DOLOKIVI VEE SEEST KAEVANDAMINE JA LÕHKAMINE
Paul Vesiloo, Ingo Valgma
TTÜ mäeinstituut
Ehituseks vajaliku lubjakivi varu ...
Joonis 2. Ekskavaatori kobestuskonks
Katendi all veetasemest kõrgemal on ca 3,9 m ja vee sees 4–6 m paksune
dolokivi kiht,...
puurimine. Puurspindli väljatõmbamisel varises maapõues purunenud dolokivi
laenguauku, tehes lõhkelaengu paigutamise kohat...
Dolokivi kaevandamine Marinova karjääris on uus kogemus vee seest
kaevandamiseks ilma vee pumpamiseta. Mõistagi ei saa nii...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Valgma vesiloo aprillikonverentsi-teesid-2011

130

Published on

Dolokivi, Mäeinstituut

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
130
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Valgma vesiloo aprillikonverentsi-teesid-2011

  1. 1. DOLOKIVI VEE SEEST KAEVANDAMINE JA LÕHKAMINE Paul Vesiloo, Ingo Valgma TTÜ mäeinstituut Ehituseks vajaliku lubjakivi varu paikneb Eesti põhjapoolsel alal. Lõuna-Eestis tuleb killustikku toota peamiselt kruusast, mille kvaliteet sageli ei vasta ehituskillustiku nõuetele. Head killustiku tootmiseks sobivat tooret leidub Lõuna-Eestis Vastseliina lähedal Meremäe dolokivi leiupaigas. Marinova maardla paikneb Ülem-Devoni karbonaatkivimite avamusalal. Pinnakatte setete (moreen, saviliiv) all avanevad Plavinase kihistu Pskovi kihistiku dolo- ja lubjakivid. Katendi keskmine paksus on aktiivse tarbevaru piires keskmiselt 5,8 m. Marinova maardlas koosneb Plavinase kihistu Pskovi kihistiku ülemine osa väga tugevasti purustatud ja karstunud, bioherme sisaldavast biomorfsest savikihtidega lubjakivist. Paekivikihtide tugev purustatus ja lasundi rikutus võib olla tingitud mandrijää survest Devoni platoo paekivist jäänuksaartele, millest ühel asub Marinova dolokivimaardla. Siin esinevat paeala võib vaadelda ka kui kvaternaarieelset murenemiskeskkonda. Meremäe dolokivi kaevandamise tingimused on oluliselt raskemad kui PõhjaEestis. Dolokivi katab keskmiselt 5,8 m paksune savimoreeni kiht, mis tuleb enne kaevandamist eemaldada ja puistangusse vedada. Katend tuleb ladustada puistangutesse, mis võtavad enda alla märkimisväärsed pindalad (Joonis 1). Joonis 1. Katendipuistang 35
  2. 2. Joonis 2. Ekskavaatori kobestuskonks Katendi all veetasemest kõrgemal on ca 3,9 m ja vee sees 4–6 m paksune dolokivi kiht, millest saab toota killustikku. Karjäärist vee ärajuhtimise võimalus puudub tingituna nii maapinna reljeefist, piiriäärsest asukohast kui ka läheduses puuduva veejuhtimise kraavi või jõe olemasolust. Esimese maavara kaevandamise loaga oli lubatud kaevandada dolokivi ainult veetasemest kõrgemal. Dolokivi raimamiseks ei lubatud kasutada puur-lõhketöid. Dolokivi murti lahti 30 tonnise ekskavaatori Komatsu PC 290 noole otsa kinnitatava konksuga (Joonis 2). Kaevandatava kihi keskmine paksus on 3,89 m, kattekivimite keskmine paksus 5,8 m. Katendi tegur K=1,49 m3/m3. See tähendab, et ühe kuupmeetri maavara kaevandamiseks tuleb eemaldada ja karjäärist välja vedada 1,49 m3 moreeni. Seda peetakse paekivikarjääride kohta liiga suureks. Põhja-Eestis on katendi tegur 0,04 m3/m3 kuni 0,25 m3/m3. Vee all on 4–6 m paksune kiht maavara, mida saab suuremas osas välja kaevandada. Katendi tegur väheneks sel juhul 0,7 m3/m3 peale. Maardla 33,27 ha suurusel alal on kokku 1534 tuh. m3 vee all olevat dolokivi varu, millest 553 tuh. m3 on praegusel mäeeraldisel. Vee sees on võimalik kivi raimata ainult puur-lõhketöödega. TTÜ mäeinstituudis koostati vee seest kaevandamise projekt. Lähim hoone on Rjabinka talumaja, mis asub 240 m kaugusel mäeeraldise põhjapiirist. Maja on puithoone. Rjabinka maja vibratsioonitaluvuse järgi arvutati välja korraga plahvatava ohutu laengu suurus. Rjabinka majale lubatav maksimaalne maavõnke kiirus on 9,9 mm/s. Arvutusi kontrolliti katselõhkamisega. Enne lõhkamist võeti lähima talu kaevust vee proov. Proov tehti ka pärast lõhkamist, et välja selgitada vee reostamise võimalust. Lõhketöödega kaasnenud maapinnavibratsioon ja vee kaudu edastatav hüdrauliline löök ei muutnud mingil määral vee kvaliteeti. Lõhketööde seismilist mõju mõõdeti nii lähima maja kui riigipiiri ääres. Peamine vee sees lõhkamise probleem oli lademe ülemise osa kohati märkimisväärselt purunenud kivimi lasu, mille sisse oli raskendatud laenguaukude 36
  3. 3. puurimine. Puurspindli väljatõmbamisel varises maapõues purunenud dolokivi laenguauku, tehes lõhkelaengu paigutamise kohati võimatuks. Laenguaukude puurimiseks tuli puuraugu ülemine osa puurida ca 1,5 korda jämedama puuriga, auku pandi plassmassist toru ja siis jätkati normaalse 100 mm puurkrooniga puurimist kuni kihi põhjani. Mõistagi kulus sellise laenguaukude puurimise peale rohkem aega ja raha. Puur-lõhketöödega raimatud dolokivi kaevandamiseks seisab ekskavaator lasu lael, ammutab vee seest lõhatud kivi ja tõstab selle karjääri põhjale nõrguma. Veest nõrutatud kivi tõstetakse kas kopplaaduriga või ekskavaatoriga kallurile ning veetakse purustussõlme. Kivi võib purustussõlme vedada ka kopplaaduriga (Joonis 3). Joonis 3. Vee alt kaevise ekskavaatoriga ammutamine ja kopplaaduriga vedamine 37
  4. 4. Dolokivi kaevandamine Marinova karjääris on uus kogemus vee seest kaevandamiseks ilma vee pumpamiseta. Mõistagi ei saa nii lühikese kaevandamise ajaga veel teha lõplikke järeldusi ja kokkuvõtteid. On selgunud: et kaevandamine vee seest ei reostanud kaevude vett; tööd saab teha siis, kui ööpäevane temperatuur on kogu aeg üle 0o C. Pole veel selgunud majanduslik tasuvus. Saadud kogemuse alusel ei saa väita, et lubja- ja dolokivi tuleks hakata kaevandama ainult vee seest. Igal juhul, kui on olemas vee pumpamise võimalus, tuleks kaevandada kaljuseid kivimeid vee pumpamisega. Kuid teatud tingimustel, nagu Marinova karjäär, kus vee pumpamise võimalused puuduvad, katendi tegur on väga suur, on vee seest kaevandamine õigustatud. Uuring on seotud säästva kaevandamise uuringuga – mi.ttu.ee/ETF7499. Vesiloo, P., Anepaio, A., 2011. Uus killustiku toorme kaevandamise tehnoloogia. Inseneeria 02.2011, TTÜ mäeinstituut. Valgma, I., Karu, V., Kolats, M., 2008. Killustav killustik – settekivimitel paiknev Eesti vaevleb killustiku kaevandamise hirmudes, teadmatuses ja ehitusmaterjalide puuduses. Kogumikus „Killustiku kaevandamine ja kasutamine”. Valgma, I. (Toim.). TTÜ mäeinstituut, Tallinn, 49–53. KAEVANDAMISE TÄITMISUURINGUD Jüri-Rivaldo Pastarus, Ingo Valgma, Vivika Väizene, Aleksander Pototski TTÜ mäeinstituut Tänapäeval kasutatakse Eesti põlevkivikaevandustes puur-lõhketöödega kamberkaevandamise tehnoloogiat, mis on küllaltki efektiivne. Kuid kahjuks põlevkivikihindi kaevandamissügavusel üle 60 m suurenevad kaod tervikutes kuni 40 %-ni. Teisest küljest aga tekivad tootmisjääkide (-jäätmete) kasutamise ja ladustamise (ladestamise) probleemid. Põlevkivitööstus annab suure hulga neutraalset (lubjakivi) ja ohtlikke (põlevkivituhk) jääke (jäätmeid). Kasvuhoonegaaside mineraalne sekvestreerimine võimaldab lahendada ohtlike jääkide (jäätmete) probleemi ja vähendada nende gaaside emissiooni atmosfääri. Põlevkivituha ja lubjakivi kasutamine täitematerjalina vähendab nende ladustamise (ladestamise) mahtu ja pindala maapinnal ning seoses sellega ka keskkonnatasusid ning aitab täita EL direktiive. Üheks perspektiivseks variandiks on täitmise tehnoloogia kasutamine, mis nõuab kasutatava kaevandamisviisi moderniseerimist. Täitmise tehnoloogia rakendamisel kaevandustes on suur positiivne mõju Eesti põlevkivitööstusele, sest aitab kokku hoida varusid ja tõsta tööde efektiivsust ning ohutust. Maailmapraktika on näidanud, et täitmise efekt on märgatav. Eestis alustati tardsegudega täitmise alaseid uuringuid 1980-ndatel aastatel. Uuringute põhieesmärkideks oli maapinna püsivuse säilitamine, maavarakao vähendamine ja tootmisjääkide (-jäätmete) ohutu kasutamine. Uuringute käigus katsetati erinevate tardsegude variante põlevkivituha, rikastusjääkide (-jäätmete) ja liiva baasil. Tulemused kinnitasid tardsegude kasutamise võimalust ja otstarbekust põlevkivikaevandamise allmaatehnoloogias. Praktiliseks väljundiks oli Kiviõli kaevanduse sulgemine, kus täideti 30 000 m3 kaeveõõnsusi maapealsete objektide 38

×