نگهداری کارگاه استخراج با ریختن خاک بجای ذغالسنگ استخراج شده و همچنین چوبستکاری کارگاه به صورت ستون و کلاهک و لارده کاری سقف حاصل می شود. ارتفاع هر برش استخراج ذغال ۲۰/۲ متر در هرسیکل استخراجی و عرض کارگاه تابع عرض ذغال است که بین ۵۰ سانتی متر الی ۴ متر در لایه های c5 تا c8 متغیر است. فاصله دست چوب ها، قطر و جنس چوبهای مورد استفاده و میزان لارده کاری سقف اهمیت ویژه ای در جلوگیری از خرابه کردن کارگاه ها دارند.
شکل ۲: محدوده پراکندگی معادن زغال زرند و معدن داربیدخون
ریزش فروردین ۱۳۹۱ در معدن ذغالسنگ زیرزمینی داربیدخون :
بدلیل توپوگرافی کوهستانی منطقه برخی از کارگاه های استخراج دویلشان از داخل تونل حفر شده و روی سطح کوه سوراخ شده اند.کارگاه شماره ۱۰-۷۵۹ در مجموعه غربی معدن دارای چنین وضعیتی است.بدلیل بارش نزولات جوی در منطقه در فصل زمستان آب های نفوذی داخل زمین پشت کمرهای این کارگاه جمع شدند و به داخل دویل این کارگاه وارد شدند. از طرفی کارگاه به محلی رسید که در زمان حفر دویل آن بدلیل وجود سنگ؛ حفاری و آتشباری شده بود. بنابراین کمرهای نگهدارنده ذغالسنگ دچار شکستگی شده و آب های نفوذی وارد رگه ذغال شدند. ذغالسنگ در این ناحیه مقاومت خود را ازدست داده و شروع به ریزش کرد. با توجه به تعطیلی معدن در ایام نوروز کارگاه به حال خود باقی گذاشته شد و شروع کار مجدد در کارگاه با مشکل آبدار بودن دویل و شکستگی ذغالسنگ و خرابه کردن مواجهه شد.
چگونگی پیشگیری و کنترل ریزش:
ابتدا برای چند سیکل جلوی ریزش ذغالسنگ سقف در ابتدای برش را بالارده کاری گرفتند لیکن ذغال بسیار سست شده بود و دائما ریزش می نمود. بنابراین زیر محل ریزشی ذغالسنگ که از ابتدای برش حدودا ۲.۵ متر و به ارتفاع ۶ الی ۷ متر بود چوب منقلی چیده شد. بعد از یک سیکل کار با این وضع کمرها در این محل درهم شکست و حجم چوب های به کاررفته در چوب منقلی و لارده کاری ها به انضمام آب و ذغال های شکسته شده کارگاه را مسدود کرد. برای نگهداری کمرها و زیر ذغال در بالاترین قسمت زیر ذغال ریزشی ۲ عدد ستون با استفاده از کمری محکم شد و با فیکس نمودن یک کلاهک روی ستون ها و لارده کردن زیر ذغال جلوی خرابه کردن کمرها و ذغالسنگ گرفته شد. علاوه بر این ذغالسنگ در ناحیه بالای این منطقه نیز تاحدی خشک شده بود و کمرها از محدوده شکستگی عبور کرده بودند.
نحوه باز کردن مسیر و عادی سازی روند استخراج زغال:
برای باز کردن راه مسدود شده تعدادی از چوب های خرابه از داخل دویل بالا کشیده شد و تعدادی از داخل گزنگ پایین برده شد و از تونل زیریزن خارج شد لیکن بدلیل زمانبر بودن این کار و به صرفه نبودن از لحاظ اقتصادی این کار ادامه پیدا نکرد. برای باز کردن راه از سمت کمر پایین که حدود نیم متر ذغالسنگ و لیچه برجای گذاشته بود با پیکور گرفته شد و به اندازه ای که بتوان برای کار چوب و وسایل مورد نیاز را عبورداد راه باز شد. سپس از حدود ۶ متر جلوتر از محل خرابه چهارپایه ای سوارشد و دویل فرعی داخل ذغال بالا آورده شد و توسط گزنگ به دویل مرکزی متصل شد که از محل خرابه عبور کرد و بدین ترتیب کارگاه به صورت پلکانی درآمد که بعد از چند برش این پله نیز برطرف شد و کارگاه به حالت عادی بازگشت.
دلایل اصلی در ریزش کارگاه استخراج داربیدخون :
از علل اصلی بوجود آمدن این خرابه به دو سری علل می توان اشاره کرد:
علل قابل کنترل و علل غیرقابل کنترل
عواملی که قابل کنترل هستند از جمله فاصله دست چوب ها از همدیگر، به کار بردن چوب های مقاوم، برنامه ریزی برای عدم تعطیلی کارگاه و کار مداوم در کارگاه نقش تعیین کننده ای در جلوگیری از وقوع چنین خرابه هایی دارد و با اندکی توجه می توان با اقدام صحیح تاثیرعوامل غیرقابل کنترل از قبیل آب های نفوذی و کمرهای شکسته شده را خنثی نمود.
کلا در چنین مواردی در معادن ذغالسنگ بایستی دقت خاصی به شرایط کارگاه و کمرها و نوع و خصوصیات ذغال کارگاه و به دنبال آن اختصاص نگهداری مناسب و توجه به نقاط ضعف کارگاه داشت. بعضی ذغال ها خود بخود سفت هستند و کمرهای حایل آن ها نیز شرایط خوبی دارد بنابراین به لحاظ خرابه کردن ایمن ترند. در بعضی کارگاه ها ذغالسنگ نرم بوده همراه با لیچه است و کمرها نیز مقاومت بالایی ندارند در چنین کارگاه هایی بایستی دقت زیادی را مبذول داشت زیرا به دلیل آسان کنده شدن ذغال و ظرفیت بالای استخراج، در نگهداری کارگاه سهل انگاری های هرچند کوچک حادثه آفرین خواهد بود.
عرض کارگاه نیز تاثیر بسزایی در شرایط و نوع نگهداری دارد. هرچه عرض کارگاه بیشتر شود به تبع نگهداری کمرها و زیر ذغال بایستی محکم تر بوده و توجه زیادی به خاکریزی کامل کارگاه نمود. عرض زیاد یعنی فاصله کمربالا و کمرپایین از هم زیاد بوده و در چنین وضعی اصطلاحا گویند کارگاه فشار دارد یعنی بدلیل فاصله زیاد کمرها باعث کاهش مقاومت زیر ذغال شده و قطعا بایستی برای نگهداری کمرها و بخصوص زیر ذغال تدابیر ایمن و مطمئنی اتخاذ کرد.
شیب کارگاه نیز حائز اهمیت است. شیب استاندارد ۳۰ درجه است بعد از چند برش از کارگاه ممکن است شیب کارگاه کم یا زیاد شود شیب کم هزینه استخراج را بالا می برد زیرا ذغالسنگ کنده شده داخل ناوها گیر کرده و بایستی برای آزاد نمودن آن نیرو به کار برد و از طرف دیگر هنگام خاکریزی تاثیر مثبت نیروی ثقل در جایابی خاک ها از بین می رود.
اگر شیب زیاد باشد فشار وارد بر چوبستکاری از طرف سقف و کمرها زیاد شده و کارگاه حالت ناپایدار پیدا می کند. همچنین در شیب زیاد ناوها آسان تر از محل خود کنده می شوند و این دردسر ساز خواهد بود.
وجود یا عدم وجود لایه های گلی و رسی از جمله علل غیرقابل کنترل است اگرچه می توان با کارهایی تاثیر منفیشان را خنثی نمود. ریزش دربعضی معادن از جمله معدن ذغالسنگ طبس (بهار ۹۱) براثر وجود همین لایه گلی رخ داده (۴)و ریزش این لایه گلی در سقف تونل بوده که هنگام آماده کردن نگهداری به یکباره ریزش کرده است. با توجه به اینکه منطقه معدن داربیدخون از سنگ های رسوبی با لایه بندی های پیچ خورده و متقاطع تشکیل شده اند و سنگ های رسوبی حاوی لایه های رسی آرژلیتی و …می باشند و بدلیل نزولات جوی نسبتا خوب در منطقه این لایه های رسی توسط آب های فرورو شسته شده و در مناطقی که امکان نفوذ داشته باشد داخل دویل ها و حفریات زیرزمینی نفوذ کرده و سنگ های در برگیرنده ذغالسنگ و خود ذغالسنگ را سست می نماید. این یکی از دلایلی می تواند باشد که ریزش در تونل ها و کارگاه ها را افزایش دهد. این عامل که در معدن داربیدخون توجه چندانی به آن نشده است را می توان با زهکشی به موقع و مناسب آب های زیرزمینی و محل تجمع آبهای سطحی لایه های رسی را از شسته شدن دور نگه داشت .
از نظر وضعیت زمین شناسی منطقه بدلیل اینکه معدن و توپوگرافی کوهستانی آن و همچنین نزدیک سطح بودن لایه های ذغالی در حال بهره برداری و اینکه تونل های دسترسی به ماده معدنی در نزدیکی سطح هستند فشار طبقات فوقانی تاثیر چندانی در ریزش ها ندارند و البته تنها زمانی که عرض رگه ذغالسنگ داخل کارگاه استخراج زیاد شود و حفره باقی مانده در اثر استخراج اگر مورد نگهداری مناسب واقع نشود صدالبته فشار جانبی از سمت کمرها و فشار لایه های زغالسنگ بالاسر خسارت برجای خواهد گذاشت.
یکی دیگر از عواملی که باعث ریزش سقف می شود ، این است که در معادن زغالسنگ با شیب حدود ۸۵ درجه از جمله باب نیزو، هجدک و داربیدخون؛ پرکردن فضای خالی استخراج شده با خاک بایستی با دقت خاصی صورت گیرد به طوریکه خاک بایستی حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد دارای مواد دانه ریز و رس باشد تا فضاهای خالی بین سنگ های دانه درشت را پرکند و از نشست خاک جلوگیری کند تا اینکه نگهداری چوبی که برای محافظت سقف و کمرها تعبیه شده است و روی خاکریزی سیکل قبلی جایگیری شده است ثابت بماند، درغیر اینصورت همراه با نشست خاک سیستم نگهداری چوبی نیز نشست کرده، سست شده و منجر به سقوط سنگ، ریزش سقف و فشار واردآوردن کمرها به داخل کارگاه می شود. این موضوع در معدن داربیدخون بدلیل اینکه خاک های منطقه و محدوده معدن که برای خاکریزی مورد استفاده قرار می گیرند از ترکیب عناصر دانه ریز و دانه درشت با نسبت خوب تشکیل شده و هم چنین هنگام خاکریزی کارگاه ها نظارت و کنترل ویژه ای روی آن می شود عامل خطرساز مهم و قابل توجهی محسوب نمی شود.
نتیجه گیری:
با توجه به اینکه بخش اعظم حوادث معدنی ناشی از ریزش میباشد، رعایت ایمنی و پیشگیری از ریزش ها در معادن زیرزمینی بخصوص زغالسنگ بایستی مورد توجه بیشتری واقع شوند. تعمیرات به موقع راسته تونل ها، پرکردن مناسب پشت آرک ها، و نگهداری مناسب کارگاه های استخراج با در نظر گیری ملاحظات فنی اقتصادی و ایمنی از جمله مسائل کلیدی در حل و پیشگیری این معضل می باشد. هزینه تهیه، حمل و برش چوب برای نگهداری ها بسیار بالاست و استفاده نابجا برای بالا بردن ضریب ایمنی مقرون به صرفه نیست. فاصله بین آرک های فولادی در تونل ها نیز حائز اهمیت است.در معدن داربیدخون بدلیل شرایط خاص سنگ های منطقه و اینکه در فواصل مختلف پیشروی تونل سینه کار ، سختی سنگ ها، میزان درزه و فاصله داری درزه ها و وجود آب و لایه های سست و مقاوم متفاوت است، بایستی میزان نگهداری و فاصله نگهداری ها از همدیگر را به لحاظ فنی و اقتصادی و ایمنی در هر سیکل پیشروی بررسی و کنترل نمود.
داخل کارگاه های استخراج نیز ریختن خاک به موقع چه به لحاظ فنی و چه به لحاظ اقتصادی از نظر ایمنی ضریب بالاتری دارد بنابراین با نگهداری چوبی خوب می توان با خاکریزی به موقع و مناسب به حدی که بین ۰.۷ تا ۰.۸ ذغالسنگ استخراج شده خاک ریخته شود؛ از حرکت و ریزش کمرهای زغالی جلوگیری کرد و علاوه بر آن با لارده کاری مناسب در سقف و لق گیری تکه های زغالسنگ یا لیچه شکسته شده بالای سر احتمال ریزش سقف زغالی را به حداقل رساند.
مراجع
۱- شجایی, س.و., آفتابی, ع., کازرانینژاد, ر.(۱۳۸۶(، بررسیژئوشیمیاییعناصراصلی, فرعیوکمیابدرمنطقهزغالدارکرمان. یازدهمین همایشانجمنزمینشناسیایران.
۲- منتصری، بیژن؛ مقاله ایمن سازی معادن زیرزمینی ذغالسنگ در برابر ریزش.
۳- جزوه کانسارهای ذغالسنگ؛ انتشارات آموزشکده فنی شرکت ذغالسنگ کرمان
۴- ماهنامه گسترش معدن؛ شماره ۷۹۴، چهارشنبه ۱۳اردیبهشت
۵ – یزدی، م.، ۱۳۸۲. زغالسنگ (از منشاء تا اثرات زیست محیطی)، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد صنعتی امیر کبیر، ۲۶۳ صفحه.
۶- صدیقه خدابنده ، حوادث معادن ذغال استان کرمان ، فصلنامه سلامت کار ایران ، زمستان ۹۰
۷- Vahdati Daneshmand, F., 1995. Geological map of Iran, 1:100000 series, Sheet Zarand: 7351.