Podzemna eksploatacija kamena
Podzemna eksploatacija predstavlja jedan relativno novi pristup u eksploataciji kamena. I dok je površinska eksploatacija i dalje najzastupljenija metoda dobivanja kamena, podzemna metoda može zamijeniti površinsku kod onih dijelova ležišta čija je eksploatacija tehnički zahtjevna i ekonomski nerentabilna. Unatoč nizu prednosti koje podzemna eksploatacije nudi u odnosu na površinsku, njena primjena nije uvijek moguća već ovisi o nizu geoloških i fizičko-mehaničkih svojstava stijenske mase.
Kako bi se površinskim načinom rada pristupilo ležištu, potrebno je ukloniti otkrivku, neprofitabilnu stijensku masu koja prekriva korisnu mineralnu sirovinu. U slučaju kada je otkrivka velike debljine, javljaju se veliki troškovi u vidu njenog uklanjanja i zbrinjavanja, što može dovesti u pitanje rentabilnost eksploatacijskog polja. Pri podzemnom načinu rada, eksploatacija se vrši ispod otkrivke koja se „ostavlja“ u krovini podzemnog kopa čime su ukupni troškovi eksploatacije umanjeni za trošak uklanjanja i zbrinjavanja otkrivke (Farkaš et al.). Budući da se eksploatacija odvija ispod površine, podzemni kamenolomi u znatno manjoj mjeri narušavaju izgled krajolika čineći ih ekološki i estetski prihvatljivijom opcijom od površinskih kamenoloma.
Kod površinske eksploatacije, primarni blok visine radne fronte se prvo mora piljenjem odvojiti od ostatka stijenske mase, potom oboriti i tek onda rezati u sekundarne tj. komercijalne blokove. U podzemnim kamenolomima koristi se specijalizirani stroj za rezanje kamena (podzemna sjekačica) koja reže stijensku frontu izravno u komercijalne blokove čime je tehnološki proces dobivanja blokova znatno pojednostavljen i ubrzan.
Princip razrade podzemnih kamenoloma
Najzastupljenija metoda podzemne eksploatacije kamena je komorno-stupna metoda. Vađenjem kamenih blokova razvijaju se eksploatacijske komore, dok se ostavljanjem kamena u obliku potpornih stupova osigurava podzemni kop od urušavanja krovine.
Ovisno o tlačnoj čvrstoći potpornog stupa te stanju diskontinuiteta u stupovima i krovini, određuje se omjer između površine galerije i površine stupova. Što je stanje stijenske mase u krovini i stupovima nepovoljnije, to je potrebna veća površina potpornih stupova.
U svrhu dimenzioniranja stupova potrebno je odrediti iznos naprezanja koji djeluje po stupu i tlačnu čvrstoću potpornog stupa. Sa ciljem dobivanja što većih i cjelovitijih blokova, otkopne galerije se otvaraju u intaktnim dijelovima ležišta dok se stupovi formiraju iz dijelova raspucanih diskontinuitetima. Iz tog razloga, vrlo je važno procijeniti utjecaj diskontinuiteta na tlačnu čvrstoću potpornih stupova na temelju njihovog broja i nagiba (Farkaš et al.).
Omjer tlačne čvrstoće i naprezanja u potpornom stupu daju nam faktor sigurnosti čiji preporučeni iznos za potporne stupove iznosi 1.8 i na temelju kojeg se određuju širina i duljina stupova i komora (Farkaš et al.).
Nakon izvađenih blokova, posao inženjera je ucrtati ostvarenu eksploataciju na rudarskoj karti te odrediti pružanje diskontinuiteta radi daljnjeg planiranja napredovanja podzemnog kamenoloma.
Osnovni nedostatak podzemne metode u odnosu na površinsku je taj da se veliki udio korisne mineralne sirovine (oko cca 20% a ponekad i više) ostavlja u potpornim stupovima radi osiguranja podzemnog kamenoloma. Osim toga, podzemna eksploatacija zahtijeva opsežnije istražne radove koji su potrebni za utvrđivanje optimalne veličine i pogodnog rasporeda potpornih stupova. Također, početna investicija u podzemni kamenolom je veća budući da se pri podzemnoj eksploataciji koriste kompleksniji strojevi od onih za rad na površini, a budući da se rad odvija u podzemlju, potrebno je razviti sustav vjetrenja što dodatno povećava troškove eksploatacije.
Zaključak
Tehnološkim napretkom rudarske mehanizacije razvijena je metoda koja je omogućila relativno jednostavnu eksploataciju teško dostupnih ležišta kamena. I dok je odabir eksploatacijske metode prvenstveno određen geološkim, fizičko-mehaničkim i ekonomskim uvjetima, ekološka prihvatljivost je argument koji može učiniti prevagu u korist podzemne eksploatacije. Porastom osviještenosti društva prema očuvanju krajolika, podzemni kamenolomi omogućuju rentabilnu eksploataciju koja je ujedno i prihvatljiva za okoliš i društvo.
