کتراک چیست؟
مشخصات محصول کتراک
نام شیمیایی : کتراک، (katrak ).
اسامی مترادف با کتراک : ماده منبسط شونده غیر انفجاری ، تخریب کننده سنگ ، تخریب کننده بتن ، تخریب بتن ، تخریب ساروج ، ضد بتن .
گرید محصول : کتراک صنعتی.
شکل ظاهری : پودر سفید رنگ.
حلالیت در آب : قابل حل در آب می باشد.
کتراک از جمله مواد غیر منفجره شیمیایی در معادن می باشد که با استفاده از اعمال نیروی کشش در دیواره چال باعث شکست سنگ می گردد . کتراک به گونه ای عمل می کند که گاز و حرارت بالایی تولید نکرده ولی عمل شکست را تقریبا مانند انفجار انجام می دهد.
کتراک چیست؟
تاریخچه کتراک
امروزه معدنكاري و شيوه هاي رايج در آن در حال تحول است و بسياري از مراكز و موسسات تحقيقاتي فعال در امور معدن براي پيشبرد اهداف معدنكاري دست به توليد موادي مي زنند كه بيشترين بازدهي را دارا بوده و در عين حال علاوه بر ارزاني قيمت ، با محيط زيست سازگاري داشته باشد. یكي از مواردي كه به طور روز افزون در كارهاي معدني مورد استفاده قرار مي گيرد انواع کتراک است. اين پودرها پس از مخلوط شدن با آب، به صورت دوغاب در درون چال هاي از پيش حفاري شده ريخته مي شوند و پس ازمدتي در اثر پديده هيدراتيزاسيون وآبگيري، دوغاب حاصله تا چندين برابر خود افزايش حجم مي دهد و در اثر اين افزايش حجم، يک تنش فشاري بالايي به ديواره چالها وارد مي كند و اين تنش در نهايت موجب شكسته شدن ديواره چال، در نقاط ضعف موجود در اطراف ديواره مي گردد. با حفاري وآرايش چالها در جهت هاي خاص مي توان شكسته شدن ديواره چالها را هدايت نمود و در نهايت قطعات سنگ و يا بتن را به طور دلخواه برش داد.
مزايا استفاده از پودرهاي منبسط شونده :
1. عدم نياز به استفاده از مواد ناريه : از آنجايي كه بسياري از معادن و يا سازه هاي بتوني زائد و قابل تخريب، در مجاورت مناطق مسكوني جاده ها و يا خطوط تاسيساتي آب و برق نفت قرار دارند، براي رعايت شرايط ايمني امكان استفاده از مواد ناريه وجود ندارد به همين دليل باعث شده كه اين معادن به طور دست نخورده باقي بمانند و يا بهره برداري از آنها با ظرفيت پايين انجام شود. استفاده از پودرهاي منبسط شونده مي تواند تا حد زيادي به امر استخراج و برش قطعات سنگي و بتني كمك نمايد. ضمناً چون استفاده از مواد ناريه در ايران از نظر امنيتي مستلزم رعايت شرايط خاص مي باشد، به همين خاطر رعايت اين شرايط زمان و هزينه بسيار زيادي صرف مي شود، لذا بسياري از افراد ترجيح مي دهند از مواد جايگزين ديگري به جاي مواد ناريه استفاده كنند.
2. سهولت استفاده : استفاده از پودرهاي منبسط شونده نياز به نيروي متخصص ندارد و با يك آموزش كوتاه مدت مي توان از اين پودرها استفاده کرد.
3. سهولت حمل ونقل : پودرهاي منبسط شونده داراي بسته بندي مخصوصي بوده و به آساني قابل حمل و نقل هستند و در محل مصرف آماده سازي و مصرف مي شوند.
4. انعطاف پذيري شكل برش : معمولاً در انجام عمليات آتشباري شكل برش چندان دلخواه نيست و با كم و زياد كردن ميزان مواد ناريه و نوع آن، شكل برش از حالت دلخواه خارج مي گردد. اين مسئله به خصوص در معادن سنگ داراي اهميت زيادي است. از آنجايي كه در هنگام استفاده از پودرهاي منبسط شونده، چالها در راستاي برش دلخواه حفر مي شوند و همواره شكست در راستاي چالهاي حفاري شده رخ مي دهد. لذا مي توان به سادگي به سطح برش مطلوب دست يافت
5. سازگاري با محيط زيست : به طور كلي پودرهاي منبسط شونده تركيباتي از مواد معدني طبيعي مي باشند. كه استفاده ازآنها مشكل خاصي را از نظر زيست محيطي به وجود نمي آورد.
معايب استفاده از پودرهاي منبسط شونده
1. استاندارد نبودن بعضي از اين مواد : بسياري از پودرهاي منبسط شونده موجود در بازار ايران توسط توليد كنندگان مختلفي تهيه مي شوند و به دليل رقابت مالي، بسياري از اين توليد كنندگان استاندارد هاي توليد را رعايت نمي كنند. از اين رو بسياري از محصولات توليدي از نظر كيفيت فاقد مشخصات مطلوب هستند.
2. شرايط آب وهوايي : بسياري از پودرهاي موجود در بازار ايران براي استفاده در شرايط آب و هوايي مختلف توليد نمي شوند و لذا از پودر واحدي در مناطق گرم و مناطق سرد استفاده مي گردد. از اين رو چون عامل گرما نقش بسيار تعيين كننده اي در فرآيند انبساط اين پودرها دارد، در هواي سرد از بازدهي زماني و مالي معدن به شدت كاسته مي شود.
3. خطر انفجار و پرتاب سنگ : به دليل پايين بودن كيفيت بسياري از پودرهاي داخل كشور در هنگام استفاده از اين پودرها در هواي گرم و بخصوص در چالهايي كه در سنگ هاي آفتاب خورده حفر شده اند. اين پودرها تقريبا بلافاصله پس از استفاده دچار انبساط شديد شده و تقريبا مشابه مواد منفجره در هنگام انفجار عمل كرده و باعث پرتاب سنگ مي گردد.
4. كوچكي ابعاد برش : به دليل كيفيت پايين بسياري از پودرهاي داخلي، ميزان انبساط و تنش فشاري ناشي از اين پودرها بسيار محدود است. بعلاوه به خاطر هموژن و يكنواخت نبودن اين پودرها، در بسياري از چالها ميزان انساط با يكديگر تفاوت داشته و سطح برش خورده فاقد شكل صاف و يكنواخت است.
طریقه استفاده کتراک
ماده شيميايي کتراک در اثر اختلاط با آب جهت انجام عمليات تخريبي به کار مي رود. که براي اين اختلاط توجه به نکاتي ضروري مي باشد.
1. نسبت اختلاط کتراک با آب حدود 3 به 1 مي باشد یعنی به ازای 3 کیلوگرم پودر کتراک یک لیتر آب می ریزیم.
2. اختلاط مي بايست در ظروف پلاستيکي تميز صورت گيرد.
3. آب مورد نظر بايستي خالص بوده و املاحي نظير ca و mg نداشته باشد.
4. درجه حرارت آب براي اختلاط مي بايست بين 15 تا 20 درجه سانتي گراد باشد.
طراحي چالها :
فاصله بين چالها بايستي بر طبق الگويي رعايت شود. فرمول تجربي که در اجرا عموما جهت طراحي فواصل چالها استفاده مي شود به صورت زير مي باشد.
10 * قطر چال = حداکثر فاصله چالها ( ميلي متر )
در حاليکه به صورت تئوريک و در کاتالوگ هاي مختلف جداول گوناگوني وجود دارد که از آنها مي توان جهت تعيين ضرايب مورد استفاده در فرمول محاسبه فواصل چالها، در اين روش استفاده کرد. فرمول به صورت زير مي باشد :
ضريب * قطر چال = حداکثر فاصله چالها ( ميلي متر )
ضريب مورد نظر در فرمول بالا را مي توان از طريق جداول مخصوصي که براي تعيين مقدار اين ضريب تهيه شده است، استفاده کرد. جدول تعيين ضرايب بر اساس داده هاي تجربي در سر معادن بدست آمده است.
جدول تعيين ضرايب جهت طراحي فواصل چال :
چگونگي استفاده ازكتراك :
کتراک را ابتدا با نسبت 3 به 1 با آب خالص مخلوط كرده، سپس دوغاب حاصله را به مقدار معين ، تا 80% ارتفاع چال پر مي كنيم. سپس سرچال را با گوه چوبي مي كوبيم تا در چال بسته شود. سپس پس از نیم ساعت از ريختن کتراک در داخل چال، فعل و انفعالات شيميايي انجام مي گيرد وتوليد گاز مي كند. در اثر فشار گاز گوه چوبي مقداري به سمت بالا حركت مي كند. لازم به ذكر است كه بايستي دقت شود تا نیم ساعت پس از ريختن دوغاب در داخل چال مجدداً پتك ها را در داخل چال بكوبيم. براي اينكه كتراك عمل شكستن را به طور كامل انجام دهد بايستي 1 تا 2 ساعت به آن فرصت داده شود. این زمان بستگی به سختی سنگ دارد.
كاربرد كتراك
استفاده ازکتراک در سنگ هاي پردرزه و شكاف مناسب نمي باشد. به خاطر اينكه گاز از درز ها حركت كرده وشكستگي هاي ناهمگون ايجاد مي كند. بنابراين بهتر است از اين ماده تنها درمورد سنگ هاي بدون درز و شكاف استفاده كرد.
استامايت :
يکي ازمواد به کار رفته در استخراج سنگهاي ساختماني و تا حدودي کمتر در کارهاي عمراني مي باشد. هر چند در نگاه نخست قيمت پايين اين مواد باعث استقبال ازآن مي گردد, اما در نهايت هزينه هاي جانبي وکاهش ميزان استخراج سبب بالا رفتن هزينه هاي تمام شده خواهد بود. استامايت ازجمله مواد منفجره شيميايي غير معمول درمعادن مي باشدکه يک ماده تخريب کننده بدون صدا و خطر مي باشد. استامايت هم شبيه مواد منبسط شونده ديگر جهت آماده سازي مي بايستي با مقدار مشخصي آب مخلوط شود. ميزان اختلاط استامايت با آب به ازاي هر 1.5 ليتر آب ,5 کيلوگرم از ماده استامايت لازم مي باشد. بعد از ريختن دوغاب تهيه شده در داخل چال , مدت زمان 24 ساعت لازم است که تا اين ماده در داخل چال عمل کرده و باعث شکست سنگ گردد.
طراحي چالها :
فواصل بين چالها به صورت تقريبي براي سنگ هاي خيلي سخت بين 20تا30 سانتي متر, براي سنگ هاي متوسط بين 30تا60 سانتي متر و براي سنگ هاي نرم بين 50 تا80 سانتي متر مي باشد. اما به طورکلي فواصل چالها در روش بکارگيري استامايت بيش از فواصل چالها در استفاده از کتراک مي باشد.
تخریب انواع سنگ، نظیر سنگ های آهکی
تخریب بتن و ساروج
استخراج سنگ از معادن
حفر کانال و تونل
تخریب سازه های بتنی مثل ساختمان های بتنی و موج شکن
پاکسازی محوطه جهت احداث جاده و تونل
