتیب 67، 30 و 3 درصد می باشد و در مجموع 4798 نفر در این معادن مشغول به کار می باشند.از نظر پراکندگی جغرافیایی، اغلب معادن سنگ چینی در استانهای اصفهان، کردستان، فارس و کرمان قرار دارند. به طوریکه بر اساس آخرین آمار به ترتیب 32، 31، 10 و 6 درصد و در مجموع 79 درصد از معادن سنگ چینی در استانهای مذکور واقع شده اند.

-  معادن سنگ تراورتن

در حال حاضر 147 معدن سنگ از نوع تراورتن در کشور وجود دارد که از این میزان 76 درصد فعال (112 معدن)، 16 درصد متوقف یا فصلی (23 معدن) و 8 درصد (12معدن) در حال تجهیز می باشند. از دیدگاه نوع مالکیت،سهم بخش خصوصی، تعاونی و دولتی به ترتیب 69، 26 و 5 درصد می باشد و در مجموع دارای 1748 نیروی کار می باشند.

عمده ترین استانهای کشور از نظر ذخائر شناخته شده تراورتن، استانهای اصفهان ، آذربایجان شرقی و مرکزی می باشند که به ترتیب 44، 39 و 10 درصد و در مجموع 93 درصد از معادن، این ماده معدنی را در اختیار دارند.

- معادن سنگ مرمر

این معادن در بین معادن سنگهای تزئینی دارای کمترین ذخائر می باشد و در مجموع 58 معدن سنگ مرمر در کشور وجود دارد که از این تعداد 90 درصد فعال ( 52 معدن)، 9 درصد متوقف ( 5 معدن) و کمتر از یک درصد (یک معدن)در حال تجهیز می باشد. از دیدگاه مالکیتی سهم بخش خصوصی، تعاونی و دولتی به ترتیب 74، 23 و 3 درصد می باشد و در مجموع دارای 768 پرسنل   می باشند.

معادن سنگ مرمر کشور عمدتاً در استانهای خراسان و آذربایجان شرقی متمرکز شده است. بر اساس آخرین آمار و اطلاعات در سال 1383 حدود 89 و 5 درصد و در مجموع 93 درصد معادن سنگ مرمر کشور در این دو استان قرار گرفته است.

●بخش استخراج

در سال 1383 میزان استخراج از معادن سنگ مرمریت نسبت به سال 82 تغییر محسوسی نداشته و از 901/3 میلیون تن استخراج معادن مرمریت کشور، استانهای اصفهان، فارس و خراسان رضوی و شمالی با 32، 26 و 12 درصد ، بیشترین میزان استخراج مرمریت را به خود اختصاص داده اند.

در این سال میزان استخراج از معادن گرانیت نسبت به سال 1382 درحدود 11درصد افزایش یافته و  از 927 هزار تن گرانیت استخراج شده، بیشترین سهم را استانهای اصفهان، آذربایجان غربی، همدان به ترتیب با 15، 14 و14 درصد داشته اند.

در سال 83 میزان استخراج از معادن سنگ چینی نسبت به سال ماقبل حدود 3 درصد کاهش یافته و از مجموع 135/5 میلیون تن استخراج از معادن سنگ چینی، به ترتیب 33، 28 و 23 درصد آن از استانهای فارس، اصفهان و لرستان انجام  شده است.

از مجموع 103 هزار تن استخراج از معادن سنگ مرمر در سال 1383، به ترتیب 22، 20 و 15 درصد از معادن مرمر استانهای کرمان، آذربایجان شرقی و خراسان رضوی و شمالی صورت گرفته و کل میزان استخراج از این معادن حدود 7 درصد رشد داشته است.

در بین معادن سنگهای تزئینی، بیشترین میزان رشد استخراج سالهای اخیر از معادن سنگ تراورتن صورت گرفته و این رقم در سال 1383 حدود 40 درصد بوده است. در این سال مجموعاً 312/1 تن از ذخائر معادن تراورتن استخراج شده که استانهای مرکزی، اصفهان و آذربایجان شرقی به ترتیب تأمین کننده 64، 19 و 8 درصد بوده اند.

●بخش فرآوری

علی رغم اینکه ایران در هنر سنگ کاری قدمت 7 هزار ساله دارد و حرفه سنگ تراشی بر پایه این هنر از سابقه طولانی برخوردار می باشد، مع ذلک صنعت سنگبری آن از پیشینه چندانی برخوردار نمی باشد. در حال حاضر، تعداد کارگاهها و کارخانجات فرآوری سنگ تزئینی در ایران حدود 5000 واحد می باشد که قسمت عمده ای از آنها قدیمی بوده و از ماشین آلات و تجهیزات کهنه استفاده   می کنند. در سالهای اخیر و در پی اجرای سیاستهای توسعه صادرات محصولات غیرنفتی، به موازات تجهیز معادن، به صنعت فرآوری سنگ نیز توجهاتی شده و حتی کارخانجاتی در مجاورت معادن احداث گردیده اند و به منظور استفاده بهینه از سنگ و جلوگیری از حمل بار (به دلیل هزینه بالای حمل و نقل)، مطابق سیاستهای وزارت صنایع و معادن، در کنار معدن سنگ مجوز احداث واحدهای سنگبری پیشرفته با ظرفیتهای100، 150 و 200 هزار مترمربع یا بیشتر داده شده است.

بر اساس اطلاعات موجود در مرکز آمار وزارت صنایع و معادن(1384) ، بالغ بر 5000 واحد فرآوری سنگ در کشور مشغول به فعالیت می باشند که از این میزان 2744 واحد آن دارای پروانه تأسیس یا بهره برداری این وزارت می باشند و بیش از 2200 واحد فاقد این پروانه بوده و صرفاً دارای کارت شناسایی می باشند. واحدهای مزبور عمدتاً کارگاههای کوچکی هستند که در داخل و یا حواشی شهرها به صورت پراکنده مشغول به کار می باشند و در برنامه انتقال به مناطق مشخص و شهرکهای صنعتی خارج از شهر قرار دارند و تا زمانی که این انتقال صورت نگیرد،نمی توانند پروانه بهره برداری از وزارت صنایع را دریافت دارند. این کارگاهها معمولاً تولیداتشان را به صورت سنتی انجام داده و آشنایی لازم با استانداردهای موجود و اوضاع بازار جهانی را ندارند.

-  واحدهای فعال فرآوری سنگ

●تعداد واحد تولیدی

تا پایان هشت ماهه اول سال 1384 حدود 2744 واحد تولیدی فعال در بخش فرآوری سنگ دارای پروانه بهره برداری بوده اند. در استانهای اصفهان، لرستان و تهران به ترتیب 797، 344 و 266 واحد فعال در زمینه فرآوری سنگ وجود داشته که به ترتیب 29، 13 و 10 درصد و در مجموع 52 درصد کل واحدهای تولیدی فعال در این سه استان قرار داشته است.

●میزان اشتغال

یافته های تحقیق نشان می دهد که در مجموع 2744 واحد تولیدی، حدود 32130 نفر نیروی انسانی وجود دارد که در نتیجه متوسط نیروی کار به کار گرفته شده در هر واحد 12 نفر می باشد. بیشترین نیروی کار بخش فرآوری سنگ در استانهای اصفهان، لرستان و تهران قرار دارد. نیروی کار این استانها به ترتیب 27، 13 و10 درصد و در مجموع 50 درصد کل نیروی کار واحدهای فرآوری سنگ در کشور را تشکیل  می دهد.

●سرمایه ثابت

در مجموع سرمایه ثابت واحدهای فعال در بخش فرآوری سنگ 3187863 میلیون ریال برآورد شده که استانهای اصفهان، تهران و لرستان به ترتیب با در اختیار داشتن 25، 14 و 12 درصد و در مجموع 51 درصد، بیشترین سرمایه ثابت را دارا می باشند.

●ظرفیت تولید

مجموع ظرفیت اسمی تولید واحدهای فعال در بخش فرآوری سنگ حدود 9/58 میلیون مترمربع محاسبه شده، در نتیجه هر واحد تولیدی کشور به طور متوسط دارای ظرفیت حدود 21450 مترمربع می باشد. سه استان اصفهان، لرستان و تهران با در اختیار داشتن 9/17، 9/7 و 4/5 میلیون مترمربع به ترتیب 31، 13 و 9 درصد و در مجموع 53 درصد کل ظرفیت تولید در این سه استان قرار داشته است.

در ادامه مطالعات به منظور دیدگاهی کلی از چگونگی وضعیت ایران از لحاظ پتانسیلهای سنگ ساختمانی ، اقدام به تهیه نقشه ای از پراکندگی معادن مصالح ساختمانی بر اساس داده های موجود تا پایان سال 1383 شدکه در تصویر1-1 آمده است

-  واحدهای در دست بهره برداری فرآوری سنگ

طبق اطلاعات موجود در مرکز آمار وزارت صنایع و معادن تا پایان 1384 ، 3887 مورد پروانه احداث واحد فرآوری سنگ صادر شده و در دست بهره برداری می باشند. اطلاعات این واحدها از نظر ظرفیت، اشتغال و سرمایه ثابت نشان می دهد که بیشترین واحد در دست بهره برداری در استانهای اصفهان، مرکزی و فارس قرار دارند. در این استانها به ترتیب 1137، 728 و 479 واحد فرآوری سنگ در دست بهره برداری قرار دارد که حدود 29، 19 و 12 درصد از کل واحدها را شامل می شود. مجموع کل اشتغال پیش بینی شده در این واحدها 69461 نفر می باشد و حدود 192 میلیون مترمربع ظرفیت تولید پیش بینی شده است.

در ضمن میانگین تعداد اشتغال ، سرمایه و ظرفیت هر واحد در دست بهره برداری فرآوری سنگ به ترتیب 18 نفر، 5910 میلیون ریال و 49509 مترمربع می باشد.

مقاومت ماده بستگی به قابلیت شکل پذیری و دوام آن در مقابل نیروهای وارده دارد. این ویژگی در مصالح باید از طریق آزمایش های تجربی تعیین شود . از جمله آزمایش هایی که در تعیین خواص مکانیکی مصالح مورد استفاده قرار می گیرد، آزمایش کشش است .نمونه های مورد آزمایش با توجه به شکل مصالح اولیه به صورت تخت و یا گرد ساخته شده آزمایش کشش بر روی آن ها انجام می شود.

آزمایش کشش فلزات یکی از آزمایشات مهم روی مصالح و از جمله ی آزمایشات استاتیکی است . بوسیله این آزمایش پدیده های فیزیکی مهمی نظیر تغییر فرم در اثر بار وارده , خاصیت الاستیکی, خاصیت پلاستیکی , گسیختگی و غیره مورد تحقیق قرار میگیرد و ضرایبی نظیر مدول یانگ , ضریب پواسون و غیره تعیین می شود . در آزمایش کشش نمونه های آزمایشی استانداردی بکار می رود .

نمونه آزمایش کشش :

 طول نمونه L برای نمونه های بلندA L=11.3√ برای نمونه های کوتاه L=5.65√A انتخاب می شود . ابعاد استاندارد نمونه های بلند عبارتند از :

L=200mm           d=20mm             A=3mm

اهدف آزمایش:

• بررسی تغییر طول فلزات (به ویژه فولاد ، آلومینیوم)در مقابل نیروی کششی
• تعیین ضریب پواسون و مدول ارتجاعی نمونه در دست آزمایش
• آشنایی با روش کار دستگاه و نوع دستگاه آزمایش کشش
• رسم منحنی تنش کرنش و یافتن نقاط مشخصه نمودار
• رسم و بررسی منحنی های  p = f(Δ) ،(ε)f = σ
• تعیین ناحیه پلاستیک و ناحیه الاستیک نمونه
• تحقیق قانون هوک.

تئوری آزمایش:

آزمایش کشش فلزات یکی از آزمایشات مهم روی مصالح واز جمله آزمایشات استاتیکی است این آزمایش اثر بار وارده را مورد تحقیق قرار می دهد و ضرایبی نظیر مدول یانگ،ضریب پواسون و غیره را تعیین می کند در آزمایش کشش نمونه های آزمایشی استانداردی به کار می رود.

 روی منحنی نمایش بار- تغییر طول یا < تنش – کرنش> نواحی ویا نقاط مشخصه را می توان مشخص نمود.ناحیه تناسبی که به بار حد تناسب محدود می گردد و تنش در این نقطه تنش حد تناسب نامیده می شود در این ناحیه اگر بار حذف شود تغییر شکل نیز محو می گردد به این دلیل به آن ناحیه الاستیک نیز می گویند در این ناحیه فلزات از قانون هوک تبعیت می کنند معمولا حد تناسب را مقدار کششی می دانند که به ازای آن تغییر طول دائمی به میزان ۰٫۰۰۵ درصد طول اولیه در نمونه پدید آید.

دیاگرام کشش:

روی منحنی نمایش بار-تغییر طول یا (کرنش-تنش)نواحی ونقاط مشخصه را می توان مشاهده کرد.

اگر بار حذف شود تغییر شکل نیز محو می گردد به این دلیل به آن ناحیه الاستیک نیز می گویند.

معمولا حد تناسبی را مقدار تنشی می شناسند که به ازای آن تغییر طول درصد طول املیه در نمونه پدید آید.

تنش و کرنش (stress and strain):

در منحنی تنش و کرنش ، تنش اسمی (نسبت بار به سطح مقطع اولیه) بر حسب کرنش اسمی (نسبت تغییر طول به طول اولیه) رسم شده است . به علت آن که سطح مقطع اولیه و طول اولیه برای تمام نیروهای وارده و تغییر طول ها یکسان است، بنابراین منحنی تنش و کرنش اسمی با شیب منحنی بار بر حسب تغییر طول متناسب است.

نقطه جاری یا تسلیم(Yield Point):

 در منحنی کشش فولاد نرم و بعضی از فلزات دیگر،نقطه به خصوصی به نام نقطه جاری بالا وجود دارد به طوری که بعد از آن ،تنش به طور ناگهانی افت می کند و نمونه در حدود ۱/۰% تا ۲/۰% تغییر طول نسبی می دهد ودر این هنگام ، تنش به مقدار تقریبا ثابتی به نام  تنش حد جاری پایین می رسد.

اما آلمینیم خالص از این نوع رفتار پیروی نمی کند. در منحنی اسمی تنش و تغییر شکل نسبی آلمینیم هیچ نقطه جاری مشخصی دیده نمی شود. بیشتر فلزات غیر آهنی نظیر مس، برنج، تیتانیم و اغلب فولادهای آلیاژی(به ویژه فولادهای ضدزنگ) دارای این نوع منحنی تنش و کرنش هستند.

مقاومت کششی نهایی((Ultimate Tensile Strength:

 معمولا فلزات نرم وقتی که مورد آزمایش کشش قرار می گیرند، تا زمانی که بار گذاری به نقطه حداکثر نرسیده، تقریبا طول آن ها به صورت یکنواخت افزوده می شود. بنابراین مقاومت کششی نهایی عبارتست از نسبت بار حداکثر بر سطح مقطع اولیه. اصطلاحاتی نظیرمقاومت کششی، مقاومت نهایی و یا تنش حداکثر نیز به جای مقاومت کششی نهایی به کار می رود.

باریک شدن(Necking):

 هر گاه نیروی کششی از بار حداکثر بیشتر شود، آن گاه ناپایداری کشش پلاستیکی به صورت باریک شدن موضعی در نمونه پدید می آید.

تنش وکرنش در قسمت باریک شدن بیش تر از قسمتهای دیگر نمونه است، بنابر این افزایش طول به قسمت باریک شده نمونه محدود می شود. در بررسی نتایج آزمایش کشش، همیشه باید این موضوع را به خاطر داشت که بعد از نقطه بار حداکثر، مقادیر کرنش چندان مفهومی ندارد، چون این مقادیر دیگر در سرتاسر طول نمونه یکنواخت نیست، به همین دلیل مقادیر تنش نیز مفهوم خود را از دست می دهد و تطابق کم تری با تنش های حقیقی در قسمت باریک شده نمونه دارد به طوری که تنش در این نقطه یکنواخت نبوده و حالت پیچیده ای دارد. اگر چه مقدار تنش اسمی در لحظه گسیختگی کم تر ازU.T.S  است، ولی مقدار حقیقی آن خیلی بیشتر است زیرا در لحظه گسیختگی، سطح مقطع نمونه در قسمت باریک شده خیلی کم تر از سطح مقطع اولیه است.(مبنای محاسبه تنش اسمی، مقطع اولیه است و تنش حقیقی بر مبنای سطح مقطع لحظه ای محاسبه می شود).

حد ارتجاعی (Elastic Limit):

 حد ارتجاعی هر جسمی تنش حداکثری است که اگر حذف شود طول جسم به حالت اولیه بر می گردد، و یا پس از حذف بار تغییر شکل دائمی بسیار جزئی در جسم پدید می آید.

حد خطی (Proportional Limit):

حد خطی تنشی است که بیشتر از آن، تناسب خطی ازدیاد طول با ازدیاد بار از بین می رود. مقدار حد ارتجاعی و حد خطی بسیار به هم نزدیک است به طوری که در عمل گاهی آن دو را یکی در نظر می گیرند.

ازدیاد طول ((Elongation:

ازدیاد طول عبارت است از نسبت افزایش طول نمونه در حالت گسیختگی به طول  اولیه آن. این نسبت بر حسب در صدی از طول اولیه نمونه بیان می شود. یعنی:

۱۰۰× طول اولیه / (طول اولیه – طول در حالت گسیختگی )= در صد ازدیاد طول

۱۰۰×{/ Lg (Lg – (Lf } = e%

باید به خاطر داشت که در مواد نرم، در صد ازدیاد طول با طول نمونه انتخاب شده تغییر می کند و علت آن باریک شدن موضعی است . به همین دلیل است که آزمایش کشش باید با طول نمونه استاندارد انجام پذیرد. طول نمونه یا شاخص متناسب برای نمونه با سطح مقطع اولیه مشخص برابر است با:

Lg  = ۵٫۶۵√A0

کاهش در مقطع (Reduction in Area):

در نتیجه عمل باریک شدن ، سطح مقطع نمونه در محل گسیختگی به میزان زیادی کاهش می یابد.

مقاومت حد:

افزایش بیشتر بار در ناحیه پلاستیکی بلعث تغییر شکل بیشتر در فلز می گردد این نقطه را بار مقاومت وتنش مربوط را تنش حد می نامند. در فلزات چکش خوار تغییر طول بعد از تنش در یک مقطع متمرکز شده ودر آن مقطع نمونه شروع به باریک شدن می کند و بار خود به خود افت می یابد و لحظه ای بعد فلز پاره می شود تنش مربوط به این نقطه را تنش گسیختگی می نامند.

خاصیت چکش خواری:

چکش خواری فلز توانایی تغییر شکل آن را در کشش استاتیکی قبل از پاره شدن نشان می دهدمعیارهای چکش خواری عبارتند از:

۱-کرنش نهایی:عبارت است از نسبت افزایش طول نمونه پس از پارگی به طول اولیه نمونه که به درصد بیان می شود

۲-کاهش نسبی سطح مقطع:عبارت است از نسبت کاهش سطح مقطع نمونه بعد از پارگی به سطح مقطع اولیه آن که به درصد بیان می شود.

انرژی کرنشی:

انرژی کرنشی میله تحت کشش معادل است با مساحت زیر منحنی

انرژی مربوط به حد ارتجاعی را ضریب جهندگی و انرژی مربوط به حد گسیختگی را ضریب چقرمگی می نامند بدیهی است که ضریب چقرمگی برابر است با مجموع انرژی های الاستیکی و پلاستیکی

شرح آزمایش :

قطر نمونه را چند بار اندازه گرفته معدل بگیرید . طول مربوط به این قطر را تعیین کرده .

عقربه آزاد صفحه اندازه گیری را به کمک پیچ وسط صفحه روی عقربه اصلی قرار داده و مقیاس صفحه را به کمک اهرم زیر و سمت چپ صفحه برابر مقیاس مورد نظر انتخاب نمایید . با زدن کلید I روی دستگاه اصلی ماشین را بکار انداخته و نمونه را به کمک اهرمهای طرف راست وچپ و کلید های سریع بالا و پایین در فک مربوطه قرار دهید . نمونه بایستی بطور قائم قرار گرفته باشد . کلید کشش را روی دستگاه اصلی و کلید روشن روی دستگاه اندازه گیری را بزنید .شیر خالص واقع در قسمت جلو و سمت چپ دستگاه اندازه گیری را کاملا بسته و شیر بارگذاری واقع در قسمت جلو و سمت راست را تدریجا باز کنید . عقربه ها تدریجا شروع به حرکت می کنند پس از آنکه عقربه ها ۱۰۰۰ کیلو گرم را نشان دادند شیر بارگذاری را بسته و شیر خالص را باز کنید تا عقربه اصلی تقریبا عدد صفر را نشان دهد . این عمل برای اطمینان از درگیری کامل فکهای نمونه می باشد . به کمک شیر بارگذاری سرعت بارگذاری را تنظیم نمایید سعی شود سرعت بارگذاری به حداقل ممکن تقلیل یابد . با همین سرعت بارگذاری را تا هنگام گسیختگی فلز ادامه دهید . پس از بارگذاری و شکستن نمونه قطر و طول نمونه را مجددا اندازه گیری نمایید . بعد از اتمام شیر بارگذاری را بسته و شیر خالص را باز کنید و سپس با زدن کلید قطع دستگاه را خاموش می کنیم .

برای بدست آوردن نمودار تنش –کرنش یک ماده ؛روی نمونه ای از آن آزمون کشش انجام میشود

نمونه ها به دقت توسط کولیس اندازه گیری شده است .در دستگاه قرار میگیرد.میتوان فاصله بین دو فک دستگاه را بنامیم.

با اعمال بار p طول اولیه افزایش مییابد.فاصله L روی سنجه عقربهای خوانده میشود وافزایش طول δ = L –  به ازای افزایش بار P ثبت می شود

با توجه به مقدار δ و P هر زوج مقدا ر σ  از تقسیم یعنی سطح مقطع اولیه نمونه و   بر P و

بدست میاید.  بر طول اولیه δ از تقسیم ε کرنش

روی محور طولی و عرضی نمودار تنش –کرنش بدست می اید.  σ و ε  با قرار دادن مقادیر

نمودار تنش-کرنش مواد مختلف تفاوت زیادی با هم دارند وآزمونهای کشش متفاوتی که روی یک ماده انجام می شود که بسته به دمای نمونه وسرعت بار گذاری نتایج متفاوت بدست می اید.

با استفاده از نمودار تنش-کرنش برخی از مشخصه های مواد بدست می ایدکه با آن می توان گروههای مختلف مواد را شناخت.و آنها را به دو مقوله وسیع بر مبنای این مشخصه ها تقسیم کرد:

مواد شکل پذیر و مواد شکننده.

مواد شکل پذیر که شامل بسیاری از آلیاژهای فلزات دیگر است ؛با قابلیت تسلیم در دمای عادی مشخص میشوند.در بارگذاری ابتدا طول ان به صورت خطی و با آهنگ کم افزایش می یابد.بنابراین قسمت اولیه نمودار تنش-کرنش ؛خط راستی با شیب تند است

اما بعد از رسیدن به تنش بحرانی  نمونه با افزایش نسبتا کوچکی در بار تغییر شکل زیادی می دهد.این تغییر شکل در اثر لغزش ماده در امتداد صفحه های مایل است و بنابراین اساسا ناشی از تنش برشی است.ازدیاد طول نمونه بعد از شروع تسلیم میتواند ۲۰۰ برابر تغییر شکل آن قبل از تسلیم باشد.با افزایش بار قطر بخشی از نمونه بر اثرناپایداری موضعی شروع به کاهش می کند.این پدیده باریک شدگی نام دارد.بعد از شروع باریک شدگی؛برای ازدیاد طول بیشتر نمونه بارهای نسبتا کم کافی است تا سرانجام به گسیختگی برسد

گسیختگی در سطح مخروطی شکل رخ میدهد که با سطح اولیه نمونه تقریبا زاویه ° ۴۵ می سازد.این امر نشان می دهد که در شکست مواد شکل پذیر اساسا برش نقش دارد و تاییدی است بر این مطلب که در بارگذاری محوری تنش برشی در سطح هایی آه با زاویه ° ۴۵ می سازند بیشترین مقدار است. در انجام ازمایش می بینیم که مقاومت به میزان کمی از بالاتر میرود ؛که این ناشی از خاصیتی از ماده به نام کرنش – سختی (سخت شدن در اثر کرنش) است.

روابط مورد نیاز در آزمون کشش :

نمونه محاسبات و نتایج آزمایش :

L∆=L1-L0=151.1-138.1=13mm

Ψ=(A0-A1)*100/A0=(15.2²-۷٫۶²)*۱۰۰/۱۵٫۲²=۷۵%

رسم منحنی و بحث در مورد آن:

با افزایش مقدار نیرو جسم گسیخته می شود در مکانی از منحنی با رسیدن به نقطه ای خاص از نیرو منحنی شکل خط راست به خود گرفته و دیگر از آن حد بالاتر نمی رود.

نتایج مورد استفاده:

-    هر نوع نمونه ای نقطه تسلیم خاص خود را دارد و با گذ شتن از این نقطه نمونه از هم گسیخته می شود.

-    مشخصه مواد شکننده آن است که گسیختگی بدون تغییر چشمگیرقبلی آهنگ ازدیاد طول رخ می دهد بنابراین مواد شکننده تفاوتی بین استحکام نها یی و استحکام شکست وجود ندارد همچنین در  زمان گسیختگی کرنش در مواد شکننده خیلی کمتر از مواد شکل پذیر است.

-    در مواد شکننده باریک شدگی وجود ندارد. از این مطلب نتیجه میگیریم در شکست مواد شکننده اساسا تنش قائم نقش دارد.

-    نتیجه دیگر آنکه درآلومینیوم و بسیاری از مواد شکل پذیر دیگر ؛ آغاز تسلیم با قسمت افقی نمودار تنش-کرنش مشخص نمی شود. اما تنش همچنان افزایش مییابد تا به استحکام نهایی برسیم ودر نهایت به گسیختگی میرسد.

حد تناسب: ۵۸۰۰ نتوتن بر میلی متر مربع

حد تسلیم : ۶۰۰۰ نیوتن بر میلی متر مربع

تنش گسیختگی اسمی : ۳۸۰۰ نیوتن بر میلی متر مربع

تنش گسیختگی واقعی :

σ=۳۸۰۰*۰٫۷۵=۲۸۵۰ N/mm²

مدول یانگ :

E=5800/3.2=1.8*10³N/mm²

ضریب پواسون :

ν=۷٫۶/۱۳=۰٫۵۸

خاصیت چکش خواری:

ĺ – l)/l} *100= ((151.1-138.1)/138.1)*100= 9.413469)}

پاسخ به سوالات:

۱-    چگونه میتوان دیاگرام تنش و کرنش واقعی را رسم کرد؟

اگر تنش از طریق تقسیم نیرو بر مساحت واقعی نمونه آزمایشی در لحظه اعمال نیرو محاسبه شود اصطلاحا تنش واقعی بدست می آید.نمودار تنش واقعی در مقابل کرنش را دیاگرام تنش و کرنش واقعی می نامند.

۲-     اختلاف بین دیاگرام تنش و کرنش اسمی و دیاگرام تنش کرنش واقعی را شرح دهید؟

 با توجه به آن که دیاگرام تنش – کرنش اسمی نسبت بار وتغییر طول اولیه هستند و به علت آن که سطح مقطع اولیه و طول اولیه برای تمام نیرو های وارده و تغییر طول ها یکسان است ، بنابراین منحنی تنش و کرنش اسمی با شیب منحنی بار برحسب تغییر طول متناسب است. ولی با توجه به آن که در دیاگرام تنش و کرنش واقعی دیاگرام برحسب تغییر بار و تغییر طول لحظه ای رسم می گردد رفتار سازه را واقعی تر نشان می دهد.

۳-    کدامیک از دیاگرام تنش و کرنش اسمی و تنش و کرنش واقعی اهمیت عملی بیشتری دارند؟ موارد کاربرد آنها را توضیح دهید.

دیاگرامهای تنش و کرنش واقعی در عمل به ندرت مورد استفاده قرار میگیرند و دیاگرامهای تنش و کرنش اسمی کاربردهای عملی بیشتری دارند و به اندازه و ابعاد نمونه آزمایشی و طول اندازه گیری آن بستگی ندارد.

این دیاگرامها برای مطالعه خواص مکانیکی مواد مورد استفاده قرار می گیرند.

۴-    حد تسلیم بالا و حد تسلیم پایین یعنی چه؟

پس از آغاز تسلیم در گستره وسیعی از مقدار کرنش، مقدار تنش ثابت باقی می ماند. برای اینک افزایش طول نمونه ادامه یابد، باید تنش افزایش یابد تا به مقدار ماکزیمم برسد. پس از افزایش پیوسته بار مشاهده می شود که ناگهان بار به مقدار کمی کوچکتر تقلیل می یابد. بنابر این:

• حد تسلیم بالایی دسترسی به بار پیش از شروع تسلیم است.
• حد تسلیم پایینی نظیر بار لازم برای نگهداری تسلیم است.

۵-    چگونه می توان تنش کششی مجاز را از روی دیاگرام تنش و کرنش بدست آورد؟

بار نهایی یعنی بیشترین باری که نمونه در آن می شکند یا شروع به حمل بار کمتری میکند را بر سطح مفطع نمونه تقسیم کرده تا تنش نهایی را بدست آورده و با توجه به ضریب اطمینان مورد استفاده میتوان تنش کششی مجاز را از فرمول محاسبه کرد.

۶-    در آزمایش کشش مقاومت یک پیچ بیشتر است یا مقاومت میله ای به قطر استوانه پای پیچ؟ توضیح دهید.

سطح مقطع پیچ بزرگتر از میله است در نتیجه طبق رابطه زیر تنش محوری در میله بزرگتر و مقاومت آن بیشتر است.

۷-    علت فنجانی شدن مقطع گسیخته شده در فولاد نرم چیست؟

چون مواد نرم در مقابل کرنش توان تحمل بالاتری دارند و افزایش طول نمونه پس از شروع تسلیم ممکن است ۲۰۰ برابر تغییر شکل آن پیش از تسلیم باشد پس از اینکه بار به مقدار ماکزیمم معینی می رسد قطر قسمتی از نمونه در اثر ناپایداری موضعی شروی به کاهش می کند این پدیده را باریک شدن می نامند.

۸-    چگونه میتوان از آزمایش کشش مدول برشی را تعیین کرد؟

= کرنش برشی=تغییر شکل ( کاهش زاویه)

= زاویه ای که عضو پس از باریک شدگی با صفحه عمودی می سازد.

G= مدول صلابت (مدول برشی)

منابع :

• خورشیدی ، بهزاد ، ” آزمایشگاه مقاومت مصالح ” انتشارات طلوع آزادی، چاپ اول ، تابستان ۱۳۸۳

دستور کار آزمایشگاه مقاومت مصالح.