2.1. Zemljopisni položaj i komunikacije

Transcript

1 1. UVOD Projektiranje u rudarstvu zahtijeva međudisciplinarni pristup, jer u širem znanstvenom smislu obuhvaća područje tehničkih, prirodnih i društvenih znanosti: geologiju, geodeziju, graditeljstvo, strojarstvo, elektrotehniku, ekonomiju, ekologiju i ostale znanosti. Pronalaženje originalnog rješenja razrade ležišta predmetne mineralne sirovine izravno je vezano uz primjenu najnovijih znanstvenih dostignuća, postojeći stupanj razvoja tehnike i tehnologije, te posjedovanje praktičnih iskustava projektantskog tima na čelu sa odgovornim projektantom (Mesec 2009). Upravo gore navedene činjenice usmjerile su moje zanimanje na područje rudarskog projektiranja i eksploatacije mineralnih sirovina i navele me da izradim diplomski rad na temu sanacije kamenoloma tehničko-građevnog kamena Sveti Mikula u Raklju, kako bih stekao određene spoznaje i dobio preduvjete da se u budućnosti zaposlim na poslovima vezanim za eksploataciju mineralnih sirovina i sanaciju površinskih kopova. Rudarski radovi i stari kamenolom u Raklju na lokaciji "Podrola" unutar istražnog prostora "Požarine" datiraju još iz vremena stare Austro-Ugarske monarhije (iz davne godine.). U to vrijeme se kamen sa ovog područja brodovima odvozio u Italiju, a nešto manje količine odvozile su se na područje Istre, Rijeke i Kvarnerskih otoka, pa sve do Zadra. Padom Austro-Ugarske monarhije, ovo je područje pripojeno Italiji. Eksploatacija kamena se nastavlja, a materijal se pretežno odvozi na područje Venecije. Za vrijeme II. svijetskog rata eksploatacija se potpuno obustavlja, a nastavlja se u kasnijem razdoblju i to u znatno manjem obimu. U kamenolomu se uglavnom zapošljavaju mještani okolnih sela (Rakalj, Krnica, Peruški), a korisnik kamenoloma bila je poljoprivredna zadruga Krnica. Kamen se uglavnom koristio za potrebe domaćeg tržišta. Potpuno zatvaranje kamenoloma i prestanak radova na eksploataciji uslijedilo je godine, kada je teren potpuno napušten, a zaostali rudarski radovi prepušteni utjecajima djelovanja prirodnih procesa. U novije vrijeme ponovno se pojavio interes za obnavljane eksploatacije tehničko-građevnog kamena na ovom području. Izvršena je detaljna geološka 1

2 prospekcija terena i "odabrane" najzanimljivije lokacije (stare) u cilju reaktiviranja eksploatacije. Istražna bušenja izvedena tijekom mjeseca studenog i prosinca godine, kao i dobiveni rezultati kakvoće sirovine, govore u prilog pravilne odluke ponovnog otvaranja kamenoloma i stvaranja preduvjeta za nastavak eksploatacije. Rudarsko dioničko društvo Maškun godine počinje s istraživanjem tehničko-građevnog kamena na području pod nazivom Požarine k.o. Rakalj na temelju Odobrenja za istraživanje tehničkog građevnog kamena u istražnom prostoru Požarine. Elaboratom o rezervama utvrđene su količine i kakvoća tehničko- građevnog kamena u eksploatacijskom polju pod nazivom "Podrola"- Rakalj, u količini od ukupno m 3 eksploatacijskih rezervi A, B i C 1 kategorije. Po izdanom "Rješenju" o dodjeli eksploatacijskog polja iz godine pristupilo se realizaciji svih relevantnih predradnji potrebnih za početak izvođenja rudarskih radova na eksploataciji tehničko-građevnog kamena u kamenolomu "Sveti Mikula" - Rakalj. Sukladno postavljenom projektnom zadatku, kao i ograničenjima od strane općine Marčana, projektom je obrađena eksploatacija tehničko-građevnog kamena od m³/god., a time je u cijelosti udovoljeno zahtjevima općine Marčana, vezanim na vremensko trajanje rudarskih radova. Rudarsko društvo "Maškun" godine pristupa izvođenju novih istražnih radova koji obuhvaćaju čitavu površinu odobrenog eksploatacijskog polja, a potom i izradi Elaborata o obnovi rezervi. Novim su Elaboratom o obnovi rezervi u eksploatacijskom polju "Podrola" utvrđene ukupne eksploatacijske rezerve tehničko-građevnog kamena u količini od m 3. Od tada se na temelju Dopunskog rudarskog projekta sanacije kamenoloma "Sv. Mikula"- Rakalj, izvode završni radovi otkopavanja i sanacije otkopanog prostora kao i stvaranje uvjeta za izgradnju marine za 200 vezova, te zone izgradnje komercijalnog i odmarališnog turizma. U međuvremenu je Ministarstvo zaštite okoliša i prostornog uređenja, na temelju studije utjecaja na okoliš, prenamijenilo područje nazvano Podrola u turističku zonu Rakalj Sv. Agneza. 2

3 2. OPĆI DIO 2.1. Zemljopisni položaj i komunikacije Istražni prostor "Požarine" unutar kojega se nalazi potpuno istraženo eksploatacijsko polje pod nazivom "Podrola" nalazi se na istočnoj strani istarskog poluotoka, približno 20 kilometara sjeveroistočno od Pule (Prilog 1). Ovim prostorom zapravo dominira Raški zaljev, čije zapadne obronke izgrađuju tanko uslojeni i pločasti vapnenci, koji u širem smislu pripadaju Dinarskom krškom području. Stari kamenolom "Sveti Mikula" pokriva samo manji (južni) dio istraženog prostora odnosno eksploatacijskog polja i nalazi se oko 2 km istočno od sela Rakalj, a od asfaltirane ceste Pula - Rijeka udaljen je oko 16 km. Povezanost kamenoloma s magistralnom cestom je preko sela Rakalj, sela Krnica i mjesta Prodol i to jednim manjim dijelom makadamskom i drugim dijelom, od Raklja dalje, asfaltiranom cestom. Jugoistočno od kamenoloma, na udaljenosti od približno 0,7 km je rt Sveti Mikula, po kojemu je stari i sadašnji kamenolom (Slika 1) i dobio ime. Slika 1. Sadašnji izgled kamenoloma (pogled s mora) Pretežna gospodarska djelatnost šireg područja je uglavnom poljoprivreda i obrt (kao što su kamenoklesarske radnje), a u manjoj mjeri industrija i turizam. Iako je općinsko i lokalno gospodarsko središte ovog područja Marčana, stanovništvo uglavnom gravitira Puli, kao najjačem regionalnom centru čitave Istre. 3

4 2.2. Hidrološke i klimatske prilike Već je spomenuto da je šire područje dio Dinarskog krša, čija je osnovna značajka velika površinska rasprostranjenost naslaga karbonatnog razvoja (Prilog 2). Prostor u području kamenoloma "Sveti Mikula" karakterizira morfološka raščlanjenost uvjetovana znatnim visinskim razlikama na relativno malim horizontalnim udaljenostima. Reljef je relativno ustrmljen, do oko 200 metara u odnosu na razinu mora, odakle se dalje razvija u obliku horizontalnih ili blago nagnutih zaravni djelomično pokrivenih zemljom crvenicom. Šire područje zahvaća prostor omeđen zaljevom Raše i razvedenom obalom mora na istočnoj strani, a od zaravni u centralnom dijelu od Raklja, Krnice i Marčane, spuštaju se prema moru duboko usječene strme udoline koje se produžuju i pod morem, oblikujući tako duboke uvale. Za šire područje kamenoloma "Sveti Mikula" može se ustvrditi da je to područje relativno uniformnih hidroloških značajki. Vapnenci koji izgrađuju ovo područje (Prilog 2) čine antiklinalnu strukturu, okršeni su i raspucani i bez značajnijeg površinskog humusnog i biljnog pokrova. Cirkulacija vode podliježe principima kraške hidrografije, koja je karakterizirana vrlo brzim dreniranjem (poniranjem) vode u podzemlje i njezinim kretanjem prema moru, gdje se pojavljuje u obliku stalnih ili povremenih izvora ili vrulja. Iz ovih razloga šire područje kamenoloma "Sveti Mikula" nema nikakvih površinskih vodenih tokova koji bi mogli ugroziti sigurnost radova na eksploataciji i razvoja radnih platoa, odnosno projektiranih etaža. Klimatske prilike šireg područja uvjetovane su zemljopisnim položajem i reljefnom strukturom, tako da u konkretnom slučaju možemo govoriti o mediteranskom području s kontinentalnim utjecajem. Najveći modifikatorski utjecaj kod toga ipak ima blizina mora, što se odražava na klimatske prilike cijelog istarskog krajolika (Slika 2. i 3.). Posebna pojava koja se lokalno zna desiti tijekom ljetnih mjeseci su lokalne oluje (nevere) kao posljedica lokalnih atmosferskih poremećaja, no to je pojava koju je teže prognozirati. Tada vjetar može doseći olujnu snagu preko 40 čvorova praćen jakom kišom, izazivajući vrlo oštre valove. 4

5 Srednje mjesečne temperature zraka na meteorološkoj postaji PULA ( ) Srednje mjesečne količine oborina - meteo postaja PULA ( ) 25,0 120,0 temperatura (0 C) 20,0 15,0 10,0 5,0 100,0 80,0 mm 60,0 40,0 20,0 0,0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII mjesec 0,0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII mjesec Slika 2.Grafikon srednjih mjesečnih temperatura Slika 3. Grafikon srednjih mjesečnih količina oborina 2.3. Povijest i prethodna istraživanja šireg područja Stratigrafski, tektonski i paleontološki odnosi na ovom su području Istre relativno dobro istraženi. U novije su vrijeme obavljena (ili su još u tijeku) opsežna geološka istraživanja, u cilju potpunog definiranja petrografske građe, hidroloških uvjeta, tektonskih poremećaja i pronalaženja nekih novih mineralnih sirovina, koje bi u ekonomskom smislu ovom području mogle dati poseban značaj. Prvi podaci o geološkoj građi Istre datiraju još iz sredine XIX. stoljeća, od autora kao što su: Haidinger, Morlot, Cornalia, Kner, Lipold i drugi. Kraće prikaze stratigrafske podjele krednih naslaga Istre, prikaz opće geološke građe s osvrtom na rudne pojave, daje u svojim radovima Stache. Tektoniku Istre obrađuje Waagen, a talijanski geolog Sacco god. daje obradu prve geološke karte Istre. Detaljnija istraživanja Istre, naročito njenih mineralnih sirovina, započinju tek nakon II. svijetskog rata, gdje pored stranih, imamo i veliki broj naših - hrvatskih geologa, od kojih su najznačajniji Šikić, Takšić, Polšak, Crnković i Crnolatac. Međutim, i pored brojnih istraživanja izvršenih od strane mnogih autora, kako stranih tako i domaćih, u stručnoj literaturi do danas nigdje nije opširnije obrađeno uže područje pod nazivom "Podrola", istočno od Raklja. 5

6 3. GEOLOŠKE KARAKTERISTIKE LEŽIŠTA 3.1. Geološka građa, opis i tektonika ležišta Opis ležišta Odobrenim eksploatacijskim poljem "Podrola" obuhvaćen je samo manji dio ležišta tehničkog građevnog kamena, unutar gornjokrednih vapnenaca, koji izgrađuju šire područje Raklja. Ovo se ležište proteže duž zapadne obale Raškog zaljeva i obuhvaća obalni pojas širine 250 do 450 m, od rta Sv. Mikula preko postojećeg starog kamenoloma do rta Prašćanica na sjeveru, a zatim prema zapadu do uvale Salamušnica. Kamenolom "Sveti Mikula" nalazi se na početnom, južnom dijelu istraženog prostora, a unutar odobrenog eksploatacijskog polja. Površina terena predstavljena je padinom, koja se dosta strmo spušta prema moru. Teren je bez raslinja, što znači da je stijena (vapnenac) bila kroz duži vremenski period izložena svim procesima fizičkog i kemijskog razaranja, tj. intenzivnim erozijskim i korozijskim djelovanjima vode, djelovanju insolacije i vjetra, djelovanju leda, djelovanju morske vode i sl. Na većem dijelu prostora nema nikakvog humusnog pokrova. Iznimno se mogu naći vrlo male "leće" prekrivene tankim slojem humusa iz kojeg "izviruju" slojevi trošnog vapnenca. Prilaz ležištu odnosno kamenolomu moguć je sa makadamske ceste koja povezuje selo Rakalj sa rtom Sv. Mikula, sa jugozapadne strane po privremeno izrađenom putu, ili obalnim rubom, od nastambi na rtu Sveti Mikula do već formiranog osnovnog radnog platoa na koti +15 m.n.m. Eksploatacijsko polje "Podrola" unutar kojega se nalazi kamenolom ima površinu od oko 0,2 km 2, a obračunate rezerve A+B+C 1 kategorije iznose m 3 u čvrstom stanju (eksploatacijske rezerve). Unutar granica eksploatacijskog polja "Podrola" nema nikakvih značajnijih objekata, magistralnih vodovoda, plinovoda, vojnih ili HPT objekata, objekata važnih za povijesnu kulturnu baštinu, arheoloških nalaza ili sl., koji bi na bilo koji način ometali ili ograničavali eksploataciju. Niskonaponski zračni vod, koji prelazi preko samog jugozapadnog dijela granice odobrenog eksploatacijskog polja, biti će u završnoj fazi radova izmješten. 6

7 Geološka građa ležišta Postojeći prostrani otvoreni eksploatacijski profili kao i izrada ukupno četrnaest istražnih bušotina, zatim djelomična ili potpuna ogoljenost površine terena omogućili su detaljno određivanje geološke građe ležišta sa potpuno definiranim strukturnim sklopom, prostiranjem, zalijeganjem, stratigrafskim odnosima, i tektonikom. Stijensku masu izgrađuju karbonatni sedimenti gornje krede (conijak 1 K 3 2 ), determinirani kao djelomično rekristalizirani biomikrit, biosparit ili intraformacijska breča (Prilog 2). Teksture su slojevite do tanko pločaste. Debljina slojeva varira od nekoliko centimetara do rijetko više od metar, a tek mjestimično su uslojeni. Uglavnom prevladavaju pločasti do tankouslojeni vapnenci debljine 10 do 30 cm. Svijetle su, sivosmeđe do žućkasto smeđe boje, mjestimično s dispergiranom glinovitom tvari. Istražnim bušenjem registrirana je i prisutnost vapnenca s laminama organske tvari, tamnosive do crne boje. Površina terena pokrivena je fragmentima vapnenca, nastalim procesom okršavanja pločastog vapnenca. Debljina ovog trošnog površinskog vapnenca iznosi oko 20 cm (nešto je veća u podnožju, a nešto manja prema vrhu). Opća značajka ležišta je monoklinalan položaj slojeva s blagim nagibom prema istoku. Pružaju se paralelno s obalom mora i čelom već razvijenih otkopnih fronti kamenoloma. Općenito je disperzija položaja slojeva veoma mala. Tektonika je izražena s vidljivom prisutnošću nekoliko uzdužnih i dijagonalnih rasjeda i dijaklaza, duž kojih su konstatirani kontakti pločastih i deblje uslojenih vapnenaca. Uglavnom su vertikalni do subvertikalni, manjih skokova i deka do hektometarskog pružanja. Opažanjima na terenu je konstatirano da njihova prisutnost nema utjecaja na promjenu ležišnih uvjeta u smislu zalijeganja, prostiranja, veličine, oblika i kvalitete mineralne sirovine. U genetskom smislu ležište pripada sedimentima gornje krede, sa serijom vapnenaca, koji su litološki jednolični i fosiliferni. Nastalo je taloženjem u isključivo neritskoj sredini s naglašenom litoralnom zonom. Osnovna struktura oblikovana je koncem krede, a formirana u sklopu laramijske orogenetske faze, karakteristične za mirno izdizanje tla današnje Istre, nakon čega slijedi proces emerzije. Mlađi tektonski pokreti u okviru alpskog orogenetskog ciklusa nisu 7

8 imali jačeg utjecaja na ovom području, što je od bitnog značaja za kamenolom "Sveti Mikula" i koncepciju razrade metode i načina eksploatacije, formiranje radnih etaža, nagib otkopnih fronti te proračun kohezije i faktora sigurnosti kliznih ploha Tektonika ležišta Tektonski odnosi u ležištu "Podrola" su odraz regionalnih geoloških zbivanja, kada pod utjecajem laramijske orogenetske faze dolazi do izdizanja kopna i emerzije. Mlađi pokreti vezani uz Istarsko-dalmatinsku orogenetsku fazu, izazvali su samo pojedinačna, manja rasjedanja u rubnim dijelovima antiklinalne strukture, u kojima je predisponirano formiranje rijeke Raše i Raškog zaljeva. Pod utjecajem navedenih pokreta, ležište tehničko-građevnog kamena na području "Sveti Mikula" tektonski je tek manje poremećeno. Detaljnim geološkim kartiranjem utvrđena je prisutnost nekoliko tektonskih sustava, koje uglavnom karakteriziraju manji rasjedi ili dijaklaze, kao i relaksacijski rasjedi malih skokova (uglavnom manji, do metarski). Opažanjima na terenu nedvosmisleno je utvrđeno da ovi pukotinski sustavi nemaju negativan utjecaj na promjenu ležišnih uvjeta i složenost geološke građe, a prema tome ni na inženjersko-geološke uvjete eksploatacije tehničkograđevnog kamena u kamenolomu "Sveti Mikula" Geološke i inženjersko-hidrološke karakteristike ležišta Inženjersko-geološke karakteristike Stijenska masa ležišta se prema inženjersko-geološkim svojstvima može svrstati u karbonatne sedimente. Površinu terena karakterizira kasni stadij morfološke evolucije škrapa koje se zbog djelovanja vanjskih faktora (mraz, voda, insolacija) površinski raspadaju i tako stvaraju rastrošne fragmente vapnenca debljine 10 do 20 cm. Rastrošnost stijenske mase očituje se i prisutnošću okršene zone što je čine fragmenti pločastog vapnenca i dosežu 8

9 dubinu do maksimalno 2 m. Mala dubina značajnijeg utjecaja okršavanja uglavnom je posljedica blagog nagiba slojeva. Ispod ove površinske trošne zone, stijenska masa je manje raspucana, a te pukotine ispunjene su kršjem vapnenca i glinom, djelomično ili potpuno. Prema stručnoj literaturi (Novosel 1980), ovaj tip stijene može se uvrstiti u II. kategoriju, karakterističnu po slijedećim parametrima: - brzina longitudinalnih valova... > m/s - brzina transverzalnih valova m/s - veličina električnog otpora... > Ωm - tip presiometarske krivulje... F - opis cjelovitosti stijene (RQD) % - jednoosna tlačna čvrstoća MPa - kut unutarnjeg trenja do 45 O - kohezija do 400 kpa Stijenska masa ovakvih inženjersko-geoloških karakteristika veoma je povoljna u pogledu različitih mogućnosti izvođenja rudarskih radova. Ova činjenica potvrđena je i u praksi, s obzirom da otvoreni veliki eksploatacijski profili u starom i sada već potpuno otvorenom kamenolomu sa gotovo vertikalno usječenim i preko 20 metara visokim etažama, od prekida radova na eksploataciji (2003 god.) do danas stoje bez bilo kakvih vidljivih znakova poremećaja stabilnosti Hidrološke karakteristike ležišta Posebna hidrološka istraživanja na ovom prostoru do sada nisu vršena. Prema hidrogeološkoj kategorizaciji okolnog terena, isti se može svrstati u grupu terena sa tzv. vodonosnicama kavernozno-pukotinske poroznosti, koje čine masivni i slojeviti, intenzivno okršeni vapnenci. Stijenska masa ležišta je raspucana i površinski ogoljela, bez gotovo ikakve značajne vegetacije. Permeabilnost u takvim uvjetima ovisi o gustoći, povezanosti i zapunjenosti 9

10 pukotina, slojevitosti, geomorfološkim karakteristikama terena, zaglinjenosti i debljini površinskih naslaga, vegetaciji kao i intenzitetu padalina. Imajući u vidu gornje faktore, kao i činjenicu da na širem prostoru nema površinskih vodenih tokova, izuzev rijeke Raše, koja ne može imati utjecaja na eksploataciju u kamenolomu "Sveti Mikula", može se ustvrditi da površinska (oborinska) voda nema nikakve mogućnosti zadržavanja na prostoru kamenoloma. Ista naime, sustavom pukotina vrlo brzo nestaje i ponire u podzemlje. 4. ISTRAŽNI RADOVI 4.1. Metode istraživanja Geološka građa i kakvoća stijenske mase u eksploatacijskom polju "Podrola" utvrđena je na bazi podataka prikupljenih geološkim kartiranjem, istražnim bušenjem ukupno četrnaest istražnih bušotina, sa gotovo 100 % - tnim jezgrovanjem te interpretacijom rezultata dobivenih laboratorijskim ispitivanjem uzoraka, a prema propisanim standardima, sadržanim u Pravilniku o prikupljanju podataka, načinu evidentiranja i utvrđivanja rezervi čvrstih mineralnih sirovina, te o izradi bilance tih rezervi. Eksploatacijsko polje "Podrola" čini samo manji dio ukupnih rezervi tehničkograđevnog kamena, koje se kontinuirano protežu na širem prostoru zapadnih obronaka Raškog zaljeva. Prema svojim genetskim značajkama te prema veličini i složenosti pojavljivanja ovo je ležište svrstano u I. skupinu i I. podskupinu ležišta. To je ležište jednostavne geološke građe, postojane debljine, ujednačene kakvoće, tektonski neznatno poremećeno Opis izvršenih istražnih radova Morfološke karakteristike terena, ogoljelost površine i veličina istraženog prostora, jednostavnost strukturnog sklopa šireg područja, kao i povoljne inženjersko-geološke značajke u samom ležištu, pružile su mogućnost, da se 10

11 geološka građa ležišta u potpunosti i jednoznačno odredi istražnim bušenjem, te analizom kakvoće sirovine iz uzoraka stijenske mase kod redovne eksploatacije. U eksploatacijskom polju "Podrola" su godine izbušene četiri istražne bušotine ukupne dužine od 225 m. Pojedinačna dužina bušotina bila je uvjetovana hipsometrijskim položajem ušća bušotine i predviđenom kotom osnovnog platoa kamenoloma od +5,00 m.n.m. Bušenje je izvršeno korištenjem strojne bušilice tipa Acker B-427 i Wirth B-301, s jezgrovanjem i s vodenom isplakom. Za vrijeme bušenja, isplaka se u potpunosti gubila. Kako bi se utvrdile rezerve tehničko-građevnog kamena na prostoru cijelog eksploatacijskog polja, pristupa se tijekom mjeseca kolovoza godine bušenju tri nove istražne bušotine s kontinuiranim jezgrovanjem, u ukupnoj dužini od metara. U cilju utvrđivanja rezervi tehničko-građevnog kamena do nivoa kote 5 m ispod nivoa mora, tijekom mjeseca ožujka godine dodatno je izbušeno šest novih istražnih bušotina s kontinuiranim jezgrovanjem dužine od 7 do 10,5 metara, odnosno ukupno 48.8 m. Kao rudarski istražni rad korištena je i prostrana otkopna etažna fronta, otvorena dosadašnjom eksploatacijom. Ukupna dužina svih istražnih bušotina iznosi 594 metra, a otvorenih profila duž razvijenih etaža oko 800 metara Analiza ostvarene efektivnosti istraživanja Izvedeni istražni radovi početno su koncipirani tako, da se uz minimalna ulaganja postignu optimalni rezultati i maksimalni stupanj istraženosti ležišta s ciljem utvrđivanja postojanja mogućih količina rezervi A, B i C 1 kategorije, obzirom na tehničke, ekonomske i zakonske kriterije pri određivanju broja i udaljenosti između svake pojedine istražne bušotine. Kasnijim, detaljnim istraživanjem i obračunom rezervi obuhvaćena je cjelokupna površina odobrenog eksploatacijskog polja te utvrđeno ukupno m 3 eksploatacijskih rezervi tehničko-građevnog kamena. 11

12 Ovu obračunatu količinu "eksploatacijskih rezervi" tehničko-građevnog kamena u ležištu neće biti moguće u potpunosti otkopati. Elaboratom je naime, dio izvanbilančnih rezervi određen količinom mineralne sirovine koja se nalazi ispod jedinstvene, ravne završne kosine kamenoloma, nagnute pod kutom od 60 o prema horizontali. Realno, a imajući u vidu tehničke uvjete izvođenja radova u završnoj fazi sanacije otkopanog prostora predviđene projektom, kao i ograničenja iz lokacijske dozvole, završna kosina kamenoloma izvodi se kaskadno, s horizontalnim međuetažnim ravninama širine 5, odnosno 10 metara. Iz ovoga proizlazi zaključak, da se od ukupnih "eksploatacijskih rezervi" iz Elaborata o rezervama, zapravo može otkopati m 3 odnosno, uzimajući u obzir popravni koeficijent f p =0.98 i eksploatacijski gubitak od 2%, ukupno oko m 3. Kako planirana godišnja proizvodnja (prema tehničkim rješenjima iz projekta) na kamenolomu "Sveti Mikula"- Rakalj iznosi m 3 materijala u sraslom stanju, odnosno približno t/god., proizlazi da će vrijeme trajanja otkopavanja i sanacije kamenoloma iznositi približno 4,5 godina. 5. ODREĐIVANJE KAKVOĆE MINERALNE SIROVINE 5.1. Metode uzorkovanja Za određivanje kakvoće (kvalitete) proračunatih količina rezervi tehničkograđevnog kamena u eksploatacijskom polju "Podrola" korišteni su podaci i rezultati ispitivanja pripremljenih uzoraka jezgre istražnih bušotina, te uzoraka komadnog kamena uzetih sa postojećeg platoa kamenoloma nakon izvršenog masovnog miniranja. Na taj su način dobiveni podaci fizičko-mehaničkih svojstava te mineraloško-petrografskog i kemijskog sastava sirovine. Uzorkovanje jezgre iz istražnih bušotina obavljeno je tzv. točkastom metodom, a prema litološkim varijetetima utvrđenim tijekom determinacije jezgre. Uzorci jezgre uzimani su u intervalima raspona od oko 0,2 m do 6,0 m, ovisno o uočenoj promjeni litološkog sastava i raspucanosti jezgre. Na uzorcima izdvojenim tijekom determinacije, ispitana su sva svojstva predviđena 12

13 Pravilnikom. Zbog brojnih pojavnih varijeteta izvršena su opsežnija ispitivanja mineraloško-petrografskog sastava, a na tri karakteristična varijeteta određen je i kemijski sastav. Na svim uzorcima su prije daljnjih ispitivanja određeni parametri kao što je upijanje vode i volumna masa, a zatim su obavljena ostala, uglavnom destruktivna ispitivanja. Procjenjeno je da ispitani uzorci čine reprezentativni prosjek uzoraka za više od 85% mase ukupno istraženog područja Rezultati i analiza rezultata laboratorijskih ispitivanja Rezultati provedenih ispitivanja ukazuju na činjenicu da istraživanu stijensku masu izgrađuje nekoliko varijeteta (Tablica 1). Varijeteti različitih fizičkomehaničkih svojstava izmjenjuju se u ležištu lateralno i vertikalno, zbog čega je uočljiva i djelomična disperzija rezultata ispitivanja. Kao relativno kvalitetniji, izdvajaju se vapnenci tipa kalkarenita, koji su relativno dobro kompaktirani, sa ili bez uklopljenih ljuštura rudista i bez dispergirane glinovite tvari, relativno dobro kompaktirani kalkareniti s laminama organske tvari, te sedimenti izdvojeni kao intraformacijske breče, biokalkaruditi i biointramikriti. U zaključku se ipak može ustvrditi, da stijensku masu ležišta u osnovi izgrađuje vapnenac determiniran kao djelomično rekristalizirani biomikrit, biomikrit, biomikrit do biomikrudit, djelomično rekristalizirani biointramikrit, intrabiomikrit do intrabiosparit, i intraformacijska breča. Rezultati ispitivanja kemijskog sastava karakterističnih varijeteta upućuju na zaključak da je vapnenac vrlo čist i sadrži više od 95 % kalcijeva karbonata (CaCO 3 ) i veoma neznatan udio ostalih komponenata uobičajenih za vapnence. Ocjena mogućnosti upotrebe stijenske mase dana je na osnovi analize rezultata ispitivanja fizičko-mehaničkih svojstava, kao i na bazi mineraloškopetrografskog i kemijskog sastava uzoraka jezgre iz istražnih bušotina. Kod toga su korišteni i podaci dobiveni ispitivanjem uzoraka na otpornost i udare, te habanje metodom "Los Angeles". Temeljem analize svih ispitivanih parametara ocjenjeno je da stijensku masu ležišta "Podrola" čine veoma čisti vapnenci, povoljnih svojstava (Tablica 2) za proizvodnju: 13

14 drobljenog kamena za izradu donjih nosivih tamponskih slojeva, drobljenog kamena za izgradnju i održavanje gospodarskih cesta, lomljenog kamena za zidanje potpornih zidova i obaloutvrda, miniranog i drobljenog kamenog materijala za izradu nasipa i posteljica cesta svih prometnih razreda. Tablica 1. Srednje vrijednosti rezultata ispitivanja fizičko-mehaničkih svojstava izdvojenih varijeteta jezgre bušotina izbušenih tijekom godine Svojstva V A R I J E T E T I III VIII IX Srednja vrijednost Obujmska masa (t/m 3 ) 2,666 2,58 2,543 2,596 Upijanje vode (mas. %) 0,429 1,514 2,048 1,330 Tlačna u suhom stanju 81,8 118,8 93,5 101,4 čvrstoća u vodom zasić. stanju 75,4 103,2 84,2 87,6 (MN/m 2 ) nakon smrzavanja 49,3 101,5 79,6 76,8 Gustoća (t/m 3 ) 2,708 2,701 2,705 2,705 Poroznost (vol. %) 1,550 4,480 5,990 4,030 Habanje (Böhme, cm 3 /50cm 2 ) 24,1 16,9 27,5 22,8 Brzina longitudinalnih valova (m/s) Topivost u Na 2 SO 4 (mas. %) 0,814 0,743 1,088 0,882 Tablica 2. Srednje vrijednosti rezultata ispitivanja fizičko-mehaničkih svojstava uzoraka jezgre iz svih istražnih bušotina (1995., i godine) Svojstva G o d i n a Srednja vrijednost Tlačna u suhom stanju 131,4 101,4 82,5 105,1 čvrstoća u vodom zasić. stanju 101,8 87,6-94,7 (MN/m 2 ) nakon smrzavanja 103,9 76,8-90,3 Habanje (Böhme, cm 3 /50cm 2 ) 22,3 22,8-22,5 Upijanje vode (mas. %) 3,120 1,330 1,627 2,03 Obujmna masa (t/m 3 ) 2,463 2,596 2, Gustoća (t/m 3 ) 2,717 2,705 2,710 2,710 Stupanj gustoće 0,910 0,960 0,945 0,938 Poroznost (vol. %) 9,610 4,030 5,425 6,355 Udio ukupnog sumpora SO 3 (mas.%) - 0, Udio ukupnog klorida Cl (mas.%) - 0, Brzina longitudinalnih. valova (m/s) Postojanost na mrazu (25 ciklusa) postojan postojan postojan postojan Postojanost (otopina Na 2SO 4, gubitak m.%) postojan 0, Otpornost na udare i habanje (Los Angeles) 28,

15 6. RUDARSKO TEHNOLOŠKI DIO 6.1. Ograničenje površinskog kopa i kapacitet proizvodnje Razvoj kamenoloma po površini i visini Kamenolom "Sv. Mikula" će se po površini razvijati od sadašnjeg gornjeg ruba otvorenih eksploatacijskih profila (već formirane etažne kosine), prema zapadu, sve do granice obračunatih rezervi C 1 kategorije, odnosno do granice odobrenog eksploatacijskog polja (Slika 4). Sve projektom predviđene etaže približno su paralelne sa obalnim rubom i orijentirane su svojim pružanjem u pravcu sjever - jug, dok je napredovanje rudarskih radova na otkopavanju, generalno usmjereno okomito na obalni rub, u pravcu istok - zapad. Slika 4. Vršne točke istražnog prostora Požarine Projektom se kao najpovoljnija, obrađuje metoda višeetažnog otkopavanja uz primjenu gravitacijskog transporta miniranog materijala na osnovni radni plato. Rudarski radovi izvode se bušenjem i miniranjem etažnih kosina pod kutom od 15

16 70 0 prema horizontali, i to od obalnog ruba prema zapadu. U završnoj fazi izvođenja rudarskih radova biti će formirane etažne kosine uzduž granične linije obračunatih rezervi. Završni nagib etažnih kosina biti će izveden pod kutom od 60 0, a kaskadne međuetažne završne ravnine projektirane su sa završnom širinom od 10, odnosno 5 metara. Po visini (uzlazno) kamenolom će se razvijati postupnim otvaranjem pojedinih, viših etaža. Radovi na eksploataciji započeti će izvođenjem miniranja na već postojećoj II. etaži, istovremeno korigirajući nagib kosine i ravninu linije gornjeg ruba. Osnovni radni plato na dnu druge etaže zadržati će se na sadašnjoj koti (+15 m.n.m.). Slijedi otkopavanje (sanacija) III. etaže, postupnim miniranjem po čitavoj dužini, uz istovremenu korekciju radnog nagiba etažne kosine i korekciju visinskih kota etažnih horizontalnih radnih površina (bermi). Na isti se način izvode radovi na slijedećoj, višoj etaži i tako redom. Posljednja, VII. etaža otvara se zasijecanjem terena na koti +110 m.n.m, da bi ista, u svojoj završnoj fazi postigla, u jednom dijelu maksimalno projektiranu visinu od 12 m, dosegnuvši svojim gornjim rubom izohipsu +122 m.n.m. Na taj će se način izvršiti otkopavanje vapnenca u ležištu sve do granice obračunatih rezervi C 1 kategorije, odnosno do zapadne granice odobrenog eksploatacijskog polja, i formirati horizontalni radni plato na koti +15 m.n.m. Elaboratom o rezervama obračunate su i rezerve u centralnom i istočnom dijelu odobrenog eksploatacijskog polja do kote Rezerve kamena koje će nakon završetka radova na otkopavanju visinskih etaža ostati "ispod" već potpuno formiranog osnovnog platoa, dakle između kote +15 m.n.m. i nivelete završnog platoa, projektiranog na koti +1,5 m.n.m., otkopati će se posljednje. Ovo je ujedno i faza konačnog formiranja donjeg - završnog nivoa kamenoloma i njegova priprema za provođenje u prostor predviđen za izgradnju marine sa 200 vezova. Istražnim je bušenjem, izvedenim tijekom godine, postignuta dubina bušenja do razine 5 m ispod srednje vodne linije, i time stvorena mogućnost otkopavanja rezervi ispod razine mora, s ciljem stvaranja tehničkih uvjeta izgradnje marine. 16

17 Radne i završne visine druge, treće, četvrte i pete etaže biti će 20 metara. Izuzetak čine šesta etaža čija je visina u najvišem dijelu 15 metara, projektirana između nivoa kote +110/95 i najviša, sedma etaža, maksimalne visine u završnom dijelu od 10 metara. Prva etaža otkopava se posljednja i ista će za čitavo vrijeme izvođenja rudarskih radova imati visinu od približno 13.5 metara (nivo kote +15/1,5 m.n.m.). Radovi na otkopavanju prve etaže predstavljaju završnu fazu eksploatacije i u funkciji su stvaranja dovoljnog prostora za početak otkopavanja "dubinske etaže" i formiranja početnih kontura buduće marine. Gravitacijski transport odminiranog materijala na osnovni radni plato, odvijati će se sa nivoa radne površine svih visinskih etaža do nivoa osnovnog radnog platoa (kota +15 m.n.m.) Kapacitet proizvodnje Prema postavljenom projektnom zadatku, maksimalni godišnji kapacitet eksploatacije tehničko-građevnog kamena na kamenolomu Sv. Mikula - Rakalj, iznositi će m 3 u sraslom stanju. Ovaj godišnji nivo proizvodnje (oko m 3 u rastresitom stanju) određen je u skladu s današnjim potrebama tržišta za ovu vrstu sirovine, i u svemu sukladno provedbenim odredbama "Programa zaštite okoliša dijela k.o. Rakalj", donesenog od strane Općinskog vijeća općine Marčana tijekom godine, prema kojemu se rudarski radovi unutar odobrenog eksploatacijskog polja "Podrola" moraju završiti najkasnije do kraja godine. Za ostvarenje ove proizvodnje zadani su slijedeći tehnički uvjeti: - broj radnih dana u godini (12 x 21) dana - broj radnih smjena na dan: I, II, III, IV, IX, X, XI, i XII mjesec... 1 smjena V, VI, VII, i VIII mjesec (12 sati)... 1,5 smjena U k u p n o: (8 x 21) + (4 x 1,5 x 21) smjene 17

18 Smjensko radno vrijeme potrebno je raščlaniti na vrijeme pomoćnog rada vrijeme pripremno-završnih radnji, vrijeme nepredviđenih zastoja i vrijeme predviđenog odmora. Prema realnim pokazateljima iz prakse i podacima o dosadašnjoj organizaciji radnog vremena na kamenolomu "Sv. Mikula", usvaja se podatak da je efektivno radno vrijeme tijekom jedne smjene t e = 7 sati, odnosno da koeficijent iskorištenja radnog vremena iznosi: k i = (8 1) / 8 = 7 / 8 = Tablica 3. Proračunati kapaciteti proizvodnje Red.br. Vremenska jedinica m 3 u čvrstom stanju Kapacitet m 3 u rastresit.stanju tona 1 sat dan (1 smjena) dan (1.5 smjena) mjesec (1 smjena) mjesec (1.5 smjena) godina Određivanje elemenata površinskog kopa i analiza stabilnosti kosina Elementi koji izravno utječu na parametre stabilnosti površinskog kopa mogu se u konkretnom slučaju determinirati sa: - brojem i visinom etaža, - širinom horizontalne radne površine etaža, - širinom završne horizontalne površine etaža (završna berma), - nagibom radne kosine etaža, - nagibom završne kosine etaža, 18

19 - generalnim nagibom sustava radnih kosina kamenoloma, - generalnim nagibom sustava završnih kosina kamenoloma Broj i visina etaža Broj i visina etaža generalno ovisi o konfiguraciji terena, elementima koji su već unaprijed određeni unutarnjim trenjem materijala odnosno kohezijom, i konačno, eventualnim ograničenjima umjetnih potresa nastalih kod masovnog miniranja (ograničenje maksimalne količine eksplozivnog punjenja po jednom vremenskom - milisekundnom intervalu). Za slučaj rada otkopnom metodom koja predviđa primjenu gravitacijskog transporta, visina etaža odnosno ukupna visina kamenoloma ograničena je propisima. Na kamenolomu će biti formirano ukupno sedam etaža. Visina etaža iznositi će do maksimalno 20 metara, s izuzetkom VI. etaže, koja će u završnoj fazi imati maksimalnu visinu od 15 metara i VII. etaže s maksimalnom visinom u završnoj fazi od 10 metara. Prva etaža otkopavati će se posljednja, dakle po završetku rudarskih radova na visinskim etažama, i ista će kroz cijelo vrijeme izvođenja radova na eksploataciji imati konstantnu visinu te završnu bermu povrh etaže projektirane širine od 10 metara. Ova širina zaštitne berme projektirana je u cilju povećanja faktora sigurnosti sustava kosina nakon faze sanacije i izgradnje buduće marine Širina radne površine etaže Širina radne površine etaže, kod klasičnog načina višeetažnog otkopavanja mora biti takva, da omogućava nesmetan i siguran rad svih strojeva na utovaru i odvozu, i što je najvažnije, mora biti postignuta apsolutna sigurnost od eventualnog pada na nižu etažu. Širinu etažnog radnog platoa određuju slijedeći elementi: - linija najmanjeg otpora (izbojnica), - širina sigurnosne zone uz rub etaže, 19

20 - širina transportnog puta - kolničkog traka transportnog vozila, - širina prostiranja odminiranog materijala, - širina sigurnosne zone uz rub odminiranog materijala, - približni kut nagiba odminiranog materijala, - koeficijent rastresitosti odminiranog materijala, - radna visina etaže. Obzirom na zahtjeve iz projektnog zadatka, u kamenolomu "Sveti Mikula" - Rakalj, biti će razrađena metoda "uzlaznog" višeetažnog otkopavanja uz primjenu gravitacijskog transporta. Kod primjene ove metode, širinu horizontalnog etažnog "radnog platoa" definiraju slijedeće veličine: - širina "bloka" koji se minira (izbojnica i broj redova), - širina sigurnosne zone uz rub etaže Širina završne površine etaže Širina završne horizontalne širine etaže (završne berme) projektira se u pravilu zbog osiguranja trajne stabilnosti sustava završnih kosina kamenoloma i mogućnosti sanacije u završenoj fazi izvođenja radova na eksploataciji. U inženjerskoj praksi, smatra se dovoljnom širina završne berme od 5,00 m. Ova je minimalna širina potvrđena i proračunom stabilnosti završnih kosina, (sustava kosina) odakle proizlazi potvrda zadovoljavanja zahtjeva stabilnosti i faktora sigurnosti projektiranih veličina završnih kosina Nagib radnih kosina etaža Nagib radne kosine pojedinih etaža projektiran je i određen s obzirom na stabilnost, te optimalne efekte bušenja i masovnog miniranja. Obzirom na zatečeno stanje, kod kojega etažni nagibi na pojedinim mjestima iznose gotovo 90 o, bez ikakvih vidljivih znakova o poremećenoj stabilnosti kosina kroz protekli vremenski period, a za visinu etaže na pojedinim mjestima i preko 20 m, može 20

21 se ustvrditi da su inženjersko-geološki i tehničko-eksploatacijski uvjeti u ležištu vrlo povoljni. Proračunom faktora sigurnosti i adhezije potvrđeno je da nagib radnih kosina od α R = 75 o u potpunosti zadovoljava sve zahtjeve sigurnosti. Ipak, bez obzira na gornje činjenice i parametre dobivene kontrolnim proračunom, zbog ukupne visine sustava radnih i završnih etaža, koja će u završnoj fazi (na najkritičnijem presjeku) iznositi gotovo 120 metara, a sve u cilju povećanja faktora sigurnosti stabilnosti kosina, odabrati nagib radnih kosina α R = 70 o Nagib završnih kosina etaža U nedostatku novih zakonskih propisa u zakonskoj regulativi Republike Hrvatske, koji reguliraju elemente nagiba završnih kosina etaža i/ili sustava etaža, u praksi se najčešće uzima kut od 60 o. Iz prakse je također poznato, da tako odabran završni kut u potpunosti zadovoljava sve sigurnosne uvjete odnosno postojanost i stabilnost tako formiranih kosina ili sustava kosina završnih etaža. Međutim, bez obzira na prihvaćenu praksu, odabrani završni kut α' = 60 o je provjeren proračunom kohezije i faktora sigurnosti završnih kosina prema već spomenutom Pravilniku o tehničkim normativima za površinsku eksploataciju ležišta mineralnih sirovina Generalni nagib radnih kosina Iz ranijih se razmatranja može zaključiti, da je usvojen radni nagib pojedinih etaža α R = 70 o. Na bazi projektiranih horizontalnih radnih širina etaže, nagiba radne kosine, visine i broja etaža, moguće je odrediti i generalni nagib "radne kosine" (sustava kosina) kamenoloma. Za određivanje generalnog nagiba radnih kosina (sustava kosina) kamenoloma (Slika 5), korištene su slijedeće veličine: 21

22 B min. = 4,0 m α R = 70 o H = 20 m H = 15 i 12 m H R = 107 m - minimalna radna širina etažne ravnine, - radni nagib kosine pojedine etaže, - visina pojedinih radnih etaža, - visina etaža u najvišem dijelu, - ukupna visina etaža prije otkopavanja prve etaže, tg ϕ R = H R / L R = H R / B R + (H x ctg α R ) tg ϕ R = 107 / 20 + (107 x ctg70 o ) = 107 / 58,94 = 1, ϕ R = ' 08'' 61 0 generalni kut nagiba radnih kosina Generalni nagib završnih kosina Generalni nagib završnih kosina (sustava kosina) kamenoloma određen je, analogno prethodnom razmatranju, nagibom završnih kosina pojedinačnih etaža, visinom i brojem etaža, te konačno, širinom završnih bermi povrh svake pojedinačne etaže (Slika 5). Za određivanje generalnog nagiba završnih kosina kamenoloma korištene su slijedeće veličine: B z = 5 m (10 m) α z = 60 o H z = m - širina završne berme, - nagib završne kosine svake pojedine etaže, - završna visina kamenoloma u najvišem dijelu, tgϕ z = H z. / B z + (H x ctgα z ) = H z. / L z = 1, ϕ z = 47 o 32' 36'' 48 o - generalni kut nagiba sustava završnih kosina kamenoloma 22

23 Slika 5. Shematski prikaz generalnog nagiba radnih i završnih kosina Analiza stabilnosti kosina Za utvrđivanje i analizu stabilnosti kosina, koriste se podaci dobiveni na bazi ispitivanja fizičko-mehaničkih karakteristika stijenske mase, podaci dobiveni računskim metodama, grafičkim metodama i konačno, iskustveni podaci. U konkretnom slučaju za kamenolom "Sveti Mikula" - Rakalj, usvajaju se veličine kako slijedi: H R = 107 m B R = 4 m H Z = m B Z = 5 m (10 m.) α R = 70 0 α Z = 60 0 ϕ R = ukupna visina sustava radnih etaža, - minimalna radna širina etaže, - ukupna visina sustava završnih etaža, - širina završnih bermi, - radni nagib kosine etaža, - završni nagib kosine etaža, - generalni nagib sustava radnih kosina, 23

24 ϕ Z = 48 0 γ = 2,568 t/m 3 σ S = MN / m 2 σ V = MN / m 2 ϕ tr. = 45 0 C' = 100 do 400 kpa - generalni nagib sustava završnih kosina, - obujamska težina sirovine, - tlačna čvrstoća sirovine u suhom stanju, - tlačna čvrstoća u vodom zasićenom stanju, - kut unutarnjeg trenja, - kohezija. Za analizu stabilnosti protiv klizanja po zamišljenoj ili pretpostavljenoj kliznoj plohi, najkritičniji je slučaj klizne plohe kod koje, za ravnotežu pri istom kutu unutarnjeg trenja treba najveća kohezija C. Faktor sigurnosti je prema tome omjer kohezije ispitivane sirovine "C 1 " i izračunate kohezije "C" za kritičnu kliznu plohu. a) faktor sigurnosti radnih etaža: C = (γ x h) / 2 x ( sin 2 (α R ϕ) / 2 ) / (sin ϕ R x cos ϕ) C = ( 2,568 x 20 / 2 x (sin 2 ( ) / 2 ) / (sin 70 0 x cos 45 0 ) = 1.87 t/m 2 f = C 1 / C = 4.9 / 1.87 = 2.62 b) Za generalni nagib sustava radnih etaža - bez transportnih puteva, kohezija odnosno faktor sigurnosti iznose: C R ' = (2,568 x 107) / 2 x (sin 2 ( ) / 2) / (sin 61 0 x cos 45 0 ) = 4.30 t/m 2 f' R = C 1 / C' R = 4.9 / 4.3 = 1.14 c) Za generalni nagib kosina završnih etaža (sustava etaža) kohezija odnosno faktor sigurnosti će biti: C Z = (2,568 x 118.5) / 2 x (sin 2 ( ) / 2 ) / (sin 48 0 x cos 45 0 ) = 0.79 t/m 2 f Z = C 1 / C Z = 4.9 / 0.79 =

25 7. RAZRADA TEHNOLOŠKOG PROCESA 7.1. Općenito U uvodnom dijelu i u poglavlju 6. ovog diplomskog rada, detaljno je opisano trenutno stanje rudarskih radova (Prilog 3), te osnovna koncepcija projekta i odabranih projektnih rješenja. Proračunate su i usvojene osnovne veličine, kao što su broj etaža, širine radnih i završnih bermi, radni i završni nagibi kosina etaža, i konačno visina svake pojedine etaže. Ovime su stvoreni osnovni preduvjeti za konačno definiranje svih preostalih relevantnih veličina i parametara, potrebnih za razradu tehnološkog procesa eksploatacije. U poglavlju općenito su razrađeni osnovni pravci razvoja kamenoloma kako po površini, tako i po visini. Ovim diplomskim radom predviđa se nekoliko faza, koje u logičnom slijedu prate jedna drugu, sve do konačnog prestanka radova na eksploataciji kamenoloma, odnosno do njegove potpune sanacije i dovođenja u stanje sigurnog početka izgradnje predviđene marine. U svakoj od ovih faza, razrađeni su pravci napredovanja, visinske kote etažnih horizontalnih radnih površina odnosno radnih platoa, redoslijed miniranja, gravitacijski transport odminiranog materijala i konačno, tehnološki proces prerade te utovar i transport prerađenih frakcija kamenog agregata do mjesta utovara u brod. U ovom se dijelu daju svi relevantni tehnički parametri neophodni za planirani nastavak rudarskih radova i faze razrade tehnološkog procesa eksploatacije (otkopavanja) tehničko-građevnog kamena u kamenolomu "Sveti Mikula" Rakalj Faze rada na otkopavanju Priprema - otkopavanje II. etaže Faza pripreme zapravo predstavlja sanaciju postojećeg stanja i stvaranje tehničkih uvjeta za ponovni nastavak radova višeetažnog razvoja kamenoloma i otkopavanja do granice odobrenog eksploatacijskog polja, uz primjenu metode 25

26 gravitacijskog transporta odminiranog materijala na osnovni radni plato na koti +15 m.n.m. U tom smislu potrebno je izvršiti čišćenje već formiranog radnog platoa od materijala i jalovine zaostale iz vremena donedavne eksploatacije. Slijede radovi na bušenju i miniranju sjevernog krila II. a zatim III. etaže, uz istovremeno dovođenje kuta nagiba etažnih kosina na projektiranu vrijednost, α R = 70 0, poštujući pri tome projektom utvrđene visinske kote radnih nivoa horizontalnih etažnih površina (etažnih bermi). Paralelno s ovim radovima potrebno je izvršiti "sanaciju" centralnog dijela, na kojemu su II. i III. etaža praktički spojene u jednu. Radovi započinju bušenjem i miniranjem sjevernog dijela II. etaže (kota +35/15 m.n.m.) s postupnim zakretanjem otkopne fronte i njenim dovođenjem u pravac sjever-jug. Nastavak napredovanja otkopavanja usmjeren je generalno prema zapadu, sve dok se ne postigne uvjet za primjenu metode gravitacijskog transporta, odnosno širina horizontalne berme između etaža od 3.5 do 4 metra, tj. širina približno jednaka veličini projektirane izbojnice. Radovi se izvode naizmjenično, na sjevernom a zatim na južnom dijelu, u cilju stvaranja uvjeta za početak i intenziviranje radova na slijedećoj višoj etaži. Istovremeno se vrši korekcija kuta nagiba postojeće etažne kosine i njeno dovođenje na vrijednost projektiranog radnog nagiba (Slika 6). U ovoj se fazi izvođenja rudarskih radova paralelno vrši i sanacija centralnog dijela III. etaže, te spajanje sjevernog i južnog etažnog krila u jednu jedinstvenu etažnu kosinu. Slika 6. Prosječni profil otvaranje II. etaže 26

27 Dio miniranog materijala se kamionom ili kamion-damperom sa čela radilišta odvozi direktno na brod, a dio se prerađuje (drobljenje i klasiranje) a zatim kao prerađene frakcije odvozi na brod. Slika 7. Prosječni profil otkopavanje I. etaže Nastavak radova - otkopavanje III. etaže Kada se ranije opisanim radovima postigne uvjet za primjenu metode gravitacijskog transporta, odnosno kada gornji rub II. etaže dosegne udaljenost 3.5 do 4 metra od podnožja III. etaže, započinje se sa bušenjem i miniranjem uzduž postojeće linije gornjeg ruba III. etaže (Slika 8). Miniranje se izvodi u dva reda. Dio odminirane mase će gravitacijski pasti na nivo osnovnog radnog platoa (kota +15 m.n.m.). Preostali dio materijala, koji će zaostati na horizontalnoj međuetažnoj ravnini, mora se buldozerom ili rovokopačem prebaciti preko ruba etaže na osnovni radni plato. Na taj će se način moći u potpunosti "očistiti" horizontalna radna površina povrh II. etaže i stvoriti uvjeti za njeno ponovno miniranje po cijeloj dužini. Ovi se radovi moraju izvoditi naizmjenično, najprije na sjevernom, a zatim na južnom dijelu, kako bi se osigurali sigurni uvjeti izvođenja radova na utovaru i odvozu miniranog materijala. S ciljem povećanja sigurnosnih uvjeta određen je minimalni horizontalni "odmak" od 50 metara između radova na prebacivanju miniranog materijala preko ruba etaže u odnosu na mjesto izvođenja radnih operacija utovara i odvoza ili prerade. Poštivanjem ove minimalne horizontalne sigurnosne udaljenosti, otklonjena je svaka opasnost eventualnog obrušavanja 27

28 materijala s visinskih etaža na ljude, strojeve ili opremu koja se nalazi na osnovnom radnom platou. Slika 8. Prosječni profil otvaranje III. etaže Nastavak radova - otkopavanje IV. etaže U ovoj se fazi, u sjevernom dijelu odobrenog eksploatacijskog polja najprije izvode radovi na izradi prilaznog puta na četvrtu etažu. Prilazni put izvodi se bez miniranja, pomoću rovokopača s hidrauličkim čekićem, postupnim zasijecanjem terena. Prilazni put mora imati širinu najmanje 4 metra i uzdužni nagib (uspon) prilagođen mogućnostima radnih strojeva, ali ne veći od 25 %. Kada se radovima iz prethodnih faza postigne mogućnost primjene gravitacijskog transporta miniranog materijala sa više, četvrte etaže na osnovni radni plato, postupno se započinje sa bušenjem i miniranjem. U sjevernom dijelu ležišta se IV. etaža mora tek formirati, i to postupnim zasijecanjem terena uzduž linije izohipse +55 m.n.m. (Slika 9). Napredovanjem rudarskih radova na otkopavanju, ovo će se sjeverno krilo u centralnom dijelu spojiti sa dijelom već postojeće etaže. Na taj će se način praktički formirati kontinuitet etažnih fronti u pravcu sjever - jug, odnosno od sjeverne do južne granice odobrenog eksploatacijskog polja ukupne dužine od približno 600 metara. I u ovoj fazi izvođenja radova na eksploataciji otkopavanju, svi strojevi, oprema i utovarno - transportne jedinice koje izvode radne operacije na osnovnom radnom platou, moraju biti raspoređeni na sigurnoj udaljenosti od pozicije rada na visinskim etažama. 28

29 Slika 9. Prosječni profil otvaranje IV. etaže Nastavak radova - otkopavanje V. etaže Na sjevernom krilu ležišta, unutar granice odobrenog eksploatacijskog polja nastavlja se izrada pristupnog puta na petu etažu i to zasijecanjem terena pomoću rovokopača. Završetak pristupnog puta projektiran je na nivou kote +75 m.n.m. gdje uzduž linije istoimene slojnice započinje zasijecanje terena bušenjem i miniranjem, odnosno započinje formiranje sjevernog krila pete etaže. Početno zasijecanje izvodi se bušenjem i miniranjem sa tri reda minskih bušotina, a odminirani materijal se gravitacijski prebacuje na osnovni radni plato. Paralelno sa napredovanjem radova visina etaže se postupno povećava, i ista na kraju (na svom najvišem dijelu) dosiže projektiranu visinu od h 5 = 20 m. Na opisani će se način izvođenja radova formirati i sjeverno krilo, te spojiti sa već postojećom etažnom kosinom u jugozapadnom dijelu ležišta. Slijede radovi na otvaranju šeste etaže i tako redom Zasijecanje i otkopavanje VI. etaže Nakon stvaranja uvjeta za nastavak otkopavanja svih formiranih etaža na njihovoj cjelokupnoj dužini s usmjerenjem napredovanja otkopnih fronti prema zapadnoj granici odobrenog eksploatacijskog polja, započinje izrada pristupnog puta na sjeverno krilo buduće šeste etaže, pomoću rovokopača s hidrauličkim čekićem. Slijedi početno zasijecanje terena uzduž slojnice +95 m.n.m. i 29

30 formiranje posljednje, šeste etaže u ovom dijelu ležišta. Paralelno s napredovanjem radova visina etaže se postupno povećava, i ista na kraju (na svom najvišem dijelu) doseže projektiranu visinu od h 6 = 15 m. Završne etažne kosine svih etaža neposredno uz sjevernu i zapadnu granicu odobrenog eksploatacijskog polja izvode se pod kutom od 60 0 prema horizontali. Završne međuetažne površine (završne berme) su širine 5 metara i nagnute prema podnožju kosine više etaže pod kutom od oko 5 0. Ovakvim će se načinom izvođenja radova na formiranju završnih međuetažnih bermi u potpunosti osigurati njihova drenaža i spriječiti eventualni nagli prodor oborinske vode u otkopani prostor. Između završnog ruba etažne kosine šeste etaže i zapadne granice odobrenog eksploatacijskog polja koje je ograđeno propisanom žičanom ogradom, predviđa se ostavljanje sigurnosnog pojasa širine oko 5 metara. Ovaj se zaštitni pojas projektira iz razloga sigurnosti kao i eventualne potrebe naknadne izrade sigurnosnog nasipa, odnosno obodnog kanala za odvodnju oborinskih voda površinskog dijela, te sprječavanje prodora oborinske vode u otkopani prostor Zasijecanje i otkopavanje VII. etaže U ovoj se fazi konačnog oblikovanja gornjeg ruba jugozapadnog dijela otkopanog prostora, paralelno sa zasijecanjem posljednje, sedme etaže uzduž slojnice +110 m.n.m. izvode se i radovi na bušenju i miniranju svih nižih etaža. Napredovanjem radova na otkopavanju, visina sedme etaže postupno se povećava, da bi na najvišem dijelu dosegla projektiranu visinu od h 7 = 10 m. Između završnog ruba etažne kosine i zapadne granice odobrenog eksploatacijskog polja, projektom se predviđa ostavljanje sigurnosnog pojasa širine oko 5 metara i završna zaštitna berma prema gornjem rubu niže etaže širine 10 metara. U ovom će slučaju širina svih preostalih (nižih) završnih međuetažnih bermi iznositi 5 metara. 30

31 Otkopavanje završne etaže Nakon potpunog formiranja otkopanog prostora u visinskom dijelu i završetka radova na otkopavanju sedme etaže, stvoreni su svi uvjeti za otkopavanja prve etaže i radove na formiranju završnog platoa kamenoloma na koti +1,5 m.n.m. (Slika 10). Radovi se mogu izvoditi bez ikakvih ograničenja, bušenjem i miniranjem preostalog dijela mineralne sirovine. Radna visina ove etaže će za cijelo vrijeme trajanja otkopavanja iznositi oko 13.5 metara. Završne kosine izvesti će se pod kutom od 60 0, a horizontalna završna berma povrh gornjeg etažnog ruba iznositi će 10 metara. Ova se širina završne berme projektira iz razloga stvaranja dovoljno velikog sigurnosnog pojasa i odmaka kosina visinskih etaža u odnosu na konturni rub iskopa buduće marine. U završnom dijelu ovih radova biti će formiran horizontalni plato površine od oko m 2 i stvoreni svi preduvjeti za početak radova na dubinskoj etaži i izgradnji marine sa 200 vezova. Slika 10. Prosječni profil otvaranje i otkopavanje završne etaže Otkopavanje dubinske etaže Iskop za predviđenu marinu započinje na nivou formiranog završnog - horizontalnog platoa kamenoloma (kota +1,5 m.n.m.) izvođenjem početnog bušenja i miniranja širokog raskopa. Na iskolčenoj osnovnoj liniji započinje bušenje vertikalnih minskih bušotina i miniranje, najprije do razine od 3.5 metara ispod nulte vodne linije, a zatim postupno sve dublje, do razine kote 5 m. Kako se radi o bušenju i miniranju 31

32 ispod razine nulte vodne linije, bušotine će biti potrebno zaštititi laganom obložnom plastičnom cijevi, u cilju sigurnog izvođenja postupka punjenja bušotina vodootpornim eksplozivom. Kod izvođenja bušenja pri izradi širokog raskopa ovim se projektom određuje geometrija bušenja kako slijedi: 1. red: međusobni razmak bušotina = 1.5 m. 2. red: međusobni razmak bušotina = 2.0 m. 3. red: međusobni razmak bušotina = 3.0 m. 4. red: međusobni razmak bušotina = 4.0 m. Na isti se način postupno povećava i međusobni razmak redova, počevši od 1.5 m. do maksimalno 3.5 metara. Nakon izvođenja početnog bušenja i miniranja širokog raskopa slijedi "vađenje" izminirane stijenske mase i njeno prebacivanje na nivo formiranog završnog platoa na koti +1,5 m.n.m. Ovi se radovi izvode pomoću rovokopača, čija dužina grane mora iznositi najmanje 8 metara, uz posebne mjere zaštite i pojačani stalni nadzor. Zbog raspucanosti osnovne stijenske mase i blizine morske obale, za pretpostaviti je da će iskop izrađen ispod nulte vodne linije biti postupno "potopljen" i ispunjen morskom vodom. Zbog toga će na rovokopač biti potrebno montirati posebno pripremljenu, perforiranu korpu. Kada se početnim otvaranjem širokog raskopa postigne dubina do nivoa kote 5 m ispod nulte vodne linije, započinje nastavak bušenja i miniranja preostale površine predviđene za izgradnju marine (Prilog 4). Geometrija bušenja određena je međusobnim razmakom bušotina u redu od 4 metra, i razmakom između redova od 3.5 metara. Kod izvođenja radova na bušenju obavezno treba voditi računa o probušenju koje mora iznositi minimalno 1.00 metar Otkrivka U ranijim razmatranjima problematike razrade tehnološkog procesa eksploatacije spomenuto je da, u praktičnom smislu, na kamenolomu "Sveti Mikula", na prostoru obračunatih i priznatih rezervi tehničko-građevnog kamena, 32

33 zapravo i ne postoji potreba "skidanja" površinske jalovine. U iznimnim slučajevima, kod eventualne pojave manjih zona jalovinskog tankog pokrivača, "otkrivati" će se paralelno sa izvođenjem radova na eksploataciji, koristeći pri tome raspoložive strojne kapacitete. Jalovinski će se materijal deponirati uz granicu odobrenog eksploatacijskog polja i koristiti u fazi završnih radova i sanacije kao materijal za izradu zaštitnog nasipa ili za nasipavanje i ravnanje Parametri bušenja i miniranja Polazeći od osnovnog uvjeta što boljeg ekonomskog efekta, kojeg je potrebno postići kod izvođenja radova na eksploataciji, učinkovitosti miniranja, odnosno bušačko-minerskih radova, te zahtijevane kvalitete sirovine, ova problematika zaslužuje i poseban pristup. O optimalno odabranim parametrima bušenja i miniranja najdirektnije ovise troškovi utovara i transporta, kao i troškovi daljnje manipulacije s odminiranom stijenskom masom kod njene prerade na separacijskom postrojenju. Parametri bušenja i miniranja čine osnovne elemente minskog polja, definiranog njegovom dužinom, dubinom i promjerom bušotina te linijom najmanjeg otpora - izbojnicom. Pored toga za potpuno definiranje minskog polja potrebno je poznavati i veličine koje jednoznačno određuju razmak između bušotina, razmak između redova bušotina, nagib bušotina prema horizontali i konačno visinu etaže. Dužina minskog polja: određuje se za svako miniranje posebno, dokumentacijom pod nazivom "Plan miniranja", poštujući pri tome važeće tehničke propise. Dubina bušotina: određuje se ovisno o namjeni i zadatku odnosno efektima koji se žele postići predstojećim miniranjem, a ograničena je projektiranom visinom etaže, nagibom minskih bušotina prema horizontali, probušenjem i konačno, maksimalno dozvoljenom količinom eksplozivnog punjenja po jednom vremenskom intervalu. 33

34 Promjer minskih bušotina: određen je izborom garniture kojom će se vršiti bušenje, a ograničen indirektno visinom etaže, maksimalno dozvoljenom količinom eksploziva po jednom vremenskom intervalu odnosno, ukupno dozvoljenom količinom eksploziva koja se može aktivirati u jednom minskom polju (seizmika). Promjer minskih bušotina također indirektno ovisi i o izboru tipa i vrste eksploziva s kojim će se izvoditi radovi na masovnom miniranju. Linija najmanjeg otpora - izbojnica: određuje se empirijskim formulama - obrascima, a u praksi eventualno korigira, ovisno o rezultatima i zahtjevima koje je potrebno postići kod miniranja, jer stupanj drobljivosti stijenske mase direktno ovisi o ovom parametru. w 1 = 53 x k RS x d e x ρ e / γ (m) w 2 = d b / 33 x (g b x Q E ) / (f m x k u x m) (m) k RS = 1,0 do 1,4 d e = 0,07 m - koeficijent raspucanosti stijenske mase, - promjer odabranog eksploziva (φ = 70 mm.), ρ e = 1,206 kg/m 3 - gustoća eksploziva u bušotini (1/3 ρ M + 2/3 ρ A ), γ = kg/dm 3 d b = 0,085 m g b = 0,85 kg/dm 3 - volumna težina minirane stijene, - promjer minske bušotine (φ =85 mm.), - gustoća eksplozivnog punjenja u bušotini, Q E = 1/3 Q M + 2/3 Q A - relativna težinska snaga eksploziva u bušotini, f m = 0,3 do 0,5 k u = 0,9 m = 1,25 do 1,35 - faktor minirljivosti stijene (vapnenca), - faktor ukliještenosti stijene, - koeficijent gustoće minskih bušotina. w 1 = 53 x 1,35 x 0,07 x 1,206 / 2,568 = 3,43 m w 2 = 0.085/33 x (0,85 x 0,80) / (0.3 x 0,9 x 1,25) = 3,98 m Usvaja se... w = 4,00 m Dužina bušotine: određuje se ovisno o namjeni i zadatku odnosno efektima koji se žele postići predstojećim miniranjem, a ograničena je projektiranom visinom etaže; nagibom minskih bušotina; probušenjem i maksimalno 34

35 dozvoljenom količinom eksplozivnog punjenja po jednom vremenskom intervalu. L 20 = (H / sin α) + l p = (20 / sin 70 0 ) + 1,00 = 21, ,30 m L 10 = (10 / sin70 0 ) + l p = 10,64 + 0,65 11,30 m H = 20 m α = 70 0 l p = (10 do 12) x d b d b = 0,085 mm - maksimalna visina etaže, - nagib radne kosine etaže, - dužina probušenja, - promjer minske bušotine. Dužina čepa: l Č = (0,6 do 0,9) w = 0,6 x 4,oo = 2,40 m Usvaja se... l č = 2,60 m Razmak minskih bušotina: a = (0,8 do 1,3) w = 3,2 do 5,2 m Usvaja se... a = 3,50 m Razmak između redova: direktno utječe na veličinu negabarita, koji mogu biti jedan od ograničavajućih faktora kod utovara i transporta ili kod eventualne prerade odminirane mase materijala u postrojenju za drobljenje i klasiranje. U inženjerskoj se praksi, kod milisekundnog aktiviranja minskog polja uz primjenu usporivača, obično uzima da je b = w. U projektu se usvaja horizontalni razmak između redova b = 4, 25 m Određivanje maksimalne visine etaže Maksimalna visina etaže neposredno je određena ograničenjima seizmičkih efekata nastalih kod izvođenja masovnih miniranja, odnosno maksimalnom količinom eksplozivnog punjenja, koje se smije aktivirati u jednom vremenskom milisekundnom intervalu. Maksimalna visina etaže proračunata je temeljem poznatih relacija iz "KDT RICHTLINIE". Ovi kriteriji za sada predstavljaju jedan od mogućih najstrožih sigurnosnih uvjeta utvrđivanja sigurnosne udaljenosti kod izvođenja masovnih miniranja. Polazeći od spomenutih kriterija, za zaštitu objekata i/ili opreme od negativnog utjecaja vibracija nastalih kod masovnog 35

36 miniranja, za pretpostavljenu udaljenost od minskog polja d = 200 m, maksimalna količina eksplozivnog punjenja po jednom vremenskom intervalu smije iznositi 152,72 kg. Iz ovih podataka, indirektno se može doći do veličine za maksimalnu visinu etaže tj. L b = (H / sinα) + l p ; odnosno, Q max. = ((d b x π x L b ) /4 (d b x π x l Č ) /4) x ρ E x k (kg) ρ E = (ρ G /3) + (2ρ P /3) = 3.62/3 = (kg/dm 3 ) - gustoća ekspl. u bušotini. Metodom supstitucije dolazi se do konačnog obrasca za izračunavanje maksimalne visine etaže, koja smije iznositi: 2 H max. = (12Q max. x sinα) / (d b x π x (ρa + 2ρ N ) x k) + l Č x sinα l p x sinα H max. = (12 x 152,72 x sin70 0 ) / (0,085 2 x π x 3.62 x 0,85) + 2,6 x sin x sin70 0 H max. = (1.722,12 / 69.50) + 2,44 0,95 26 m L b - dužina minske bušotine (m) α - kut nagiba minske bušotine prema horizontali ( 0 ) l Č l p - dužina začepljenja ušća minske bušotine (m) - probušenje (m) Q max. - maksimalno dozvoljena količina eksploziva u bušotini (kg) ρ E - gustoća eksploziva u bušotini (kg/dm 3 ) d b k - odabrani promjer minske bušotine (mm) - koeficijent ispune minske bušotine Iz gornjih veličina vidljivo je da određena maksimalna visina etaže od 20 metara u potpunosti zadovoljava najstrože moguće uvjete, norme i kriterije seizmičkih utjecaja masovnog miniranja na okolne objekte, ljude i opremu. S obzirom da su građevinski objekti (gospodarske kuće i restoran, kao i crkvica Sv. Agneza) od kamenoloma udaljeni mnogo više od pretpostavljene 36

37 udaljenosti (200 m), na bazi koje je izveden gornji proračun, a maksimalna količina eksplozivnog punjenja po jednoj bušotini neće iznositi više od 110 kg proizlazi da je maksimalna visina etaže od H = 20 m projektirana sa dovoljno velikim koeficijentom sigurnosti Bušenje minskih bušotina Prema projektnom zadatku, ukupan maksimalni godišnji kapacitet kamenoloma iznosi m 3 materijala u sraslom stanju. Na osnovu tako zadane veličine godišnje proizvodnje i proračunatih parametara minskog polja, određuje se i ukupna dužina bušenja godišnje i to: - obujam izbijene stijene - po jednoj bušotini: V 1 = (H / sinα) x w x a = (20 / sin70 0 ) x 4.0 x 3,5 = 298 m 3 V 2 = (10 / sin70 0 ) x 4.0 x 3,5 = 149 m 3 - obujam izbijene stijene - po 1 m bušotine: V 1 ' = V 1 / L 20 = 298 / 22,3 = 13.4 m 3 V' 2 = V 2 / L 10 = 149 / 11,5 = 12.9 m 3 - ukupna dužina bušenja - godišnje: N L = Q / V 2 ' = / 12.9 = m' Izračunati podatak ukupne dužine bušenja godišnje, zaokružen je na veličinu od m', zbog eventualnog pomoćnog bušenja i raznih korekcija potrebnih zbog tehničkih pogreški kod izvođenja bušačkih radova. Isto tako, obujam izbijene stijene kod radova na zasijecanju etaža biti će manji od teoretski dobivene veličine, te je i to jedan od razloga za povećanje i zaokruživanje gornje veličine ukupne godišnje dužine bušenja. Ostali normativi bušenja prikazani su kako slijedi: - mjesečni učinak: N mj. = N L / 12 = / m'/mj. - smjenski učinak: N S. = N L / 294 = m'/smj. - satni učinak: N h = N L / = m'/sat ef. 37

38 Izračunati normativi o potrebnoj godišnjoj, mjesečnoj odnosno smjenskoj količini bušenja, u konkretnom bi slučaju trebali poslužiti tehničko - rukovodećem osoblju za lakši izbor bušaće garniture i izvođača radova. Radove bušenja minskih bušotina za Maškun izvodi tvrtka GEOMIN d.o.o. iz Zagreba s bušaćom garniturom BPI titon 100 (Slika 11). Ove bušaće garniture izrađene su od strane BPI Sandvik. Titon 100 je mobilna hidraulična bušilica namijenjena za DTH (engl. down the hole) bušenje bušotina promjera mm i dubine do 39 m. Osmišljen je za 3" i 4" DTH čekiće i cijevi promjera 70 ili 76 mm i 3000 ili 4000 mm dužine. Dimenzije bušaće garniture su: visina 2900mm, dužina 8600 mm, širina 2430 mm, a masa je 8500 kg. Slika 11. Bušača garnitura BPI titon 100 Titon je opremljen četverotaktnim Deutz diesel-motorom sa direktnim ubrizgavanjem. To je ekološki motor koji se odlikuje malom potrošnjom, niskom razinom buke i dugim vijekom trajanja. Motor ima 6 cilindara i obujam od 6128 cm³. Razvija snagu od 125 kw pri 2300 okretaja/min, a okretni moment mu je 620 Nm pri 1650 okretaja/min. Titon 100 ima hidraulične pumpe tipa Sauer koje razvijaju tlak i do 200 bara, a pokreću gusjenice, cilindre za namještanje tornja, motor za rotaciju, motor za vertikalni pomak pribora, kliješta za odvijanje pribora, itd. Tu je i niskošumni 38

39 vijčani kompresor koji vrši operacijski pritisak od 14 bara, a kapacitet mu je 11 m³/min. Komprimirani zrak kojeg proizvodi služi za pokretanje DTH čekića i ispuhivanje razdrobljenih čestica stijene iz bušotine Proračun količine eksploziva u bušotini U ranijim je razmatranjima pokazano, da je količina eksploziva u bušotini ograničena normama i kriterijima seizmičkih utjecaja nastalih masovnim miniranjem, promjerom minskih bušotina, svojstvima odabranih eksploziva, dubinom minske bušotine i konačno, sigurnosnim uvjetima zaštite okolnih objekata, opreme i ljudi. Kako je fragmentacija odminirane mase u direktnoj vezi s maksimalnim plinskim pritiskom upotrebljenog eksploziva, za miniranje u kamenolomu "Sveti Mikula"- Rakalj, koristiti će se "kombinirano" eksplozivno punjenje, eksplozivima dostupnim danas na tržištu. 1. Masa eksplozivnog punjenja - po bušotini: G = [(L b l Č ) x (d 2 b x π) /4] x (d e / d b ) x ρ E (kg) G = [( ) x ( x π) /4] x (0.07 / 0.085)x (kg) 2. Specifični utrošak eksploziva: q e = G / V = G / a x b x H = G /((H/sinα) x w x a) q e = / = (kg/m 3 ) 3. Koncentracija eksplozivnog naboja u bušotini: g e = (d b 2 x π ) /4 x ρe x k i (kg/m' bušotine) g e = ( x π) /4 x 1206 x 0.80 = 5.47 kg/m' k i = koeficijent ispune minske bušotine eksplozivom 4. Koncentracija glavnog eksplozivnog naboja u bušotini: g g = (d b 2 x π) /4 x ρg x k i (kg/m') g g = ( x π) /4 x 1500 x 0.80 = 6.81 kg/m' 39

40 5. Koncentracija pomoćnog eksplozivnog naboja u bušotini: g p = (d b 2 x π) /4 x ρp x k i (kg/m') g p = ( x π) /4 x 1060 x 0.80 = 4.81 kg/m' 6. Ukupna količina eksploziva u bušotini (stvarna): G = (L b l Č ) x (1/3 g g + 2/3 g p ) = 19,4 x (6,81/3 + 2 x 4,81/3) G = 19.7 x ( ) = kg G = 108 kg Specifični utrošak koji je u rudarskom projektu proračunat i iznosi 0.40 kg/m³, ne slaže se s stvarnim specifičnim utroškom eksploziva koji, prema podacima tvrtke Geomin d.o.o., u prosjeku iznosi 0.26 kg/m³. Tablica 4. Parametri odnosa visine etaže i količine eksplozivnog naboja u bušotini Visina etaže Kosa dužina etaže Dužina bušotine PUNJENJE MINSKE BUŠOTINE Glavni Pomoćni eksplozivni eksplozivni naboj naboj Ukupna količina eksploziva Dužina eksploziv. naboja Korigir. dužina čepa m m m kg kg kg m' m m Količina odloma po bušot

41 Slika 12. Konstrukcija minske bušotine (H - visina etaže (m); w - izbojnica (m); L b dužina bušotine (m); l Č - dužina čepa (m); l p - dužina probušenja (m); α - nagib kosine etaže (m); b - horizontalni razmak između redova (m); L G - dužina glavnog eksploziv. naboja (m); L P - dužina pomoć. eksploziv. naboja (m); L E - dužina eksplozivnog. naboja (m)) 7.8. Miniranje Izbor eksploziva za miniranje U tehnici izvođenja masovnog miniranja, izbor eksploziva uglavnom ovisi o fizičko-mehaničkim karakteristikama mineralne sirovine, ležišnim prilikama, geološkoj građi ležišta, odnosno o seizmoakustičkoj impedanciji stijene i eksploziva, i konačno, o eventualnim ograničenjima vezanim za očekivane štetne seizmičke pojave. U inženjerskoj praksi, općenito se koristi relacija: C Z = (v d x ρ E ) / γ (m/s) C Z = do m/s γ = (kg/dm 3 ) v d = (m/s) ρ E = (kg/dm 3 ) - brzina rasprostiranja valova u stijeni, - volumna težina radne sredine, - brzina detonacije odabranog eksploziva, - gustoća odabranog eksploziva. 41

42 Izjednačenjem gornjih odnosa, dolazi se do osnovnog (praktičnog) pravila za izbor eksploziva tj.: v d = (γ x C Z ) /ρ E = 2,568 x (1.500 do 3.000) / (1/3ρ G + 2/3ρ P ) v d do (m/s) Iz gornjih podataka proizlazi, da u konkretnom slučaju za izvođenje masovnog miniranja u kamenolomu "Sveti Mikula"- Rakalj, u obzir mogu doći uglavnom praškasti eksplozivi tipa kamex, amonal, amonal (pojačani), amonex, nitrol, an-fo i sl., s detonirajućom brzinom koja je u granicama gore izračunate vrijednosti Tehnički podaci odabranih eksploziva Glavnim rudarskim projektom su za izvođenje masovnog miniranja na kamenolomu "Sveti Mikula"- Rakalj, odabrani: a) Glavno eksplozivno punjenje: KAMEX- M 15 - gustoća eksploziva... ρ K-M15 = 1,500 kg/dm 3 - detonacijska brzina v d = m/s - energija eksplozije... E K-M15 = kj/kg - relativna težinska snaga... N K-M15 = 0,95 b) Pomoćno eksplozivno punjenje: AMONAL-pojačani: - gustoća eksploziva... ρ A = 1,060 kg/dm 3 - detonacijska brzina... v d = m/s - energija eksplozije... E A = kj/kg - relativna težinska snaga... N A = 0,85 Tako je na bazi gore odabranih eksploziva u projektu i izvršen kompletan proračun svih parametara miniranja, uz primjedbu da se kod izvođenja radova u 42

43 praksi mogu koristiti i drugi eksplozivi sličnih ili jednakih tehničkih karakteristika. Kod dosadašnjih miniranja se u kamenolomu koristilo i eksplozive tipa Vitezit, Anfo-1, Amonal i Amonal-ojačani, Goma 2, Riogel Troner i drugi, sukladno izrađenom "Planu miniranja" za svako minsko polje Sigurnosni uvjeti i udaljenosti U Hrvatskoj za sada još uvijek ne postoje posebni zakonski propisi za određivanje kriterija seizmičkog utjecaja masovnog miniranja na okolne objekte. U inženjerskoj praksi uglavnom se koriste norme ili smjernice zapadnih zemalja. Među kriterijima danas poznatih normi najčešće se koriste kriteriji sadržani u "KDT-Richtlinie 046/72. Ove norme definiraju dozvoljenu udaljenost objekata od minskog polja, obzirom na nastale potrese prouzročene aktiviranjem određene količine eksploziva u milisekundnom vremenskom intervalu, tj: L S = k S x T x Q 2/3 max (m) Q max = (L S / k S x T) 3 (kg) L S = (m) - dozvoljena udaljenost objekta od minskog polja, k S = 7 do 7,5 - koef. tvrdoće stijenske mase koja se minira, Q max. = (kg) - dozvoljena količina eksploziva koja se smije aktivirati po jednom milisekundnom vremenskom intervalu, T = 1; 1,5; 2; - korekcijski faktor s obzirom na građevinske razrede okolnih objekata, Intenzitet potresa u osnovi zavisi od količine eksplozivnog punjenja, udaljenosti od mjesta miniranja, sastava tla i načina miniranja. Na temelju višegodišnjeg kontinuiranog mjerenja brzine oscilacije tla i navedenih parametara utvrđena je njihova međusobna ovisnost, koja se može izraziti Langefors-ovom formulom, odnosno formulom iz USBM (United States Bureau of Mines) kriterija tj: Q V R = K prema Langefors-u 1.5 R V R 1.6 R = K prema (USBM) Q 43

44 V R - rezultantna brzina oscilacije tla (mm/s) R - udaljenost mjesta opažanja od minskog polja (m) Q - količina eksploziva koji detonira trenutno (kg) K koeficijent transmisije i načina miniranja. Gornji se izrazi uglavnom koriste u praksi, kod izvođenja seizmičkih mjerenja za utvrđivanje koeficijenta transmisije K, mjerenjem maksimalne vrijednosti rezultante brzine V R, uz poznavanje podatka za količinu trenutno aktiviranog eksploziva Q i udaljenosti R mjernog mjesta s geofonom od mjesta miniranja. Objekti koji se nalaze u neposrednoj blizini kamenoloma i općenito u blizini nekog radilišta na kojemu se izvode masovna miniranja, moraju biti zaštićeni od štetnog utjecaja miniranja s određenim ograničenjima. a) ograničenje intenziteta vibracije Tablica 5. "KDT" smjernice o maksimalnoj količini eksploziva koja se smije aktivirati u jednom milisekundnom vremenskom intervalu Udaljenost objekta (m) Korek. faktor Faktor građ. razreda Maksimalno dozvoljena količina eksploziva (kg) Prema podacima iz gornje tablice proizlazi da će za maksimalnu (projektiranu) količinu eksploziva Q max. = 108 kg sigurnosna udaljenost iznositi približno 160 metara. b) Razbacivanje materijala i zračni udar Razbacivanje materijala kod izvođenja masovnog miniranja moguće je ograničiti pravilnim usmjerenjem bušotina i njihovim strogo kontroliranim punjenjem do nivoa predviđene dužine čepljenja. Općenito se prema "KDT" smjernicama sigurnosna udaljenost može približno odrediti prema jednadžbi: R v = 20 x η 2 x w (m) 44

45 η = 2 w = faktor sigurnosti kod zaštite objekata i ljudi, - linija najmanjeg otpora izbojnica (m) R v = 20 x 2 2 x 4 = 320 m Imajući u vidu uvijek moguće pogreške, koje se mogu javiti kod izvođenja bušačko minerskih radova, a u cilju što veće sigurnosti objekata, opreme i ljudi, projektom se sigurnosna zona određuje sa R v 350 m. Izvođač radova na masovnom miniranju, u suradnji sa rukovodno tehničkim i nadzornim osobljem kamenoloma, dužan je u cilju zaštite ljudi objekata i opreme poštivati spomenute veličine sigurnosne zone. Zračni udar nastao kao posljedica detonacije kod izvođenja masovnog miniranja, također može, kod većih količina eksplozivnog naboja izazvati oštećenja opreme, objekata ili ljudi. Sigurnosni pojas zaštite od zračnog udara određuje se po uobičajenoj jednadžbi: R ZU = k V Q max (m) k V = 7,5 Q max = 108 kg - koeficijent rasporeda eksploziva u bušotini - maksimalna količina eksploziva aktivirana po jednom milisekundnom intervalu Tablica 6. Sigurnosni pojas zaštite od zračnog udara za nekoliko projektiranih količina punjenja minskih bušotina Q max (kg) k v 7.5 R zu (m) Zračni udar izazvan detonacijom određene količine eksploziva u minskoj bušotini posljedica je veoma naglog povećanja tlaka novonastalih plinova u centru eksplozije. Ovaj zračni udar ima dvojaki karakter: - širenje zračnog udara u vidu kompresije, stvaranje predtlaka, - širenje zračnog udara u vidu dekompresije, stvaranje podtlaka. Na putu kompresijskog vala, zračni udar širi se slično kao "P" valovi u čvrstim sredinama. Ovisnost tlaka, brzine širenja zračnog udarnog vala, brzine kretanja zraka u valnoj fronti i gustoće zraka, može se odrediti relacijom: 45

46 2 ρ 0 P = ρ0 * D 1 odnosno P = k * 3 Q ρ1 P - tlak zračnog udara (mbar) ρ 0 - gustoća zraka, ρ 1 - gustoća zraka u fronti vala, D - brzina širenja zračnog udarnog vala (m/s) k - koeficijent proporcionalnosti sigurnosti od štete, Q - količina trenutno detoniranog eksploziva (kg) Tablica 7. Štete koje mogu nastati djelovanjem zračnog udara određenog intenziteta TLAK UDARNOG VALA O P I S Š T E T E (mbar) (Pa) 2 * *10-5 Prag čujnosti Staklo i kuhinjsko posuđe vibrira Uznemirenje ljudi Granica oštećenja na objektima Lom slabo učvršćenog stakla Lom dobro učvrčćenog prozorskog stakla Oštećenje građevina, pucanje ušne opne Rušenje zidova od cigle, pukotine u betonu Velike štete, rušenje betonskih konstrukcija, povrede unutarnjih organa ljudi Smrtno stradavanje ljudi i životinja, velika rušenja i materijalne štete Kako bi se što je moguće više ublažilo djelovanje zračnog udara nastalog kod izvođenja masovnog miniranja, preporučuje se da vremenski odmak aktiviranja eksplozivnog punjenja u svakoj pojedinoj bušotini (usporenje između bušotina) zadovolji uvjet: S 3.5 T s 20ms V 333 T - vrijeme između detonacije svake pojedine bušotine (s) S - razmak bušotina (m) V - brzina zvuka (m/s) 46

47 Postupak izvođenja masovnog miniranja Masovno miniranje na kamenolomu mora se izvoditi shodno odredbama Pravilnika o tehničkim normativima pri rukovanju eksplozivnim sredstvima i miniranju. Za svako masovno miniranje izrađuje se "Plan miniranja", koji pored ostaloga mora sadržavati: - mikrolokaciju minskog polja, - podatke o minskom polju (dužina, širina, visina etaže, obračun masa, specifični utrošak eksploziva, ukupnu dužinu bušotina, utrošak eksploziva), - podatke o bušotinama (promjer, nagib, razmak, broj bušotina, izbojnicu...), - podatke o eksplozivnim sredstvima (vrsta, količina, pakovanje...), - podatke o sredstvima za paljenje i usporenje, - shematski prikaz minskog polja s detaljima vezivanja, - shematski prikaz konstrukcije bušotine i način čepljenja, - organizaciju radilišta i mjere zaštite. Prije izvođenja masovnog miniranja mjeri se dubina i "prohodnost" bušotina i vodi poseban Zapisnik o količini eksplozivnog punjenja svake pojedine bušotine, o dužini čepa te o potrošnji ostalih sredstava potrebnih za izvođenje miniranja. Shema vezivanja minskog polja mora biti sastavni dio svakog Plana miniranja (Slika 13). Slika 13. Plan minskog polja shema vezivanja, paljenja i usporenja 47

48 Normativi utroška eksploziva i eksplozivnih sredstava a) Specifični utrošak - teorijski: q e ' = G / ((H/sinα) x w x a) q' e = / ((20 / sin70 0 ) x 4.o x 3.5) = 0.37 kg/m 3 b) Specifični utrošak - stvarni: q e = / (20 / sin70 0 x 4.o x 3.5) = 0.36 kg/m 3 c)utrošak detonirajućeg štapina po jednoj bušotini iznosi: L Š = L b + a = = 26.3 m' 0.09 m'/m 3 d) Utrošak usporivača biti će: N usp. = 1 kom po bušotini = 1 / kom/m 3 Za projektiranu godišnju proizvodnju od m 3 tehničko-građevnog kamena u čvrstom stanju, biti će prema gornjim normativima ukupno utrošeno: - eksploziv (0.36 kg/m 3 ) kg. - det. štapin (0.09 m'/m 3 ) m' - usporivači (0.003 kom/m 3 ) + 10% kom. - rud. kapica br. 8 (100 miniranja + 10%) kom. - sporogoreći štapin (100 miniranja x 2 m') m' Usitnjavanje "negabarita" Proračun parametara bušenja i masovnog miniranja, u idealnim uvjetima, morao bi rezultirati ostvarenjem maksimalno mogućih sigurnosnih uvjeta i minimalnom količinom "negabarita". Kako u praksi nema idealnih uvjeta, realno je očekivati i pojavu određene količine vangabaritnih komada odnosno blokova, i to približno 3 do 5%. Prema tim predviđanjima, godišnje treba očekivati oko do m 3 blokova. S obzirom da postoji realna mogućnost realizacije većih blokova na vanjsko tržište, isti se neće sekundarno usitnjavati. Za slučaj da se ipak ukaže potreba 48

49 usitnjavanja "negabarita", tada bi se to izvodilo uz upotrebu rovokopača sa hidrauličkim čekićem i to na posebno izdvojenom mjestu osnovnog radnog platoa. 8. UTOVAR, TRANSPORT I NORMATIVI 8.1. Utovar Kako će prema postavljenom projektnom zadatku, ukupna godišnja proizvodnja na kamenolomu iznositi m³ u čvrstom stanju odnosno približno m 3 u rastresitom stanju, izbor utovarno transportne mehanizacije mora biti takav da zadovoljava postavljene uvjete. "Maškun" d.o.o. raspolaže dovoljnim brojem radnih strojeva (rovokopača, utovarivača i kamion-dampera), koji prema svojim tehničkim karakteristikama i kapacitetima sasvim sigurno mogu udovoljiti svim zahtjevima na utovaru i transportu. - Utovarivač "Cat. 980-c" 240KS, volumen korpe 4 m 3, 2 kom. - Utovarivač "Cat. 980-f" 240KS, volumen korpe 4 m 3, 1 kom. - Utovarivač "Cat. 966-f" 220KS, volumen korpe 3 m 3, 1 kom. - Rovokopač "Hitachi" EX KS, volumen korpe 2.5 m 3, 1 kom. Ugovor s kooperantima: - Rovokopač "Cat. 330-LN" 220KS, volumen korpe 1.8 m 3, 1 kom. - Rovokopač "Daewoo 340" 220KS, volumen korpe 2.2 m 3, 1 kom. - Rovokopač "O&K RH-9" 180KS, volumen korpe 1.0 m 3, 1 kom. - Rovokopač "Hitachi" FH KS, volumen korpe 0.8 m 3, 1 kom. Na bazi projektom predviđene ukupne godišnje količine odminiranog materijala i poznatih tehničkih karakteristika utovarivača "Cat"- 980, zapremine utovarne korpe od 4 m 3, može se izračunati da će eksploatacijski kapacitet utovara iznositi kako slijedi: Q Uexpl. = 60 / t cu x V K x K P / K R x k V (m 3 /sat) 49

50 t cu 60 s V K = 4 m 3 K P = 0,85 K R = 1,0 k V = 0,875 - vrijeme jednog ciklusa utovara, - zapremina korpe utovarivača, - koeficijent punjenja korpe utovarivača, - koef. rastresitosti materijala u korpi utovarivača, - koeficijent iskorištenja radnog vremena. Q Uexpl = 60/1 x 4 x 0.85/1 x = m 3 /sat Q U/god. = 230 m 3 /sat x 294 smjene x 7 sati = m 3 /god. Projektirani kapacitet utovara - za godišnju proizvodnju od približno m 3 miniranog materijala u rastresitom stanju iznosi: - utovar ukupne količine odminiranog materijala m 3 / god. - utovar frakcija prerađenog kamenog agregata m 3 / god. Ukupno: m 3 / god. Potreban broj utovarivača: N U = Q god. / Q Ugod. = / = utovarivača 8.2. Transport Poduzeće "Maškun" trenutno ne raspolaže vlastitim transportnim jedinicama, već za potrebe odvoza miniranog materijala na usipni bunker postrojenja za preradu ili direktan odvoz materijala na brod koristi transportne jedinice trećih lica. Planom ukupne godišnje proizvodnje, Investitor predviđa da će se 50 % ukupne količine miniranog materijala direktno plasirati na tržište, dok će se preostalih 50 % preraditi na postrojenju za drobljenje i klasiranje, a tek potom plasirati na tržište u vidu različitih frakcija kamenog agregata. Prema ovako postavljenim planskim veličinama proračunati su i osnovni kapaciteti prijevoza. - vrijeme vožnje kamiona-dampera: t VP = L / v P = (L / 15) x 60 = 4L (min.) v P = 15 km/sat - brzina vožnje punog kamiona-dampera 50

51 t VPr = L / v Pr = (L / 20) x 60 = 3L (min.) v Pr = 20 km/sat - brzina vožnje praznog kamiona-dampera - eksploatacijski kapacitet kamiona-dampera: Q expl = 60 / t ck x V d x k n x k v (m 3 /sat) t ck - vrijeme jednog ciklusa kamiona-dampera V d = 15 m 3 - zapremina sanduka kamiona-dampera k n = koef. iskorištenja volumena sanduka K P = 0,85 - koef. iskorištenja volumena korpe utovarivača n 1 = 4 - broj korpi utovarivača, koji stane u sanduk kamiona V K = 4,0 m 3 - zapremina korpe utovarivača t ck = n 1 x t cu + t VP + t VPr + t i + t m = 4 + (4L) + (3L) + 2 ( minuta) t cu = 1,00 min. - vrijeme jednog ciklusa utovarivača t i = 1,00 min. - vrijeme istresanja korpe utovarivača t m = 1,00 min. - vrijeme manevra kamiona-dampera Kako je u projektnom zadatku naglašena potreba razrade tehnološkog procesa eksploatacije tehničko-građevnog kamena u kamenolomu "Sveti Mikula"- Rakalj, metodom višeetažnog otkopavanja uz primjenu metode gravitacijskog transporta, cijeli ciklus utovara i transporta odminirane mineralne sirovine odvijati će se samo na osnovnom radnom platou kamenoloma, na koti +15 m.n.m. (Slika 14). Srednja vrijednost dužine transporta od "čela" radilišta do usipnog bunkera pokretnog postrojenja za drobljenje i klasiranje, odnosno do "tamponskog" veza za utovar u brod iznosi približno 300 m (L min = 50 m; L max = 450 m). Vrijeme trajanja jednog ciklusa vožnje, odnosno eksploatacijski kapacitet kamiona-dampera, za različite udaljenosti biti će: L = 50 m (0,05 km), t ck = minuta Q expl = 60 / 6.5 x 15 x 0.9 x 0.85 = m 3 /sat Q expl = 105 x 294 x 7 = m 3 /god. 51

52 L = 100 m (0,1 km), t ck = minuta Q expl = 60 / 7 x 15 x 0.9 x 0.85 = m 3 /sat Q expl = 98 x 294 x 7 = m 3 /god. L = 200 m (0,2 km), t ck = minuta Q expl = 60 / 7.5 x 15 x 0.9 x 0.85 = m 3 /sat Q expl = 92 x 294 x 7 = m 3 /god. L = 300 m (0,3 km), t ck = minuta Q expl = 60 / 8 x 15 x 0.9 x 0.85 = m 3 /sat Q K.expl = 86 x 294 x 7 = m 3 /god. L = 400 m (0,4 km), t ck = minuta Q expl = 60 / 9 x 15 x 0.9 x 0.85 = m 3 /sat Q expl = 76 x 294 x 7 = m 3 /god. L = 450 m (0,45 km), t ck = minuta Q expl = 60 / 9.5 x 15 x 0.9 x 0.85 = m 3 /sat Q expl = 72 x 294 x 7 = m 3 /god. Budući da proračunati kapacitet prijevoza za jednu transportnu jedinicu zapremine sanduka od 15 m 3 (na srednjoj udaljenosti L sr. = 300 m) iznosi Q sr. = m 3 /god., proizlazi zaključak da će za ostvarenje planirane dinamike transporta od ukupno m 3 materijala u rastresitom stanju biti potrebno angažirati: N K = Q god. / Q Kgod. = / = transportnih jedinica 52

53 Slika 14. Shematski prikaz utovara i transporta (1-kamion,damper; 2-utovarivač: 3-buldozer: 4- pneumatska bušilica; 5- kompresor) Minirani materijal koji nakon miniranja viših etaža zaostane na međuetažnim bermama mora se rovokopačom ili buldozerom, prebacivati - gurati, preko ruba etaže na osnovni radni plato na koti +15 m.n.m. (Slika 15 i 16). Predviđa se upotreba buldozera s kosom ralicom, srednje klase, čije su tehničke karakteristike slijedeće: - instalirana snaga: 150 kw (200 KS) - ukupna težina: 25 do 30 Mp - specifični pritisak na tlo: 0.55 do 0.70 kp/cm 2 - širina ralice: L = 4.27 m 53

54 - visina ralice: h = 0.97 m - maksimalna sila na nožu: F = 35 do 40 Mp - maksimalna brzina: v 1 = 5 km/sat - naprijed v 2 = 8 km/sat - natrag S obzirom na specifične uvjete rada na etažama, kao i dosadašnja iskustva, može se pretpostaviti, da će se u fazi "guranja" materijala buldozer kretati brzinom od v 1 = 3 km/sat (0.83 m/s). U povratnom hodu, buldozer će se kretati brzinom od v 2 = 6 km/sat, (1.66 m/s). Kako je prosječna dužina puta buldozera, za jedan ciklus oko 50 m, u jednom smjeru, vrijeme trajanja ciklusa iznositi će: T c = l n / t n + l R / t R = 50/ /1.66 = = s U inženjerskoj praksi postoji više različitih načina za proračun kapaciteta buldozera. U ovom slučaju, koristiti će se najjednostavniji i u praksi najčešće upotrebljavan obrazac, odnosno relacija: Q = (π x h 2 x L x 3600 x K E x K R ) / 4 x T C x k R m 3 /sat Q = (π x x 4.27 x 3600 x x 0.80) / 4 x 90 x 1.45 Q = m 3 /sat Q god. = 60.9 x 294 x m 3 /god. h = 0.97 m L = 4.27 m K E = 0.85 K R = T C = 90 s k R = 1,5 - visina ralice - noža - širina ralice - noža - koef. ef. iskorištenja radnog vremena buldozera - opći koef. iskorištenja vremena na radilištu - vrijeme trajanja jednog ciklusa - koeficijent rastresitosti materijala Prema projektnom zadatku, ukupna godišnja proizvodnja na kamenolomu iznosi približno m 3 materijala u rastresitom stanju. Količina materijala koja će nakon miniranja i gravitacijskog transporta "zaostati" na horizontalnim radnim bermama svake pojedine etaže iznositi će prema podacima iz dosadašnje prakse približno 15 do 20 % ukupno minirane mase, tj. oko do m 3. 54

55 Proizlazi da buldozer srednje klase neće moći zadovoljiti potrebe rada na guranju materijala preko ruba etaža na donji - osnovni plato. Zbog toga će se na istom poslu morati angažirati i jedan od raspoloživih rovokopača. Slika 15. Shematski prikaz rada buldozera na etaži frontalni način rada Slika 16. Shematski prikaz rada bagera na etaži bočni način rada 55

56 8.3. Normativi potrošnje U slijedećem prikazu normativa potrošnje uzete su u obzir sve angažirane radne jedinice. Dati su samo približni normativi, neophodni za utvrđivanje godišnjeg plana nabave. Približno se može uzeti da će godišnji nivo utroška materijala u konkretnom slučaju iznositi: - diesel gorivo: kg/god. - motorno ulje: kg/god. - ATF-ulje: kg/god. - HIDRAOL-ulje kg/god. -HIPENOL-ulje: kg/god. - potrošnja masti: kg/god. - utrošak guma: utovarivači kom/god. kamion-damper kom/god Radna snaga Za potrebe normalnog odvijanja procesa otkopavanja, pripreme i tehnološke prerade miniranog materijala u kamenolomu "Sveti Mikula"- Rakalj, te za potrebe posluživanja svih strojeva u proizvodnom procesu biti će neophodan slijedeći broj izvršitelja: - tehnički rukovoditelj kamenoloma 1 izvršitelj - poslovođa 5 izvršitelja - geodetski tehničar. 1 izvršitelj - VKV - bušač. 2 izvršitelja - KV - pomoćni bušač. 2 izvršitelja - VKV - vozač, rukovatelj rud. strojevima izvršitelja - KV - vozač, rukovatelj rud. strojevima... 4 izvršitelja - VKV - mehaničar na održavanju 3 izvršitelja 56

57 - KV - mehaničar na održavanju... 2 izvršitelja - PKV radnik-signalist 1 izvršitelj - VKV - strojar na postrojenju za drobljenje i klasiranje 6 izvršitelja - KV - strojar na postrojenju za drobljenje i klasiranje 6 izvršitelja - pomoćni radnik 4 izvršitelja U k u p n o : izvršitelja Prikaz ukupnog broja potrebne radne snage podrazumijeva zaposlenike u procesu otkopavanja (eksploatacije) i tehnološke prerade. U gornjem prikazu nisu obuhvaćeni radnici na transportu minirane stijenske mase na usipni bunker pokretnog postrojenja za drobljenje i klasiranje, kao ni radnici na prijevozu materijala radi utovara na brod. Investitor naime ne raspolaže vlastitim transportnim jedinicama, već će za potrebe odvoza miniranog materijala na usipni bunker postrojenja za preradu ili direktan odvoz materijala na brod koristi transportne jedinice trećih lica. Svi zaposleni radnici u procesu proizvodnje i tehnološke prerade moraju u smislu svoje stručnosti u cijelosti udovoljavati odredbama Pravilnika o stručnoj osposobljenosti za obavljanje određenih poslova u rudarstvu. 9. ZAVRŠNI RADOVI I SANACIJA KAMENOLOMA 9.1. Tehnička sanacija U završne radove kamenoloma spadaju radovi na konačnom oblikovanju otkopanog prostora kao što su: granica otkopavanja, završne kosine (oblik i nagib), završna kota nivelete, oblik i veličina završnog platoa i završnih bermi i konačno, uređenje i namjena otkopanog prostora. Granica otkopavanja određena je točkama omeđivanja eksploatacijskog polja, a iste moraju biti vidno obilježene i stabilizirane na terenu propisanim betonskim stupićima, te vezane na državnu triangulacionu mrežu. Tehnička sanacija otkopanog prostora biti će provedena na način da završne kosine budu nagnute prema horizontali pod kutom od 60 0 i "lomljene" na 57

58 kotama projektiranih visina završnih bermi pojedinih etaža (+110, +95, +75, i +1,5 m.n.m.). "Horizontalne" završne berme na prijelomima između etaža imaju projektiranu širinu od 10, odnosno 5 m i nagnute su približno 5% prema kosini čela više etaže. Završni plato kamenoloma projektiran je na koti +1,5 m.n.m. i horizontalan je, a s ciljem stvaranja prostora za uređenje "šetnice", atraktivnih zelenih i rekreacijskih površina te izgradnju pratećih turističkih sadržaja u sklopu buduće marine. Dovršetkom iskopa dubinske etaže u granicama zadanih koordinata vršnih točaka iz Idejnog rješenja tvrtke "AD" d.o.o. Pula, praktično su u cijelosti realizirani svi predviđeni preduvjeti tehničke sanacije i završnog otkopavanja preostalog dijela rezervi mineralne sirovine unutar odobrenog eksploatacijskog polja "Podrola"- Rakalj Biološka sanacija U cilju uspješnog provođenja biološke sanacije, otkopani je prostor potrebno urediti i privesti planiranoj namjeni. Prema osnovnim odrednicama iz prihvaćene Studije utjecaja na okoliš, biološka sanacija otkopanog prostora izvesti će se u nekoliko faza: - priprema terena za biološku sanaciju, - ozelenjavanje, - održavanje saniranih površina. U fazu pripreme otkopanog prostora za biološku sanaciju svakako spada projektom određeno izvođenje završnih radova te formiranje završnih etažnih kosina i etažnih bermi. Po izvršenim radovima konačnog formiranja završnih kosina i završnih bermi slijede radovi na dovozu humusnog jalovinskog materijala i zemlje na završne berme, debljine minimalno 5 do 45 cm., a potom razastiranje i sabijanje. Također je potrebno izvršiti iskopavanje jama za sadnju grmolike autohtone vegetacije i stablašica sukladno idejnom rješenju hortikulturnog uređenja okoliša buduće marine. 58

59 Ozelenjavanje (osobito rubnih dijelova otkopanog prostora) i svih površina pripremljenih završnih bermi izvesti sadnjom grmolike i visoke vegetacije, koja mora biti kompatibilna pedološkim i ekološko-vegetacijskim uvjetima šireg područja. U tom će se smislu izvršiti sadnja mladica submediteranske vegetacije, koju predstavlja bijeli grab, smreka, akacija, dren i hrast medunac. Uzduž podnožja etažnih kosina potrebno je zasaditi posebnu vrstu biljaka penjačica, a površine završnih bermi ozeleniti travom, što će u konačnici sigurno u mnogome poboljšati kvalitetu estetskog izgleda pejzaža. Završni plato kamenoloma, na koti +1,5 m.n.m. ostavlja se u izvedenom obliku, uz uvjet, da je površina platoa potpuno očišćena od eventualno zaostalog izminiranog materijala, većih blokova ili nekih drugih neprirodnih nečistoća. Ovaj će se prostor konačno urediti tek u fazi izgradnje buduće marine (Prilog 4), sukladno rješenju iz Glavnog i Izvedbenog projekta izgradnje turističko-rekreacijskog centra "Sv. Agneza"- Rakalj (Slika 17). Slika 17. Izgled kamenoloma Sv. Mikula nakon sanacije i izgradnje turističko-rekreacijskog centra Sv. Agneza Rakalj 59