Eruptivni materijali.pdf

D. Vrkljan, M. Klanfar Tehnologija nemetalnih mineralnih sirovina

Eruptivni materijali lipanj 2010. 1

SADRŽAJ

1. Eruptivne stijene 2

1.1. Ležišta (eksploatacijska polja) eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj 4

1.2. Eksploatacija eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj 5 1.3. Eksploatacijske rezerve eruptivnih materijala

u Republici Hrvatskoj 9

2. Dijabaz 13

2.1. Ležišta dijabaza na Papuku 15 2.2. Eksploatacija dijabaza na području Papuka 17 2.2.1. Primjena pokretnih postrojenja za sitnjenje i klasiranje 23 2.3. Ležište dijabaza na Medvednici 27

2.3.1. Eksploatacija dijabaza na Medvednici 28

2.4. Ležište dijabaza na Kalniku 32 2.5. Uvjeti kvalitete mineralne sirovine za eruptivne kamene agregate 34 2.6. Uvjeti kvalitete mineralne sirovine za tehnološki postupak

proizvodnje mineralne vune 34

2.6.1. Kemijski sastav 34

2.6.2. Granulometrijski sastav 36

2.7. Mineralna vuna 37

2.7.1 Staklena vuna 37 2.7.2 Tehnologija proizvodnje staklene vune 38

2.8. Kamena vuna 40

2.8.1. Tehnologija proizvodnje kamene vune 41

2.8.2. Nusproizvodi 43



2.8.3. Postupak briketiranja 44

2.8.4. Svojstva kamene vune 44

2.8.4.1. Otpornost na požar 44

2.8.4.2. Toplinska vodljivost 45 2.8.4.3. Zaštita od buke i vibracija 45

2.8.4.4. Trajnost oblika 46

2.8.4.5. Vodootpornost 46

2.9. Osnovni financijsko-ekonomski pokazatelji eksploatacije dijabaza 47 2.9.1. Troškovi ulaganja 47

2.9.2. Rashodi poslovanja 48 2.9.3. Ukupni prihod 49

2.9.4. Bruto dobit i porez na dobit 50

2.9.5. Ocjena isplativosti ulaganja 51



1. Eruptivne stijene

Eruptivne stijene (eruptivci) nastale su iz magme. Mineralne sirovine se sukladno starom Zakonu o rudarstvu (iz 1995. godine) dijele u 7 grupa, odnosno sukladno novom Zakonu o rudarstvu (iz 2009. godine) u 5 grupa. Klasifikacijski element pri ovim podjelama u rudarskoj legislativi je zapravo uporaba mineralnih sirovina za određenu namjenu, pa se tako u ovim klasifikacijama ne pojavljuje pojam erutivci ili eruptivni materijali. Međutim, sukladno podjelama u rudarskoj legislativi eruptivne stijene mogu se koristiti kao tehničko-građevni kamen, kao industrijska sirovina i kao arhitektonsko građevni kamen. Eruptivne ili magmatske stijene u Hrvatskoj su rijetke, prevladavaju karbonatne stijene. Analogno tome eruptivne stijene se puno manje eksploatiraju, ima svega, reda veličine, desetak eksploatacijskih polja eruptivnih materijala. Eruptivne stijene uglavnom su prošle veći ili manji stupanj metamorfoze. U Hrvatskoj od eruptivnih stijena pojavljuju se i eksploatiraju dijabazi, spiliti, andeziti, amfiboliti, graniti, gabre i gnajsevi. Međutim, rjeđe pojavljivanje eruptivnih stijena u Hrvatskoj, još više potencira njihov značaj. Njihova primjena u niskogradnji za završne habajuće slojeve i za proizvodnju izolacijskih građevnih materijala, gotovo da svrstava ove mineralne sirovine u strateške za ekonomiju neke države.

Magmatske stijene nastaju iz magme, pretežno silikatne taljevine iz Zemljine unutrašnjosti. Osam je glavnih elemenata u sastavu magme: kisik (O), silicij (Si), aluminij (Al), željezo (Fe), kalcij (Ca), natrij (Na), kalij (K) i magnezij (Mg). Magma sadrži i fluidne sastojke, plinove i pare. (Vrkljan M., 2001.) Magmatske stijene se klasificiraju prema sadržaju SiO2 (kiselosti), mjestu postanka i mineralnom sastavu.

Tablica 1. Podjela magmatskih stijena prema mineralnom sastavu



Prema sadržaju SiO2 dijele se na: ♦ ultrabazične - <od 45 % masenih SiO2, ♦ bazične – 45 do 52 % masenih SiO2, ♦ neutralne – 52 do 63 % masenih SiO2 ♦ kisele - > od 63% masenih SiO2. Prema mjestu postanka magmatske stijene mogu biti intruzivne, efuzivne i žične. Intruzivne stijene (dubinske) nastale su u uvjetima visokog tlaka polaganim hlađenjem i potpunom kristalizacijom magme u dubljim dijelovima litosfere. Efuzivne stijene (površinske) nastale su brzom kristalizacijom ili skrutnjavanjem lave pri niskom tlaku na površini litosfere ili blizu nje. Žične stijene spona su između prethodnih dviju skupina, nastaju hlađenjem i kristalizacijom magme, lave, vrućih otopina i para utisnutih u pukotine stijena. Prema mineralnom sastavu razlikuje se velik broj skupina čiji su predstavnici navedeni u tablici 1. 1.1. Ležišta (eksploatacijska polja) eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj

Ležišta eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj eksploatiraju se svega na nekoliko lokaliteta:

- dijabaz na Papuku (nositelj koncesije IGM „Radlovac“d.d. Orahovica,

eksploatacijska polja Brenzberg-Točak, Žervanjska), - dijabaz kod Lasinje (Banija) (nositelj koncesije „Beton Lučko“ d.o.o.,

eksploatacijsko polje „Kremešnica“), - dijabaz na Kalniku (nositelj koncesije „Kaming“ d.o.o. Ljubeščica, eksploatacijsko

polje „Hruškovec“), - dijabaz na Medvednici (nositelj koncesije „Hidrel“ d.o.o. Velika Gorica,

eksploatacijsko polje „Jelenje Vode“), - dijabaz na Baniji kod Topuskog (eksploatacijsko polje „Bojna“), - dijabaz na Baniji kod Hrvatskih sela (nositelj koncesije „Hidroelektra

niskogradnja“ d.d. Zagreb, eksploatacijsko polje „Hrvatsko selo“), - dijabaz na Baniji (u fazi otvaranja nositelj koncesije „Produkt“ d.o.o. Zagreb,

istražno polje „Kremešnica-Lasinjski Sjeničak“) - amfibolit na Papuku (nositelj koncesije „Kamen-Ingrad“ d.d. Požega,

eksploatacijsko polje „Vetovo“), - amfibolit na Psunju (nositelj koncesije „Kamen-Psunj“ d.o.o. vlasnik Asamer-

Hufnagel – Austrija, eksploatacijsko polje „Fukinac“) - andezit (nositelj koncesije GP „Krk“ d.d. Krk, eksploatacijsko polje „Fužinski

Benkovac“) - trahibazalt na Krndiji (nositelj koncesije „Kamenolom Gradac“ d.d. Gradac

Našički, eksploatacijsko polje „Torine“) - amfibolit, granit, gnajs na Moslavačkoj gori (nositelj koncesije „Radek gradnja“

d.o.o. Kutina, eksploatacijsko polje „Pleterac“), - gnajs na Moslavačkoj gori (nositelj koncesije „IGM Moslavinakamen“ d.o.o.

Kutina, eksploatacijsko polje „Mikleuška“),



Slika 1. Eksploatacijska polja eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj 1.2. Eksploatacija eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj Eksploatacija eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj odvija se unutar svega desetak eksploatacijskih polja. Od eruptivnih stijena otkopavaju se ponajviše dijabaz, spilit, amfibolit, andezit, granit i gnajs. Otkopane količine dijabaza u Republici Hrvatskoj u razdoblju 2000. do 2008. godine prikazane su u tablici 2. i dijagramu 2..

Tablica 2. Eksploatacija dijabaza u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008. u m3

Eksploatacijsko polje 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. Brenzberg - Točak 71500 100000 114825 107142 85715

Žervanjska 15000 0 0 28571 0 Hruškovec 52500 51000 85000 91200 95000

Jelenje Vode 24480 24108 41567 61860 71630 Bojna 14790 14790 46307 99760 76950

ΣΣΣΣ 178270 189898 287699 388533 329295 Eksploatacijsko polje 2005. 2006. 2007. 2008.

Brenzberg - Točak 102150 121430 57143 75515

Žervanjska 0 53570 95000 38750

Hruškovec 77000 120000 129000 40000

Jelenje Vode 50960 30450 32430 53400

Bojna 4400 88943 62000 10500 ΣΣΣΣ 234510 414393 375573 218165

* nisu iskazane otkopane količine za eksploatacijsko polje „Kremešnica” kod Lasinje



U razdoblju 2000. do 2006. godine otkopane količine dijabaza povećane su za 230%. Rastu otkopanih količina pogodovala je intenzivna izgradnja autocesta (Sl. Brod – Lipovac, Zagreb-Split, Zagreb-Rijeka, koridor Vc) te dijelom i pojava novog proizvođača kamene vune (Rockwell, Potpičanj). Nakon ove rekordne godine dolazi do pada otkopanih količina, posebice 2008. godine. U ovim količinama nisu odvojene količine proizvedene za potrebe cestogradnje odnosno potrebe proizvodnje mineralne vune.

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. 2008.

u m

3

Slika 2. Otkopane količine dijabaza u Republici Hrvatskoj 2000. - 2008.

Pretežne količine dijabaza otkopane su unutar eksploatacijskih polja „Hruškovac”, „Brenzberg-Točak” i „Bojna” (reda veličine oko 100 000 m3 po pojedinom kopu). Uočljive je nestabilnost i znatnije varijacije u proizvodnji od godine do godine. Valja napomenuti da se tri od pet eksploatacijskih polja nalaze unutar zaštićenih dijelova prirode (Brenzberg-Točak, Žervanjska, Jelenje vode) gdje je zapriječeno proširenje postojećih eksploatcijskih polja te otvaranje novih, što u budućnosti može dovesti do nedostupnosti ove sirovine u Hrvatskoj i potrebi uvoza. Godišnja proizvodnja amfibolita prikazana je u tablici 3. i dijagramom 3. Jedino je 2002.godine eksploatirano manje od 100 tisuća m3, dok je najviše eksploatirano 2008. godine.

Tablica 3. Eksploatacija amfibolita u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.

Eksploatacijsko polje 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. Vetovo 103100 104200 40600 116880 70983 Fukinac 0 8600 47600 131370 91160 ΣΣΣΣ 103100 112800 88200 248250 162143 Eksploatacijsko polje 2005. 2006. 2007. 2008. Vetovo 100713 80156 142500 623152

Fukinac 150860 145970 171140 168430

ΣΣΣΣ 251573 226126 313640 791582 Nagli porast otkopanih količina u 2007. godini a posebice u 2008. godini (eksploatacijsko polje Vetovo) valja pripisati intenzivnoj izgradnji autocete na koridoru Vc (Osijek – Velika Kopanica).



0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. 2008.

u m

3

Slika 3. Eksploatacija amfibolita u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.

Godišnja proizvodnja andezita je iznosila oko 200 tisuća m3 ( tablica 4.). Najveća količina andezita eksploatirana je 2007. godine, kad je eksploatirano 640 tisuća m3.

Tablica 4. Eksploatacija andezita u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.

Eksploatacijsko polje 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. Fužinski Benkovac 34000 12000 32000 27600 15744 Torine 134228 134496 184594 199255 203979 Σ 168228 146496 216594 226855 219723 Eksploatacijsko polje 2005. 2006. 2007. 2008. Fužinski Benkovac 19600 19920 26740 37005

Torine 212381 266875 613455 180238 Σ 231981 286795 640195 217243

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. 2008.

u m

3

Slika 4. Eksploatacija andezita u republici Hrvatskoj 2000. – 2008.



Nagli porast otkopanih količina u 2007. godini (eksploatacijsko polje Torine koje se nalazi na Krndiji) valja pripisati intenzivnoj izgradnji autocete na koridoru Vc (Osijek – Velika Kopanica). U tablici 5. sumarno su iskazane otkopane količine eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj za razdoblje od 2000. do 2008. godine.

Tablica 5. Eksploatacija eruptivaca u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.

Mineralna sirovina 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. Dijabaz 178270 189898 287699 388533 329295 Amfibolit 103100 112800 88200 248250 162143 Andezit 168228 146496 216594 226855 219723 ΣΣΣΣ 449598 449194 592493 863638 711161 Mineralna sirovina 2005. 2006. 2007. 2008. Dijabaz 234510 414393 375573 218165

Amfibolit 251573 226126 313640 791582

Andezit 231981 286795 640195 217243

ΣΣΣΣ 718064 927314 1329408 1226990 Dijabaz kao najzastupljeniji eruptivac je bio i najviše eksploatiran uz iznimku 2007. i 2008. godine. U razdoblju od 2000. do 2008. godine otkopane količine eruptivnih materijala su gotovo utrostručene.

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. 2008.

u m

3

Slika 5. Eksploatacija eruptivaca u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.



1.3. Eksploatacijske rezerve eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj

Obzirom na ograničene količine eruptivnih materijala u Republici Hrvatskoj, važno je utvrditi eksploatacijske rezerve kako ovaj važni resurs ne bi ostao neiskorišten.

Eksploatacijske rezerve dijabaza zbog povećane eksploatacije imaju tendenciju smanjivanja. Još jedan razlog je nemogućnost širenja pojedinih ležišta te nemogućnost otvaranja novih eksploatacijskih polja na ležištima koja su poznata, pogotovo onih koja se nalaze unutar parkova prirode. Uz godišnju eksploataciju od 300 000 m3 ove rezerve su dovoljno za zadovoljenje potreba tijekom 15 godina.

Tablica 6. Eksploatacijske rezerve dijabaza u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.

Eksploatacijsko polje 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. Brenzberg - Točak 1251725 1153730 1041730 936730 852730 Žervanjska 1153784 1153784 290910 262912 262912 Hruškovec 1960300 1914000 1837000 1754920 1410700 Jelenje Vode 963613 940505 898940 837070 959750 Bojna 3440874 3401810 3355503 3061027 3085375 ΣΣΣΣ 8770296 8563829 7424083 6852659 6571467 Eksploatacijsko polje 2005. 2006. 2007. 2008. Brenzberg - Točak 732022 613020 557020 482819

Žervanjska 262912 210414 2243991 2206578

Hruškovec 1332000 1217770 1088700 1084800

Jelenje Vode 904790 874340 841910 820940

Bojna 3081064 2993898 2933138 4802 ΣΣΣΣ 6312788 5909442 7664759 4599939

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

9000000

10000000

2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. 2008.

u m

3

Slika 6. Eksploatacijske rezerve dijabaza u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.



Eksploatacijske rezerve amfibolita iznosile su preko 2 milijuna m3 (tablica 7.). U eksploatacijskom polju “Vetovo” potvrđene su 2008. godine znatne nove eksploatacijske rezerve tako da ukupne potvrđene eksploatacijske rezerve u Republici Hrvatskoj iznose više od 7 milijuna m3.

Tablica 7. Eksploatacijske rezerve amfibolita u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.

Eksploatacijsko polje 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. Vetovo 1293650 1378410 1378410 1378410 1378410 Fukinac 1388700 1380100 1342490 1201120 1109960 Σ 2682350 2758510 2720900 2579530 2488370 Eksploatacijsko polje 2005. 2006. 2007. 2008. Vetovo 1378410 1306000 1306000 6279566 Fukinac 959100 1183710 1012570 847100 Σ 2337510 2489710 2318570 7126666

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. 2008.

u m

3

Slika 7. Eksploatacijske rezerve amfibolita u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.

Tablica 8. Eksploatacijske rezerve andezita u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.

Eksploatacijsko polje 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. Fužinski Benkovac 555000 1542190 1510826 1483250 2288656 Torine 2820388 2494311 2812087 2622795 2429008 ΣΣΣΣ 3375388 4036501 4322913 4106045 4717664 Eksploatacijsko polje 2005. 2006. 2007. 2008. Fužinski Benkovac 2269430 2249913 2224228 2187963

Torine 2227253 2325440 2616831 5250299

ΣΣΣΣ 4496683 4575353 4841059 7438262



Eksploatacijske rezerve andezita kretale su se između 3 i 5 milijuna m3, dok su 2008. godine potvrđene nove eksploatcijske rezerve unutar eksploatacijskog polja “Torine” tako da ukupne eksploatacijske rezerve iznose preko 7,4 milijuna m3.

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. 2008.

u m

3

Slika 8. Eksploatacijske rezerve andezita u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008. U tablici 9. i dijagramu 9. iskazano je kretanje potvrđenih eksploatacijskih rezervi eruptivnih stijena u Republici Hrvatskoj za razdoblje od 2000. do 2008. godine. Do 2008. godine količina eksploatacijskih rezervi kretala se između 12 i 15 miliona m3, da bi 2008. godine nakon potvrđivanja novih eksploatacijskih rezervi u eksploatacijskim poljima „Vetovo” (amfibolit) i „Torine” (andezit) rezerve povečane na preko 19 miliona m3. Uzimajući u obzir otkopane količine eruptivnih materijala u 2008. godini od preko 1,2 milon m3 ove eksploatcijske rezerve dostatne su za 15 godina proizvodnje.

Tablica 9. Eksploatacijske rezerve eruptivaca u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.

Mineralna sirovina 2000. 2001. 2002. 2003. 2004. Dijabaz 8770296 8563829 7424083 6852659 6571467 Amfibolit 2682350 2758510 2720900 2579530 2488370 Andezit 3375388 4036501 4322913 4106045 4717664 ΣΣΣΣ 14828034 15358840 14467896 13538234 13777501Mineralna sirovina 2005. 2006. 2007. 2008. Dijabaz 6312788 5909442 7664759 4599939

Amfibolit 2337510 2489710 2318570 7126666

Andezit 4496683 4575353 4841059 7438262

ΣΣΣΣ 13146981 12974505 14824388 19164867



0

5000000

10000000

15000000

20000000

25000000

2000. 2001. 2002. 2003. 2004. 2005. 2006. 2007. 2008.

u m

3

Slika 9. Eksploatacijske rezerve eruptivnih stijena u Republici Hrvatskoj 2000. – 2008.



2. Dijabaz Od eruptivnih stijena najčešće se u Hrvatskoj pojavljuje i eksploatira dijabaz pa ga se iz tog razloga, ali i zbog njegovog korištenja za habajuće slojeve kod završnih slojeva cestovnih prometnica te kao sirovina za proizvodnju izolacijskih materijala, posebno ističe i apostrofira. Dijabaz, vrijedna mineralne sirovine, značajna je posebice u dva gospodarska aspekta:

- izrada završnih, habajućih slojeva asfaltbetona na cestama svih prometnih

opterećenja, - sirovina za proizvodnju mineralne vune koja se koristi kao izolacijski materijal čime se povećava energetska učinkovitost građevina

Eruptivni kameni agregat je zbog svojih izuzetnih fizičko-mehaničkih značajki (velike tlačne čvrstoće, velike otpornosti na habanje, slabog upijanja vode, postojanosti na djelovanje mraza) neophodan za izradu završnih, habajućih slojeva asfalta. Bolje prianjanje pneumatika, omogučuje veće brzine i povećava sigurnost prometa te je ugradnja eruptivnih agregata u završni sloj asfalta na autocestama obavezna sukladno važećim propisima. U budućnosti potrebe za ovakovim materijalima biti će veće, jer osim izgradnje novih autocesta trebat će i veće količine za održavanje izgrađenih kolovoznih površina. Susjedna Slovenija neme niti jedno komercijalno ležište eruptivnih mineralnih sirovina i prisiljena je svoje potrebe podmirivati uvozom. Ovakav, gotov strateški značaj eruptivnih materijala u dva vitalna gospodarska segmenta, prometu i energetici, potenciran je ograničenošću ovog resursa na prostoru Hrvatske gdje se nalazi svega na desetak lokaliteta. U tom smislu neracionalno je i neopravdano ovaj prirodni resurs ostavljati neiskorišten. Naime, potencijalno najproduktivnija ležišta dijabaza, nalaze se unutar zaštićenih dijelova prirode, gdje se eksploatacija mineralnih sirovina želi zabraniti ili se želi ograničiti širenje postojećih eksplotacijskih polja te ne dopustiti otvaranje novih.

Dijabaz je hipoabisalna (potpovršinska ili žilna) vulkanska stijena nastala utiskivanjem gabroidne magme ili lave plitko pod površinom Zemlje pa je to stijena na prijelazu između gabra i bazalta odnosno na prijelazu između intruzivnih i efuzivnih stijena. (Tišljar, 1999). Dijabaz posjeduje tipičnu dijabaznu ofitsku strukturu (struktura isprepletenih štapićastih plagioklasa čije međuprostore ispunjava piroksen, najčešće augit), homogenu teksturu i agregat plagioklasa, piroksena, klorita, kvarca, opakog minerala i ostalih sastojaka. Plagioklasi se nalaze kao kratki i izduženi idiomorfni prizmatski presjeci. Procesima trošenja prelaze u sericit, kalcit i kaolin. Pirokseni se nalaze kao veća alotriomorfna zrna izrazite kalavosti i dvostruke kalavosti. Od ostalih minerala najviše ima Fe – kalcita, sericita i kaolina nastalih u procesima alteracije. Akcesorni minerali su apatit i granit. Dijabazna ofitska struktura uzrok je velikoj kompaktnosti dijabaza koji je jedna od najčvršćih i najžilavijih stijena uopće. U našoj zemlji ima ga na sjevernoj strani Zagrebačke gore, na Ivanščici, Papuku, Kalničkom gorju, Samoborskoj gori, kod Topuskog itd., ali je redovito slabije ili jače hidrotermalno izmijenjen, što mu slabi fizikalna i mehanička svojstva. Zbog izmjena je zelenkaste boje.



tumač: Cpx – alotriomorfni klinopirokseni Ab - albitni plagioklasi Chl - klorit

Ti - željezom bogati titanit i titanski magnetit

Slika 10. Mikroskopski snimak metadijabaza iz Banijskog ofiolitnog kompleksa lasinja Na slici 10. prikazan je mikroskopski snimak metadijabaza iz Banijskog ofiolitnog kompleksa Alotriomorfni klinopirokseni (oznaka na fotografiji Cpx) uklapaju brojne plagioklase i to ne bazične plagioklase (što je tipično za dijabaze), već albitne plagioklase. Primarni bazični plagioklasi su kasnije alterirani u albitne plagioklase (oznaka Ab), što se najčešće događa zbog reakcije magmatske stijene s morskom vodom (zamjena kalcija sa natrijem). Stoga je ispravno ovu stijenu nazvati metadijabazom. Stijene koje imaju dijabaznu ili intersertalnu strukturu su posebno žilave, imaju veliku tlačnu čvrstoću i veliki otpor na udarce i na habanje. Krupnozrnasti varijeteti dijabaza tj. dijabazi izrazito krupnozrnaste dijabazne strukture poznati su kao doleriti. U tablici 10. iskazane su tipične fizičko-mehaničke značajke dijabaza.

Tablica 10. Tipična fizičko-mehanička svojstva dijabaza

Gustoća dijabaza 2.85-3.15 g/cm3

Prostorna masa 2.8-3.1 g/cm3

Poroznost 0.1-1% volumena

Upijanje vode 0.2-1.0 % mase

Tlačna čvrstoća 200-400 MPa



Dijabaz je u svijetu najpoznatiji crni arhitektonsko-građevni kamen koji se ponajviše primjenjuje u arhitekturi groblja. Svježi dijabaz može se uglačati do briljantno visokog sjaja koji je trajan. (Crnković i Šarić, 1992) 2.1. Ležišta dijabaza na Papuku U sklopu projekta vodoopskrbe grada Osijeka poznati geolog A.G. Koch iz Beča u svom izvješću iz 1895. godine spominje vrela i potoke Papuke i Krndije te nalazišta tehničkog i drugog kamena. Baruni Gutman financiraju 1894. godine geološka istraživanja koja su temelj za pripremu projekta iskorištavanja ležišta dijabaza. Baruni Gutman bili su osnivači i vlasnici drvnoprerađivačkog poduzeća u Belišću (tvornice tanina, destilacije, parketa, bačava i drugo). Početkom 20. stoljeća zapošljavali su oko 3000 radnika i posjedovali oko 70000 jutara šuma. U Belišću je 1884. godine puštena u pogonu parna pilana koja je sa 490 radnika spadala u najkrupnija industrijska poduzeća u Slavoniji. Razvoj drvno prerađivačke industrije pratio je i razvoj želejzničke mreže, čija je duljina 1884. godine iznosila 40 km. Do 1908. godine tvrtka Gutman izgradila je 180 km uskotračne (širina 1,0 m) vicinalne pruge za javni promet te 200 km šumskih pruga (širine 0,60 do 0,76 m). Gradnje pruga radi eksploatacije drva stvorila je potrebu za kamenim materijalom za gradnju i održavanje pruga. Tvrtka „S.H. Gutman“ započela je eksploataciju tehničko-građevnog kamena na lokaciji Radlovac pored Orahovice 1905. godine. Istovremeno je na lokaciji Hercegovac počelo pečenje vapna.

Slika 11. Geološka karta sjevernih padina Papuk (južno od grada Orahovice)

Osnovna značajka sjevernih padina Papuka je velika površinska raspostranjenost

tektonski intenzivno poremećenih stijena prekambrijske, paleozojske, trijaske i pliocenske



starosti u kojima je formiran reljef. Geomorfološke značajke terena, znatne visinske razlike na malim horizontalnim udaljenostima, ukazuju na izrazitu tektoniku. Hidrogeološke značajke naslaga određene su litološkim i mineraloškim sastavom, strukturnim sklopom, morfologijom terena i hidrološkim prilikama. (Ženko, 1998.)

Slika 12. Karakteristični geološki profil ležišta dijabaza na Papuku

U ležištima dijabaza na Papuku zastupljena su dva osnovna litološka člana iz

radlovačkog semimetamorfnog kompleksa :

• dijabazi ( metabaziti ) koji se eksploatiraju

•metaklastiti – škriljavi metapješčenjaci različite veličina zrna, metasiltiti i metašejlovi i škriljavci iz klorit-sericitske niskometamorfozirane paleozojske serije naslaga.

Kontakti između dijabaza i metaklastita su tektonski. Kod toga se vrlo često položaj folijacije podudara s ograničenjima koja je dijabaz imao kao sill utisnut u klorit-sericitske škriljavce, tako da mjerenje folijacije okolnih klastita u velikoj mjeri ukazuje na smjer rasprostranjenja dijabaznog tijela prema dubini. Dijabaz se za vrijeme najintenzivnijih tektonskih kretanja (navlačenja, reverznog rasjedanja i, kao najmlađeg, intenzivnog smicanja sa subhorizontalnim kretanjem tektonskih blokova) ponašao kao kruto tijelo u plastičnoj sredini, pa dijabazna tijela u neku ruku možemo smatrati makrobudenima. Dosadašnja istraživanja pokazuju da su pojedina ležišta samo dio velikog dijabaznog silla čiji se izdanci slijede duž doline potoka Žervanjska. To ukazuje na široko prostiranje dijabaznog tijela koje predstavlja kontinuiranu masu velikih dimenzija, razlomljenog poprečnim rasjedima. U Radlovačkom potoku mogu se praktički kontinuirano po pružanju pratiti na dužini od oko 5,5 km, s postojanom debljinom tijela između 40 i 50 m.



2.2. Eksploatacija dijabaza na području Papuka Danas se eksploatacija dijabaza odvija u eksploatacijskim poljima "Žervanjska" i „Brenzberg-Točak“. Postoji još nekoliko lokaliteta na kojima je tijekom XX stoljeća izvođena ekasploatacija dijabaza: Zdenčina, Mesić majdan.

Proizvodnja tehničko-građevnog kamena na području Orahovice ima stoljetnu

tradiciju. Trgovačko društvo IGM „Radlovac“ d.d. Orahovica se dugoročnom politikom ulaganja u istraživanje mineralnih resursa i povećenja sirovinske osnovice te ulaganjem u moderne tehnologije dobivanja i oplemenjivanja mineralnih sirovina, iz stečaja početkom devedesetih godina prošlog stoljeća razvilo u poznatog i priznatog uspješnog proizvođača kamenih proizvoda u Hrvatskoj i šire. Poslovanje IGM „Radlovca“ d.d. obilježavaju teški eksploatacijski uvjeti (među najtežima u Hrvatskoj), nemogućnost širenja eksploatacijskih polja unutar zaštićenog područja prirode, stalna investicijska ulaganja u moderne tehnologije rudarenja u cilju povećanja iskorištenja mineralne sirovine i racionalnog gospodarenja rudnim blagom te reciklaža starih jalovišta.

Slika 13. Projektirane završne kosine kamenoloma „Brenzberg-Točak“

Ležište dijabaza „Brenzberg-Točak“ Ležište dijabaza "Brenzberg-Točak" tektonski je poremećeno te se prema složenosti građe, debljini, značajkama i kakvoći mineralne sirovine svrstava u drugu skupinu i drugu podskupinu. Eksploatacijske rezerve B+C1 kategorije u ležištu potvrđene su u količini od oko 830 000 m3 u sraslom stanju. Radne i završne kosine trebaju osigurati sigurnost tijekom eksploatacije i njihovu trajnu stabilnost po završetku eksploatacije. Završne kosine, kao i radne, obilježava najviše tri etaže tako da im je najveća visina 60 m. Analiza stabilnosti za različiti prostorni položaj otkopnih fronti, provedena je za slučaj potencijalno nestabilnih klinova i za slučaj klizanja po ravnoj plohi.



Kod radnih kosina u oba slučaja dobiveni su zadovoljavajući faktori stabilnosti za suhe i saturirane kosine veći od 1,1 koliko je propisano Pravilnikom o tehničkim normativima za površinsku eksploataciju mineralnih sirovina, NN 53/91. Za završne kosine dobiveni su također zadovoljavajući faktori sigurnosti veći od 1,3 koliko je propisano pravilnikom. Prema Glavnom rudarskom projektu (1994) orijentacija otkopnih fronti odabrana je smjera 350/65o. Na taj način su izbjegnute potencijalno opasne klizne plohe za ravni lom, odnosno analiza stabilnosti daje povoljnije faktore sigurnosti za presječnice diskontinuiteta po kojima može doći do klizanja blokova u kop. Približni prostorni položaj kosina u kamenolomu iznosio je 322o

što je nepovoljno obzirom na stabilnost jer glavni diskontinualni sklop ima položaj 30-320/43-74o. Smjer pružanja kosine bio je paralelan smjeru pružanja diskontinuiteta što mjestimično dovodilo do nekontroliranog odlamanja i klizanja stjenskih blokova. Analiza stabilnosti obzirom na faktore sigurnosti pokazala je optimalni smjer pada otkopne fronte između 350o i 360o. Obzirom na rezultate analize stabilnosti i postojeću situaciju u kamenolomu smjer pada otkopnih kosina usvojen je 355o

. (Dopunski rudarski projekt, 2006).

Slika 14. Ležište dijabaza Brenzberg-Točka kod Orahovice

Parametri radnih etaža su:

• visina 20 metara • širina etažnih ravnina minimalno 10 metara • širina utovarno-transportnog platoa minimalno 20 metara • kut nagiba kosine etaže prema horizontali 65 o

Parametri jalovišta su:

• I etaža kota +265,5/ kota+260 m, visina 15 m – 18,5 m • II etaža kota +275 m, visina 10 m • kut kosine jalovišta - 35 o

• širina berme – 5,0 m

Transportni putevi za mineralnu sirovinu i jalovinu projektirani su s maksimalnim uzdužnim padom od 10%. Otkopna fronta dubinske etaže formirana je tako da bude dovoljne širine za manevar utovarno-transportne mehanizacije. Odlaganje jalovih masa projektirano je na već



postojećem jalovištu. Razvoj jalovišta predviđeno je do ceste Hercegovac-Brenzberg. Jalovište je predviđeno za prihvat jalovine sa eksploatacijskih polja "Žervanjska" i "Oršulica kosa". Utovar i transport sirovine je na utovarno-transportnim etažama: I etaža kota +240 m, II etaža kota +260 m te III etaža kota +280 m. Pristupni putevi projektirani su na sve tri etaže radi pristupa bušaće garniture i rudarske mehanizacije te radi izvođenja rekultivacijskih radova. Rekultivacija kamenoloma smatra se sastavnim dijelom tehnološkog procesa dobivanja mineralne sirovine i izvodi se istovremeno sa eksploatacijom. Proces eksploatacije sastoji se od sljedećih tehnoloških faza:

• skidanja i odlaganja jalovog pokrova • bušenja i miniranja dubokih minskih bušotina u dijabazu • utovar minirane mineralne sirovine u usipni bunkera Postrojenja za sitnjenje i klasiranje, • tehničke sanacije i biološke rekultivacije kamenoloma

Istovremeno sa dobivanjem tehničko-građevnog kamena iz stijenske mase izvodi se dobivanje i iz odložene jalovine predsijavanjem na pokretnim postrojenjima i pranjem na stacionarnom separacijskom postrojenju. Skidanja i odlaganja jalovog pokrova Površinska otkrivka dijabaznog tijela u eksploatacijskom polju "Brenzberg-Točak" uglavnom je već izvedena dosadašnjim rudarskim radovima. Fizičko-mehaničke osobine odloženih i nasutih jalovih masa su takve da nije potrebno rastresanje minskim bušotinama. Fizičko-mehaničke osobine jalovih masa koje se otkopavaju izvan obuhvata potvrđenih rezervi su takve da je potrebno rastresanje minskim bušotinama. Pretežno se radi o rastrešenoj (odloženoj i nasutoj jalovini) stijenskoj masi koju nije potrebno minirati već se može direktno utovariti u kamione istresače. Jalove mase koje se otkopavaju izvan obuhvata potvrđenih rezervi moraju se minirati. Miniranje jalovih masa izvodi se istom tehnologijom kao u mineralnoj sirovini. Preguravanje jalovine do utovarnih mjesta radi se samo u manjoj mjeri a odnosi se na nasutu jalovinu koja se neposredno pregurava buldozerom na jalovište. Ostala jalovina direktno se nakon miniranja utovaruje u transportna sredstva. Dobivanje mineralne sirovine izvodi se bušenjem i masovnim miniranjem dubokih kosih minskih bušotina. Obzirom na rezultate pokusnih miniranja matodom linearnog povečanja izbojnice provedenih u kamenolomu "Brenzberg-Točak" za glavno eksplozivno punjenje odabran je emulzijski eksploziv (alternativno vodoplastični) promjera patrone 70 mm a za pomoćno ANFO eksploziv (alternativno praškasti amonijum-nitratni eksploziv) u rasutom stanju. Za bušenje minskih bušotina koristi se bušaća udarno-rotacijska garnitura sa dubinskim čekićem BPI 115 MCW. Duboke minske bušotine izrađuju se promjera 90 mm i nagiba 65o prema horizontali.U miniranoj stijenskoj masi pojavljuju se izvangabaritni stijenski komadi veći od otvora 500x600 mm usipnog bunkera drobilišnog postrojenja. Usitnjavanje izvangabaritnih blokova izvodi se hidrauličkim čekićem mase 800 kg montiranim na bager gusjeničar Liebherr R 934. Na taj način se izbjegava usitnjavanje eksplozivom što smanjuje troškova i štetni utjecaj na okolinu, budući da prilikom miniranja blokova dolazi do pojave zračnih udara. Utovar odlomljene stijenske mase i jalovine u dampere tipa Tatra T160 izvodi se utovarivačem tipa Ö&K L45,5.



Oplemenjivanje mineralne sirovine, sitnjenje i klasiranje, izvodi se na stacionarnom postrojenju unutar eksploatacijskog polja "Brenzberg-Točak". Primarno sitnjenje i klasiranje izvodi se na etažnim ravninama sa pokretnim postrojenjima za sitnjenje i klasiranje: Nordberg Locotrack 105 LS te na pokretnom situ Warrior 1800. Utovar u postrojenje Nordberg obavlja se bagerom Ö&K L45,5 neposredno od odminirane stijenske mase .

Slika 15. Primarno sitnjenje i klasiranje na pokretnom postrojenju Nordberg Locotrack 105 LS, kamenolom dijabaza „Žervanjska“

Odminirana stijenska masa se utovaračem O&K L 45,5 dodaje u usipni koš postrojenja Nordberg. Klasa -30 mm izdvaja se kao jalovi materijal. Ostali dio stijenske mase preko dodavača ulazi u čeljusnu drobilicu postrojenja Nordberg. Drobljenjem u čeljusnoj drobilici dobivamo materijal klase –170 mm. Takav materijal glavna prijenosna traka prenosi na pokretno sito Warrior 1800. Materijal se dodaje u usipni koš te preko dodavača na dvoetažno sito. Nakon sijanja na dvoetažnom situ dobivamo slijedeće klase materijala: -90 m, 90/170 m te +170mm. Klasa +170 se vraća u postupak mljevenja. Materijal klase -90 mm koristi se kao:

♦agregat (0-2, 2-4, 4-8, 8-11, 11-16, 16-22 mm), ♦tucanik: (30-60mm), ♦tamponska mješavina: (0-30, 0-60, 0-80, 0-100 mm).

Klasa 90/170 mm koristi se za proizvodnju kamene vune.



Ležište dijabaza „Žervanjska“ Eksploatacijsko polje (odobreno 1998. godine) dijabaza „Žervanjska“ (površine 26,7 ha) smješteno je oko 5 km jugozapadno od Grada Orahovice i administrativno pripada Viroviti čko podravskoj županiji. Eksploatacijsko polje „Žervanjska“ nalazi se unutar obuhvata Parka prirode „Papuk“. Eksploatacijsko polje Žervanjska povijesno i eksploatacijski, podijeljeno je u dva dijela:

• Žervanjska stara, sjeveroistočni dio eksploatacijskog polja, na desnoj obali potoka • Žervanjska nova, jugozapadni dio eksploatacijskog polja, na lijevoj obali potoka

Stijensku masu ležišta Žervanjska izgrađuje dijabazna greda uložena u semimetamorfite Radlovačke serije, debljine oko 70 m, a po pružanju u dužini većoj od 800 m. Radlovačku seriju (u koju su utisnuti dijabazi) čine stijene raznog petrografskog sastava, a sastoji se od škriljavih grafitičnih metagrauvaka, slejtova, konglomerata, pješčenjaka siltita i spilita. Dijabaz je homogene, masivne teksture i krupnozrnaste do sitnozrnaste strukture (tipične dijabazne strukture). Zelenosive je boje, lom kamena je nepravilan do ravan, a površina prijeloma grubo hrapava. Kontakti dijabaza s okolnim naslagama Radlovačke serije promatrani su na brojnim točkama opažanja. Gotovo u pravilu, duž rasjednih kontakata, dijabaz je sitnozrnatiji i intenzivno raspucan, fragmentiran. Površine pukotina prevučene su žuto-smeđom mineralnom tvari, dok je na svježem prijelomu smeđkasto-zelene boje. Naknadnim tektonskim pokretima u dijabazu su otvorene brojne pukotine i žile, sekundarno ispunjene kvarcom, kalcitom, amfibolitom i kloritom. Rastrošenost dijabaza na površini terena i duž kontakta s radlovačkom serijom je različita. Velik dio dijabazne grede uložene u Radlovačku seriju, bez obzira na tektonsku raspucanost, očuvan je od površinskih procesa trošenja. Zaštitnu barijeru kod toga odigrale su naslage Radlovačke serije u krovini dijabaza. Površinsko trošenje zahvatilo je dijabaz posebice u području gdje je on otvoren i direktno izložen egzogenim procesima. Na tim je mjestima velika raspucanost stijenske mase omogućila prodiranje vode u dubinu i njeno djelovanje na dijabaz. Takav kemijski rastrošeni dijabaz slabijih je mehaničkih svojstava, a karakteriziran je zagasito tamnosmeđom bojom. Debljina te površinske trošne zone mjestimično je od 2m do 5m. Rudarskim projektom određen je generalni nagib završnih kosina u otkopnom polju "Žervanjska stara" u dijabazu 600 i u jalovini 320, dok su završne kosine u otkopnom polju "Žervanjska nova", u dijabazu generalnog nagiba 580 i u jalovini 340. Osim znatnih eksploatacijskih rezervi od preko 2,3 miliona m3 u sraslom stanju proračunata je i znatna količina izvanbilančnih rezervi od gotovo milion m3 u sraslom stanju u završnim kosinama (konturama) kopa. Ove izvanbilančne rezerve mogle bi se otkopati kada bi bilo moguće proširivanje granica eksploatacijskog polja, odnosno širenje granica otkopavanja. Ležište „Žervanjska“ karakteriziraju i znatne količine jalovih masa u količini preko 1,2 miliona m3 u sraslom stanju. Jalove mase sastoje se od jalove stijenske mase koja je u krovini dijabaza predstavljena metaklastitima "radlovačke serije" i posebno jalovinski pokrov na dijabazima koja je zapravo smjesa gline, pijeska i kršja te blokova dijabaza. Velike količine jalovih masa rezultiraju relativno visokim koeficijentom otkrivke od 0,54 m3 jalovine po m3 mineralne sirovine u sraslom stanju. Ovako veliki koeficijent otkrivke, nezabilježen na eksploataciji tehničko-građevnog kamena u Republici Hrvatskoj a i šire, upućuje na teške eksploatacijske prilike koje vladaju u ležištu. Teški eksploatacijski uvjeti koji vladaju u ležištu, karakterizirani su strukturnim sklopom, velikim količinama jalovinskog



pokrova, fizičko-mehaničkim osobinama krovinske stijenske mase te morfologijom i konfiguracijom terena unutar eksploatacijskog polja. Teški eksploatacijski uvjeti znače i veće eksploatacijske troškove te manju profitabilnost eksploatacije. Izvođenje eksploatacije ne bi bilo moguće bez sustavnog ulaganja u moderne tehnologije eksploatacije i oplemenjivanja koji omogućuje učinkovitije (različite tehnologije pokretnih postrojenja za sitnjenje i klasiranje) i racionalnije iskorištavanje mineralne sirovine (veće iskorištavanje mineralnog resursa uz manje gubitke). Velike količine jalovine ne samo što predstavljaju poteškoću glede troškova eksploatacije (povećani troškovi eksploatacije za skidanje i odlaganje jalovine), već i u prostornom smislu, jer jalove mase, nije moguće u potpunosti odložiti unutar eksploatacijskog polja. Nemogućnost odlaganja jalovih masa unutar eksploatacijskog polja dijelom je limitirana morfologijom terena a dijelom ograničenošću širenja granica eksploatacijskog polja. Jalove mase potrebno je odvoziti izvan prostora eksploatacijskog polja što dodatno poskupljuje troškove eksploatacije (eksploatacijsko polje Brenzberg-Točak). Dio jalovine (pješčenjaci) pokušava se ekonomski iskoristiti za tamponsku mješavinu ispod asfalta i za bankine. Na taj način povećava se iskoristivost mineralnog resursa te količina bilančnih rezervi.

Slika 16. Završne kosine kopa dijabaza „Žervanjska”, Orahovica

Najviša otvorena kota u kamenolomu Žervanjska stara iznosi+550,0 m te je ukupna visina preko 110 m. U kamenolomu „Žervanjska stara“ razvijene su slijedeće etaže: I etaža – kota 443 m II etaža – kota 456 m III etaža – kota 486 m IV etaža – kota 511 m (otkrivka, jalovinska etaža) V etaža – kota 520 m (otkrivka, jalovinska etaža)



Visinske etaže u mineralnoj sirovini projektirane su visine 20 m. Etaže u otkrivci (jalovini) projektirane su visine 15 m. Proces eksploatacije odvija se u stijenskoj masi i u odloženoj otkrivci. Otkrivka se presijavanjem na pokretnim sitima neposredno na etažnim ravninama dijelom iskorištava i plasira kao nasipni tamponski materijal. Preostala jalovina odlaže se na jalovištima unutar ali i izvan eksploatacijskog polja. Mineralna sirovina se utovaruje u kamione istresače i prevozi do oplemenjivačkog postrojenja Radlovac. Jalovina se presijavati sitom tipa Finlay 590 gdje iskoristivost jalovine prosijavanjem iznosi 35 %, a ostatak se odlaže kao jalovina. Kameni proizvodi nakon prosijavanja na primarnom situ Finlay 590 su:

• frakcija -60 mm (jalovina) • frakcija 60-150 mm • frakcija >150 mm

Frakcija granulacije < 60 mm predstavlja stvarnu jalovinu i odlaže se na jalovišta.Frakcija > 150 mm mora se dodatno usitnjavati, a frakcija 60-150 mm može se direktno plasirati na tržište ili se usitnjava i klasira. Presijana otkrivka utovaruje se na dampere i prevozi do jalovišta. 2.2.1. Primjena pokretnih postrojenja za sitnjenje i klasiranje Pokretna postrojenja za sitnjenje i klasiranje sve se češće upotrebljavju na eksploatacijskim poljima tehničko-građevnog kamena te kod pripreme materijala na gradilištima u niskogradnji (autoceste, tuneli) i visokogradnji (građevinske jame). Rade suhim postupkom bez primjene vode. Na eksploatacijskim poljima tehničko-građevnog kamena koriste se pri primarnom oplemenjivanju (sitnjenju i klasiranju) minirane stijenske mase ili na dobivanju stijenske mase iz starih jalovišta. Naime ograničavanje širenja eksploatacijskih polja, posebice u zaštićenim dijelovima prirode, usmjerilo je interes nositelja koncesije za eksploataciju prema starim jalovištima, u kojima je stijena pomiješana uglavnom sa zemljom. Razvijene su tehnologije oplemenjivanja aplicirane u pokretnim postrojenjima za klasiranje, koje mogu na licu mjesta odvojiti zemlju od zdrave stijenske mase. Ova tehnologija primjenjiva je i u lošim partijama stijenske mase koja je pomiješana sa zemljanim materijalom. Primarno sitnjenje i klasiranje izvodi se na etažnim ravninama primjenom pokretnih postrojenja za sitnjenje i klasiranje i/ili pokretnih sita.Utovar i transport do pokretnih postrojenja obavlja se utovaračem ili bagerom gusjeničarom. Primarnim oplemenjivanjem na pokretnim postrojenjima za sitnjenje i klasiranje dobivaju se proizvodi:

- u prosjevu klasa između –30 mm i -80 mm, - u odsjevu klasa +30 mm/+80m).

Prosjev (između -30 mm i -80 mm) odvozi se na pranje i klasiranje u stacionarno oplemenjivačko postrojenje. Odsjev klasa +30 mm do +80 mm sitni/klasira se na pokretnim postrojenjima. Pri eksploataciji dijabaza na eksploatacijskim poljima "Žervanjska" i "Brenzberg-Točak" za primarno sitnjenje i klasiranje koriste se pokretna postrojenja za sitnjenje i klasiranje. Jedna



od mogućih tehnološka shema pokretnih postrojenja kojim se postiže bolje iskorištenje mineralne sirovine prikazana je slikom 9. Pokretna postrojenja za sitnjenje i klasiranje - rad u kompleksu

- pokretno postrojenja Flex Roro za čišćenje od zemlje - pokretno postrojenja LT 110 za primarno sitnjenje i klasiranje - pokretno sito Warrior 1800 za klasiranje

Tumač: 1 - pokretno postrojenje za klasiranje FlexRoro, 2 - pokretno postrojenje za sitnjenje i klasiranje Lokotrack LT110, 3 - pokretno sito Warrior 1800.

Slika 17. Tehnološka shema rada pokretnih postrojenja u kompleksu

Odminirani materijal se bagerom transportira do ulazne rešetke pokretnog postrojenja za klasiranje FlexRoro gdje se odvajaju klase +80 mm i -80 mm. Tehnologija koja se primjenjuje u pokretnom postrojenju FlexRoro pokazala se vrlo učinkovita za odvajanje stijene od zemlje. Koristi se kod prosijavanja jalovišta te mineralne sirovine pomiješane sa zemljom. Klasa +80 mm odlazi na sitnjenje u drobilicu pokretnog postrojenja za sitnjenje i klasiranje LT 110. Iz pokretnog postrojenja LT 110 dobiju se klase -60 mm, 60/120 mm i +120 mm. Klasa -60 mm klasira se potom na pokretnom situ Warrior 1800 na klase -30 mm (sipina) i 30/60 mm. Klasa 30/60 mm transportira se na daljnje klasiranje na stacionarno postrojenje. Ukoliko zemljanog materijala u jalovini ima malo ne koristi se pokretno postrojenje za klasiranje FlexRoro. Eksploatacija jalovišta Odloženu jalovinu moguće je primjenom modernih pokretnih postrojenja za sitnjenje i klasiranje oplemeniti i plasirati na tržište. Time se ostvaruje:

o načelo racionalnog korištenja mineralne sirovine,



o eksploatacijom jalovišta smanjuje se potreba za širenjem i zauzimanjem prostora eksploatacijskim poljima, potiče se i poštiva načelo racionalnog korištenja prostornog resursa,

o smanjuje se volumen jalovišta te potrebni prostor za njegovo lociranje, o pokretna postrojenja prilaze jalovištu te se smanjuju transportni troškovi, o nema troškova bušenja i miniranja, o nema radova u otkrivci, o nema potrebe za istražnim radovima

Pri eksploataciji jalovišta potrebno je provesti postupak potvrđivanja rezervi, odnosno ishoditi rješenje o potvrđenim rezervama mineralne sirovine pri nadležnom Povjerenstvu Ministarstva gospodarstva, rada i poduzetništva. Sukladno rudarskim propisima pošto se radi o eksploataciji mineralne sirovine potrebno je i platiti naknadu za eksploataciju. Zakon pri naplati naknade ne pravi razliku između jalovišta i mineralne sirovine iz primarog ležišta. Ovakav pristup upitan je iz nekoliko pogleda. Naknada se plaća za eksploataciju mineralne sirovine iz stijenske mase. Odložena jalovina potječe od nekada ranije otkopane mineralne sirovine. Stoga je naknada za njenu eksploataciju već jednom plaćena. Eksploatacijom jalovišta povećava se stupanj iskorištavanja neobnovljivog resursa, odnosno ispunjava se načelo racionalnosti u gospodarenju mineralnim sirovinama. Umjesto zakonskog poticanja načela racionalnosti potakne i nagradi, ono se plaćanjem naknade u punom iznosu destimulira.

Slika 18. Rad pokretnog postrojenja za sitnjenje i klasiranje LT110 i pokretnog

sitaW1800

Faze tehnološkog procesa na eksploataciji jalovišta Eksploatacija jalovišta započinje uređenjem radnog platoa za smještaj pokretnog postrojenja za klasiranje radom buldozera i bagera gusjeničara. Pokretna postrojenja za sitnjenje i klasiranje prilikom rada na etažnim ravninama treba locirati tako da ima dovoljna mjesta za



prolaz i manevriranje utovarnog stroja i dampera za odvoz klasiranog materijala. Pokretna postrojenja smještaju se na horizontalnu površinu koja se prethodno isplanira nabijenim fino zrnatim materijalom. Prilikom rada ne smije doći do njihanja i pomicanja stroja. Najveći dopušteni pad terena na kojem radi postrojenje za klasiranje i sitnjenje iznosi 1o u poprečnom smjeru i 2o u uzdužnom smjeru. Materijal se u postrojenje za sitnjenje i klasiranje utovaruje bočno ili sa stražnje strane.

Slika 19. Tehnologija klasiranja na pokretnom postrojenju FlexRoro

Nakon toga slijede tehnološke faze: -smještaj pokretnog postrojenja za klasiranje Flex Roro na radni plato, -doziranje pokretnog postrojenje bagerom gusjeničarom (slika 11.), -klasiranje materijala na vibracijskom situ na klase +80 mm (do 500 mm) i klasu -80 mm. -odlaganje klase -80 mm na deponij, -utovar i odvoz klase –80 mm do stacionarnog postrojenja za pranje i klasiranje, -pranje i klasiranje na stacionarnom postrojenju u klase 4/8 mm, 8/16 mm, 16/30 mm, 30/60 mm, -sitnjenje i klasiranje klase +80 mm na pokretnom postrojenju (klase -30 mm, 30/60 mm i 60/120 mm.



2.3. Ležište dijabaza na Medvednici Eksploatacijsko polje tehničko-građevnog kamena dijabaza „Jelenje vode“ (površine 6,1 ha) nalazi se pokraj mjesta Kraljev Vrh na sjevernim padinama Medvednice, u Krapinsko–zagorskoj županiji te jednim dijelom u Zagrebačkoj županiji. Također, nalazi se unutar obuhvata Parka prirode Medvednica. Dijabaz se prostire kao velika greda, pružanja jugozapad-sjeveroistok, duljine oko 10 km i širine 0,5 do 2 km (slika 20).

Slika 20. Geološka karta sjevernih padina Medvednice –

prostiranje dijabazne grede Prvi elaborat o sirovinskoj osnovi ležišta dijabaza Jelenje Vode – Kraljev Vrh s hidrogeologijom šireg područja izradili su B. Crnković i A. Magdalenić 1978. godine. Šire istraživano područje izgrađuju stijene paleozoika, mezozoika i kenozoika te eruptivne stijene. Eruptivne stijene potječu od gornjokredne magmatske aktivnosti alpskog orogenog ciklusa s niskotemperaturnim promjenama i metamorfozama. Zastupljene su hornblende-peridotitima, gabrima, granodioritima, dijabazima i spilitima uz pojave vulkanskih breča, dijabaznog tufa i žilnih asocijacija. Šire područje obilježava rasjed generalnog pružanja sjeveroistok – jugozapad, što odgovara pružanju masiva Medvednice, duž kojeg je došlo do prodora magme i formiranja dijabazne grede. Dijabazna greda ima oblik izdužene grede ili štoka s izoliranim „santama“ krednih sedimenata. Prividno je greda cjelovita, međutim niz pojava ukazuje na nekoliko provala magme duž jedne velike pukotine i sistema manjih pukotina, uz niz popratnih pojava. Osim u vidu grede dijabaz se pojavljuje i u obliku siltova i dajkova manjeg prostiranja. Kredni vulkanogeni-sedimentni kompleks stijena, nastao reaktiviranjem starijih lomova, genetski i vremenski povezuje Samoborsku goru, Medvednicu, Kalnik i južne padine Ivanščice. Ta tektonska zona nastavlja se dalje na sjeveroistok u Mađarsku i poznata je pod nazivom „Zagreb-Kulcs break“. Dijabazna greda, duljine oko 12 km, između Bistre i Slanog potoka, formirana je nakon više uzastopnih provala magme tijekom alpskog orogentskog ciklusa, duž generalnog rasjeda Medvednice pružanja sjeveroistok – jugozapad. Dijabazno tijelo je tektonikom razdijeljeno u blokove različitih dimenzija. Površinski su ovi blokovi prekriveni debelom trošnom zonom sklonom klizanju.



2.3.1. Eksploatacija dijabaza na Medvednici Kamenolom „Jelenje vode“ nalazi se u centralnom dijelu dijabazne grede. Ukupno su potvrđene rezerve B kategorije od oko 0,5 miliona m3 u sraslom stanju. Početak eksploatacija dijabaza u eksploatacijskom polju „Jelenje vode“ bilježi se prije II svjetskog rata.

Slika 21. Pogled na kop “Jelenje vode” iz ulaznog sjeverozapadnog dijela Ležište „Jelenje vode“ relativno je jednostavne građe, međutim uočava se niz specifičnih pojava. Kuglasto lučenje u dijabazu nalazimo u zapadnom dijelu ležišta. U sjeveroistočnom dijelu ležišta zapažena je izrazita brečasta zona, geomorfološki markirana jasno izraženim jarkom. U sjeverozapadnom dijelu ležišta pojavljuju se uklinjenja sedimenata, pješčenjaka i škriljevaca u dijabaznu masu. Ležište je svrstano u prvu skupinu, drugu podskupinu. Inženjersko-geološki uvjeti u ležištu relativno su povoljni. Nekontrolirano klizanje i obrušavanje pojavljuje se u površinskoj trošnoj zoni koja je sklona nestabilnosti zbog svog sastava (glinoviti materijali s česticama dijabaza). U ležištu su izdvojena dva varijeteta determinirana kao dijabaz i izmjenjeni dijabaz. Maksroskopske analize mineraloško-petrografsko sastava utvrdile su sličnost oba varijeteteta u pogledu teksture (homogena), tvrdoće (5 po Mossu) i boje (sivozelena sa sivim nepravilnim mrljicama). Mikroskopskim preparatima utvrđene su izrazite razlike između dva varijeteta. Karakteristična ofitska dijabazna struktura štapičastih plagioklasa i piroksena gotovo je potpuno uništena u izmijenjenom varijetetu. Struktura dijabaza varira od variolitske do mikroofitske. Mineralni sastav je jednostavan s primarnim sastojcima plagioklasa i piroksenima te amfibolima. Akcesorni mineral je ilmenit. Spilitizirani dijabaz ima ista fizičko-mehanička svojstva kao neizmjenjeni dijabaz, samo što su bazični plagioklasi zamijenjeni albitom.



Geofizičkim istraživanjima 1996. godine (Balen) utvrđeno je prostiranje dijabazne grede južno, jugoistočno i istočno od otvorenih otkopnih fronti prema kontaktu sa krednim klastitima.

Trenutno je na eksploatacijskom polju „Jelenje vode“ razvijeno šest visinskih etaža. Ukupna zahvaćena visina iznad kote +400 m iznosi oko 130 m.

Slika 22. Sjeverno krilo kopa „Jelenje vode“ sa pristupnim putevima na etaže Razvijeno je ukupno šest visinskih etaža:

I etaža – osnovni plato kota +399 m II etaža – kota +412 do +419 m, samo početni dio ~40 m, slijepa na jugozapadu III etaža – kota +443 do +427 m, ulaz sa juga, slijepa duljine ~150 m IV etaža – kota +452 do +472 m, ulaz sa juga i sjevera, duljine ~250 m V etaža – kota ~ +482, ulaz sa sjevera, slijepa razvijena samo u južnom dijelu,

duljine ~60 m VI etaža- kota ~ +500 m do +510 m, ulaz sa sjevera, slijepa razvijena samo u

središnjem dijelu, duljine ~100 m

Najniža kota eksploatacije je kota generalno +400 m (ponegdje niže do +398 m). Osnovni plato eksploatacije pada u smjeru sjevera–sjeverozapada, gdje je smješteno postrojenje za sitnjenje i klasiranje na koti prosječno +388.



Utovar i transport mineralne sirovine izvodi se isključivo na razini I etaže – osnovni plato kota +400 m. Minirana mineralna sirovina sa viših etaža pregurava se do osnovnog platoa. Odobrenim Projektom sanacije kamenoloma „Jelenje vode“ planirano je otkopati oko 1,3 miliona m3 u sraslom stanju uz godišnju projektiranu proizvodnju od 70 000 m3 u sraslom stanju. Sa planiranom proizvodnjom započeto je tek 2002. godine vezano uz intenzivnu izgradnju autocesta u Republici Hrvatskoj. Prije toga proizvodnje uopće nije bilo ili su otkopavane znatno manje količine od projektiranih tako da je prosječna proizvodnja iznosila oko 27 000 m3 u sraslom stanju, odnosno cca 40% projektirane proizvodnje.

Krajem 2009. godine izrađeno je Idejno rješenje sanacije eksploatacijskog polja „Jelenje vode“ polazeći od slijedećih osnovnih postavki:

♦završne kosina izvesti prema prostornim eklementima koji osiguravaju njihovu trajnu stabilnost tijekom i nakon završetka eksploatacije,

♦uvažiti koliko je to moguće postojeću postignutu situaciju u kamenolomu, ♦projektirati pristupne puteve na sve etaže radi pristupa bušaće garniture i rudarske mehanizacije te radi izvođenja rekultivacijskih radova tijekom i po završeku sanacije, ♦rekultivacija kamenoloma smatra se sastavnim dijelom tehnološkog procesa dobivanja mineralne sirovine i izvodi se istovremeno sa eksploatacijom, ♦racionalno iskorištavanje mineralnog resursa

Idejnim rješenjem predlaže se proširenje granica eksploatacijskog polja tehničko-građevnog kamena “Jelenje vode” u cilju izvođenja kvalitetne sanacije završnih kosina. Proširenje eksploatacijskog polja je nužno budući se rudarskim radovima već izašlo izvan obuhvata odobrenog eksploatacijskog polja te obuhvata odobrenog Projekta sanacije iz 1991. godine. Benefiti predloženog rješenja:

♦izvođenje završnih kosina u prostornim elementima kojim se osigurava njihova trajna stabilnost bez potencijalne ugroze okolne prirode uslijed mogućih otvaranja klizišta, ♦produljeni vijek trajanja eksploatacije na 24 godine što znači osiguranje radnih mjesta i prihoda od rudarske naknade, ♦osiguranje kvalitetne sirovinske osnovice strateške za potrebe hrvatske cestogradnje i proizvodnju kamene vune, ♦racionalno iskorištenje mineralnog resursa čija je pojava ograničena na teritoriju Republike Hrvatske

Nakon ishođenja odobrenja proširenja eksplotacijskog polja detaljno bi se snimo strukturni stijenski sklop ležišta, izvela laboratorijska i „in situ” ispitivanja i izradio Geotehnički elaborat. Temeljem podataka iz geotehničke podloge usvojili bi se elementi završnih kosina te dokazala stabilnost usvojenih (projektiranih) završnih kosina. Također, provela bi se dodatna istraživanja za potvrđivanje bilančnih rezervi mineralne sirovine u istočnom i sjeveroistočnom dijelu eksploatacijskog polja. Ukupne eksploatacijske količine koje će se otkopati prema ovom idejnom rješenju iznose preko 1,6 miliona m3 u sraslom stanju. Treba napomenuti da istražnim bušenjem koje je



izvođeno do kote +400 m, podina dijabaza nije nabušena. Stoga je realno razmišljati o otkopavanju dubinske etaže. Jasno u tom smislu potrebno je prethodno provesti istražne radove ispod kote +400 m.

Slika 23. Završne kosine kopa dijabaza „Jelenje vode“

U završnim kosinama kopa razviti će se ukupno 9 visinskih etaža:

I etaža, osnovni plato kota +400 m, visine 13 m II etaža kota +413 m, visine 17 m III etaža kota +430 m, visine 20 m IV etaža kota +450 m, visine 20 m V etaža kota +470 m, visine 20 m VI etaža kota +490 m, visine 20 m VII etaža kota +510 m, visine 20 m VIII etaža kota +530 m, visine 20 m IX etaža kota +550 m, visine 0-20 m

Projektirane geometrijske veličine završnih kosina prema ovom idejnom rješenju su: visina etaže, m 13, 17 i 20 minimalna širina etažne ravnine (berme), m 7,0 kut kosina pojedine etaže, o 60 generalni kut kosine kopa, o

47,2

Generalni kut završnih kosine kopa iznosi 47,2o i znatno je manji u odnosu na projektirani generalni kut završnih kosina u Projektu sanacije (61,3o). Smanjenje generalnog kuta završnih kosina daje puno povoljnije faktore sigurnosti u analizi stabilnosti. Otkrivka je iz većine prostora zahvaćenog otkopavanjem već skinuta tijekom dosadašnje eksploatacije. Otkrivka se sastoji od humusa i gline pomiješane s kršjem stijena. Moćnost otkrivke kreće se između 1,0 m i 1,5 m.



2.4. Ležište dijabaza na Kalniku

Ležište i eksploatacijsko polje „Hruškovec“ dijabaza nalazi se na zapadnim padinama Kalničkog gorja i administrativno pripada Varaždinskoj županiji. Nositelj koncesije za eksploataciju je trgovačko društvo „Kaming“d.d. Ljubeščica. Prema Prof. B. Crnkoviću (1982), ležište dijabaza Hruškovec nalazi se u krednim kaotičnim naslagama heterogenog petrografskog sastava i složene građe. Složenost i heterogenost ležišta, velika i česta promjenljivost strukture i alteracija, uz relativno ujednačeni kemijski sastav dijabaza u stijenskoj masi te često registrirane uklopke i anklave, prvenstveno karbonatnih stijena, rezultat su složenih genetskih i postgenstskih zbivanja na širem području ležišta Hruškovec.

Na osnovi petrografskih značajki stijena ležišta, možemo izdvojiti dvije skupine s nizom varijacija. Prvu skupinu čine klastični sedimenti kredne starosti, koji pripadaju kaotičnim naslagama i karakterizira ih nizak udio karbonatne komponente. Drugu skupinu čine eruptivne stijene različitih struktura i stupnja alteracije.

U sklopu geoloških istraživanja provedenih do 1982. godine, mikroskopski je analizirano oko 20 uzoraka, uzorkovanih iz jezgre istražnih bušotina te uzoraka stijenske mase uzorkovane iz istražnih raskopa, radnih etaža kamenoloma i izdanaka. Analizirani uzorci su uglavnom predstavljali seriju stijena kakove se nalaze u zoni izlijevanja bazaltnih lava. Neke analizirane stijene su kristalizirale polaganije već za vrijeme efuzija, posebice u središnjim dijelovima većih masa ili na većoj dubini – hipoabisalnim nivou te su iskristalizirale kao dijabazi, odnosno doleriti. U rubnim dijelovima ili na površini, stijene su kristalizirale brže te su nastali različiti varijeteti pilotaksitskih i šupljikavih lava. Lave su se mogle izlijevati u više navrata, pri čemu su neke opacitizirane prije skrutnjavanja, a neke naknadno. Pri izlijevanju su uklapale fragmente već prije očvrslih eruptiva, kao i okolne stijene te su tako nastali aglomerati ili vulkanske breče. Sve analizirane stijene su naknadno slabije ili jače spilitizriane i hidrotermalno alterirane ili izmijenjene. Procesi površinskog trošenja su, ovisno o tektonskoj oštećenosti stijenske mase, dosezali do različitih dubina. Na nekoliko mjesta registrirano kuglasto lučenje, odnosno pilow lave, ukazuje na efuziju u vodenoj, odnosno marinskoj sredini.

Prema Prof. B. Crnkoviću (1982), eruptivno tijelo ležišta “Hruškovec” nije cjelovito, što je rezultat procesa tijekom geneze, ali i tektonskih zbivanja u vidu nekoliko uzastopnih izljeva i ekstruzija lave. Pod pretpostavkom da je dijabazno tijelo cjelovito, u njegovom središnjem dijelu morale bi se nalaziti prave krupnozrnaste, dijabazne strukture doleritskog tipa. tj. stijenu koja je polagano hlađena i kristalizirala u središnjem dijelu magmatskog tijela. Istražnim bušotinama nabušena je uglavnom stijena bazaltnog izgleda, devitrificirano i alterirano bazaltno i vulkansko staklo te mjestimično vulkanska breča i aglomerati. Navedeno ukazuje da se ne radi o dijabaznoj gredi ili masivu, već na činjenicu da eksploatacijsko polje Hruškovec izgrađuju nepravilna, klinasta, piramidalna i pločasta eruptivna tijela, koja su nastala tijekom nekoliko ekstruzija i efuzija, a tvore prividnu cjelinu. U cilju preciznijeg određivanja granice dijabaza i klastičnih naslaga, kao i određivanja perspektivnosti ležišta izvedena su novija opsežna istraživanja metodom dvodimenzionalne električne tomografije te su izvedena istražna bušenja s jezgrovanjem. Središnji dio eksploatacijskog polja, koji obuhvaća područje korita potoka Hruškovec i potočića predstavlja perspektivno područje eksploatacije. Dijabaz zaliježe u dubinu, što je utvrđeno istražnim bušotinama do kote 270 m. Registriran je dijabaz dobrih fizičko-mehaničkih svojstava. Činjenica da nisu nabušeni kredni klastiti ukazuje na relativno strmi kontakt dijabaza i klastita sjevernog rubnog područja eksploatacijskog polja. Istraživanjima



(geološkim, geofizičkim i rudarskim) istočnog dijela eksploatacijskog polja potvrđeno je da je ovo najperspektivniji dio ležišta dijabaza.

U istočnom, centralnom i jugoistočnom dijelu eksploatacijskog polja „Hruškovec“ su tijekom 2006. i 2007. godine izvršena geofizička istraživanja metodom dvodimenzionalne geoelektrične tomografije na tri tomografska profila (P-2, P-3 i P-4) ukupne duljine 2 400 m. Tomografski profil P-2 položen je usporedno s istočnom granicom eksploatacijskog polja smjerom sjever-jug. Otpornosti na profilu P-2 su razmjerno visoke na većem dijelu što ukazuje na razmjerno kompaktne dijabaze. Najniže otpornosti, koje vjerojatno potječu od glinovitih naslaga, nalaze se u plitkom površinskom dijelu na položajima od 70 do 0 m, te od -30 do -100 m. Niže otpornosti (oko 120 Ωm) nalaze se na položajima od 170 do 70 m što je posljedica površinske trošne zone, te na položajima od -30 m do kraja profila (uglavnom niže od 120 Ωm), gdje zona nižih otpornosti postupno zadebljava prema kraju profila. Ove otpornosti mogu potjecati od razlomljenih i trošnih dijabaza, ali i klastičnih naslaga.

Tumač: ljubičasta i tamno plava - otpornosti veće od 250 Ωm - kompaktni dijabazi crvena do smeđa, otpornosti u rangu 150 do 250 – trošni, raspucani dijabaz

žuta, lisnato zelena, otpornosti <120 Ωm – površinska trošna zona svijetlo zelena i plava, otpornosti <80 Ωm – glinovite naslage

Slika 24. Karakteristični tomografski profil ležišta dijabaza Hruškovec



2.5. UVJETI KVALITETE MINERALNE SIROVINE ZA ERUPTIV NE KAMENE

AGREGATE

Eruptivni kameni agregat je zbog svojih izuzetnih fizičko-mehaničkih značajki (velike tlačne čvrstoće, velike otpornosti na habanje, slabog upijanja vode, postojanosti na djelovanje mraza) neophodan za izradu završnih, habajućih slojeva asfalta. Potrebna tehnička svojstva koje agregati trebaju ispunjavati za ugradnju u betone i kolničke konstrukcije, sukladno hrvatskim tehničkim propisima i sukladno hrvatskim (HRN) i europskim normama (EN) obraditi će u zasebnoj tematskoj jedinici. 2.6. UVJETI KVALITETE MINERALNE SIROVINE ZA TEHNOLO ŠKI POSTUPAK PROIZVODNJE MINERALNE VUNE Za svaku mineralnu sirovinu koja ulazi u proizvodnju mineralne vune propisana je optimalna granulacija i kemijski sastav. Za proizvodnju mineralne vune koriste se prirodni i umjetni silikatni materijali. Od prirodnih materijala upotrebljavaju se dijabaz, dolomit i boksit, a u manjoj mjeri bazalt odnosno amfibolit. Dobavljač sirovine dužan je pridržavati se propisanih parametara i procedura kvalitete. 2.6.1. Kemijski sastav Kemijski sastav bazaltne stijenske mase koja će se koristiti za proizvodnju mineralne vune treba biti u granicama koje zahtjeva tehnološki proces proizvodnje. U tablici 11. i dijagramu slika 25. iskazan je traženi kemijski sastav dijabaza za proizvodnju kamene vune.

Tablica 11. Zahtjevani kemijski sastav bazaltne stijenske mase za proizvodnju kamene vune

Postotak je izražen u masi suhog proizvoda. Gubitak izgaranja pri 975 °C ne smije biti veći od 4,5 % mase. U stvarnosti taj gubitak treba težiti nuli.



Slika 25. Zahtjevani kemijski sastav bazaltne stijenske mase za proizvodnju kamene vune

Slika 26. Kemijski sastav dijabaza iz ležišta „Žervanjska“, maseni %



Tablica 13. Kemijski sastav uzorka mineralne sirovine sa eksploatacijskog polja "Žervanjska" (Cemtra, 2007)

Prema kemijskoj analizi kamen sadrži 49,91% SiO2 te prema tome spada u bazične eruptive (M. Tajder & M. Herak, 1966.).

2.6.2. Granulometrijski sastav Tehnološki proces proizvodnje mineralne vune zahtjeva određenu granulaciju ulazne sirovine. Zahtjevi se postavljaju glede maksimalne i minimalne veličine čestica i u pogledu granulometrijskog sastva (krivulje). Dijabaz se za ovaj tehnološki proces isporučuje u skladu sa veličinom kupolne peći. Najčešće se traži dijabaz granulometrije 80/160, a u novije vrijeme i granulometrija 90/170. Sirovina granulometrije 80/160 mm mora biti unutar slijedećih granica (u masenim postocima) kako se vidi u tablici 14..

Tablica 14. Traženi granulometrijski sastav dijabaza za proizvodnju kamene vune, u masenim %

Sirovina granulometrije 80/160 mm nesmije sadržavati nečistoća poput blata, pijeska I prašine.



2.7. Mineralna vuna

Mineralna vuna spada u skupinu klasičnih toplinsko-izolacijskih materijala, zajedno sa ekspandiranim i ekstrudiranim polistirenom i poliuretanskim pjenama. Alternativni toplinsko-izolacijski materijali su celuloza, drvena vlakna, pluto, ovčja vuna, pamuk, vermikulit, perlit, pjenasto staklo te ekspandirane gline i trstike. Pod terminom mineralna vuna podrazumijeva se staklena i kamena vuna odnosno toplinsko-izolacijski materijali mineralnog porijekla. Osnovne sirovine za proizvodnju staklene vune su stakleni otpad te osnovne sirovine za proizvodnju stakla (kvarcni pijesak, vapnenac, soda,...). Kamena vuna se dobiva taljenjem prirodnih mineralnih stijena eruptivnog (bazalt,dijabaz) i sedimentnog (dolomit) porijekla. U Republici Hrvatskoj postoje dvije tvrtke koje se bave proizvodnjom mineralne vune: Termika d.o.o, iz Novog Marofa i tvrtka Rockwool Adriatic d.o.o., iz Podpićna u Istri. Obje u tehnološkom procesu koriste dijabaz koji se eksploatira na našim prostorima. Tvrtka Termika d.o.o. nalazi se u Varaždinskoj županiji, sjeverno od Novog Marofa. Proizvodi cca 35 000 t mineralne vune godišnje. U proizvodnji mineralne vune nastaju nusproizvodi, koje je neophodno reciklirati, pa se planira izgraditi postrojenje za proizvodnju repromaterijala za proizvodnju briketa. 2.7.1 Staklena vuna Prednost proizvoda od staklene vune jest što se koriste reciklirani materijali koji su lako obnovljivi. Staklo i pijesak su po prirodi nezapaljivi te nije potrebno dodavati posebne aditive kako bi se postigla otpornost na vatru. Općenito, staklena vuna sadrži 3 puta manje organskih aditiva nego npr. drvena vuna. Bitno je spomenuti da se s razvojem tehnologija, upotreba recikliranog stakla koji se koristi za ostakljivanje zgrada, automobila i kontejnera povećava, i njegov udio sada predstavlja 65 % smjese.

Slika 27. Sirovine za proizvodnju staklene vune

Zahvaljući gusto isprepletenim materijalima sa malom toplinskom vodljivošću i zadržavanju velike količine zraka, staklena vuna je dobar toplinski izolator. Smanjuje toplinske gubitke tijekom zime i štiti od vrućine ljeti.



Zbog elastične strukture ima efekte apsorpcije i rasipanja zvuka, što je čini pogodnim za zvučnu izolaciju. Staklena je vuna i nezapaljiva po prirodi, pa se svrstava u vatrootporne materijale. Predstavlja mekani proizvod, lagan za upotrebu i ugradnju. Otporna je na mikroorganizme. Staklena vuna uštedi puno više energije nego je potrebno za njenu proizvodnju. Zbog svojstva elastičnosti i mogućnosti povratka u prvobitno stanje konačni proizvod se čvrsto preša, volumen pakiranja smanjuje se do 10 puta, pa je transport i skladištenje znatno jeftiniji i jednostavniji. Staklena vuna može biti ponovno reciklirana što je bitno s obzirom na zaštitu okoliša. S asortimanom proizvoda od staklene vune u stambenim objektima mogu se izolirati podrumski stropovi, stropovi, vanjski i unutarnji te pregradni zidovi, i potkrovlja. Asortiman je sličan onom od kamene vune pa i ovdje nalazimo izolacijske ploče, filčeve, lamelne jastuke, te staklenu vunu u rinfuzi.

2.7.2 Tehnologija proizvodnje staklene vune

Tehnološki postupak proizvodnje staklene vune sastoji se od (slika 20.): •prirema smjese za taljenje, •taljenje smjese u peći, •proizvodnja vlakna iz stakla, • formiranje mreže, •polimeriziranje prolaskom kroz peć za stvrdanjavanje •rezanje u konačni proizvod (role ili ploče)

Slika 28. Tehnološka shema proizvodnje staklene vune

Osnovne sirovine za proizvodnju staklene vune su prirodni pijesak kojem se dodaju reciklirano staklo i aditivi. Staklena smjesa se sastoji od osnovnih čestica koje su dobivene preciznim sijanjem. Na taj način se može dobiti smjesa koja je homogena i koja se može taliti na optimalan način. Dobivena smjesa tali se na oko 1450o C u električnim ili plinskim pećima.



Tijekom faze taljenja, produkti isparavanja i prašina se filtriraju kako bi se smanjio utjecaj na okoliš. Taljeno staklo zatim ulazi u kanal koji vodi u područje u kojem se staklo pretvara u vlakno. Kako bi se staklo pretvorilo u vlakno potrebno je doseći odgovarajuću temperaturu. Pretvaranje u vlakno je integralno i 100% stakla se pretvara u vlakno.

Slika 29. Staklena vuna

Kao rezultat dobivamo duga, fleksibilna i otporna vlakna čija mreža posjeduje elastičnost, otpornost i visoku otpornost na strujanje zraka, što znači da ima odličnu toplinsku sposobnost. Staklenoj vuni dodaju se male količine vezivnih aditiva odmah po proizvodnji radi poboljšanja kohezije i mehaničkih svojstava. Vezivo se dodaje na svakom presjeku vlakna. Formiranje mreže se vrši u posebnom odjeljku gdje se koriste specijalni alati. Struktura i gustoća proizvoda se mogu prilagođavati ovisno o zahtjevima.

Slika 30. Formiranje mreža

Staklena vuna dobiva svoj konačni oblik, snagu i stabilnost prolaskom kroz peć za stvrdnjavanje na 200o C gdje se formiraju listovi i materijal se polimerizira.

Slika 31. Polimerizacija staklene vune Naposljetku se reže na zadanu duljinu i širinu pomoću reznih pila i noževa, te konačni proizvod može biti u obliku rola ili ploča. Viškovi se recikliraju te ponovno stavljaju u proizvodni proces.



2.8. Kamena vuna Kamena vuna kombinira mehaničke osobine kamena (čvrstoću, visoku točku paljenja) s osobinama koje posjeduje vuna (fleksibilnost, toplinska izolacija). Kamena vuna je u potpunosti anorganski materijal koji se topi na temperaturi većoj od 1000°C. Dakle, ne sudjeluje ni u razvoju, ni u širenju požara niti u emisiji štetnih plinova. S obzirom da kamena vuna ima temperaturu taljenja iznad 1000°C ona protupožarno štiti konstrukciju građevine kao i materijale od kojih je objekt izgrađen a time sprječava daljnje širenje požara. Zbog svoje jedinstvene strukture ne upija ni vodu ni vlagu ali ipak zadržava svoje karakteristike. Kemijski je neutralna jer ne sadrži ni jedan agresivni niti korozivni proizvod. Ne omogućava razvoj mikroorganizama, gljiva, plijesni i bakterija. Također, odlikuje se potpunom mogučnošću recikliranja uz ekološki proces proizvodnje.

Kamena vuna je izolacijski materijal mineralnog porijekla za toplinsku, zvučnu i protupožarnu izolaciju u graditeljstvu, industriji i brodogradnji. Kao sirovine za proizvodnju kamene vune upotrebljavaju se prirodni i umjetni silikatni materijali. Od prirodnih materijala koriste se dijabaz i dolomit, u manjoj mjeri i bazalt. Od umjetnih materijala koriste tzv. briketi koji se dobivaju preradom otpada iz tehnološkog procesa uz dodatak cementa. Glavni kemijski spojevi koji ulaze u sastav navedenih sirovina su oksidi silicija, aluminija, kalcija, magnezija i željeza.

Slika 32. Termografski snimak jedne građevine

Na slici 32. svijetla mjesta predstavljaju gubitak topline zbog loše izolacije. Toplinska izolacija unutar građevine polučuje više korisnih učinaka:

• smanjuju se toplinski gubici, •smanjuju se troškovi energije, •štiti se nosiva konstrukcija od vanjskih vremenskih utjeca.

Glede uštede toplinske energije i toplinske zaštite Ministarstvo zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva na temelju članka 16. Zakona o gradnji (»Narodne novine«, broj 175/03 i 100/04), donosi Tehnički propis o uštedi toplinske energije i toplinskoj zaštiti u zgradama. Prema tom propisu, tehnička svojstva građevnih proizvoda namijenjenih za ugradnju u zgradu u svrhu uštede toplinske energije i toplinske zaštite ovisno o vrsti



građevnog proizvoda, moraju ispunjavati opće i posebne zahtjeve bitne za krajnju namjenu u zgradi i moraju biti specificirana prema normama HRN EN 13162:2002 do HRN EN 13171:2002, EN 14509:2004, HRN EN 13499:2004, HRN EN 13500:2004 i HRN EN 1745:2003 ili prema tehničkim dopuštenjima donesenim odnosno preuzetim u skladu sa Zakonom o gradnji.

2.8.1. Tehnologija proizvodnje kamene vune

Tehnološki proces proizvodnje kamene vune može se podijeliti u nekoliko glavnih faza:

1. Skladištenje sirovina i punjenje silosa dnevne potrošnje 2. Proces taljenja sirovina u kupolnoj peći 3. Taloženje nastalih vlakana u taložnoj komori 4. Polimerizacija fenolformaldehidne smole u sušionoj komori 5. Formatiranje proizvoda 6. Pakiranje proizvoda

Sirovina za proizvodnju kamene vune su prirodni i umjetni silikatni materijali. Od prirodnih materijala upotrebljavaju se dijabaz, dolomit i boksit, a u manjoj mjeri bazalt odnosno amfibolit. Od umjetnih materijala koriste se tzv. briketi dobiveni preradom nusproizvoda iz vlastitog tehnološkog procesa uz dodatak cementa. Za svaku pojedinu sirovinu propisana je optimalna granulacija. Skladištenje sirovina provodi se na otvorenom i/ili zatvorenom skladištu a odatle se transportiraju u silose.

Slika 33. Tehnološki postupak proizvodnje kamene vune Proces taljenja sirovina u kupolnoj peći Iz silosa preko transportne trake vrši se punjenje peći. Koristimo tzv. koksnu kupolnu peć tj. peć u kojoj se za proces taljenja sirovina kao energent koristi koks. Za koks je osim granulacije bitna njegova goriva vrijednost, čvrstoća koja se iskazuje Micum indeksom, reaktivnost te sadržaj sumpora što kasnije ima efekt na sadržaj dimnih plinova koji se



ispuštaju u zrak. Punjenje kupolne peći sirovinama vrši se prema numeriranim recepturama. Prethodno postupku taljenja potrebno je izraditi dno kupolne peći prema propisanom postupku. Nakon toga izvodi se potpala peći također prema propisanom postupku.

Sirovine se u kupolnoj peći tale na temperaturi od 1500°C. Iako je konstrukcija peći prili čno jednostavna, procesi koji se u njoj odvijaju su vrlo složeni i raznoliki: sagorijevanje koksa, procesi izmjene topline, fizičko-kemijski prijelazi materijala iz jednog agregatnog stanja u drugo itd.

Proces koji se odvija u kupolnoj peći nije moguće neposredno promatrati i kontrolirati. O njegovom odvijanju moguće je suditi preko konačnog rezultata – struje taline, temperaturi i viskozitetu taline i kemijskom sastavu izlaznih plinova. Za izgaranje koksa u kupolnu peć se upuhuje zrak te i određena količina kisika. Procesom taljenja sirovina u kupolnoj peći nastaje talina iz koje se dobiva kamena vuna, a na vrhu kupolne peći izlaze grotleni (dimni) plinovi, koji su predmet procjene utjecaja na okoliš. U grotlenim plinovima nalazi se 6 – 10 % ugljičnog dioksida, cca 500 mg/Nm3

sumpor (IV) oksida, cca 500 mg/Nm3 sumporovodika i prašina. Za svođenje koncentracije plinova ispod zakonom maksimalno dozvoljenih potrebno je instalirati postrojenje za filtriranje i spaljivanje dimnih plinova.Toplina dobivena spaljivanjem koristi se u procesu zagrijavanja vrućeg zraka za potpuh kupolne peći i raspad sumporovodika. Filtriranjem dobije se prašina koja se briketira. Osim taline u procesu taljenja nastaje i određena količina željeza koja je u ovom tehnološkom procesu nusproizvod. Talina dobivena procesom taljenja u kupolnoj peći kontinuirano izlazi iz peći preko sifona te u obliku curka pada na vodom hlađenu pločicu i zatim na prvi kotač rotirajuće predilice (centrifuge). Tokom proizvodnje u cilju dobivanja što kvalitetnijih vlakana potrebno je kontrolirati položaj curka taline na prvi kotač. Otpuh proizvedenih vlakana sa centrifuge vrši se sa zrakom pomoću visokotlačnih ventilatora. Sva količina taline koja dospije na centrifugu u cilju izvlačenja vlakana ne završi u gotovom proizvodu, već se jedan dio taline (cca 12%) ne razvlakna kvalitetno i padne ispod centrifuge. Iz te nekvalitetno razvlaknane taline izrađuju se briketi koji se ponovo koriste u procesu taljenja. Doziranje veziva Radi povezivanja vlakana kamene vune i postizanja različitih svojstava proizvoda iz kamene vune, kroz kotače centrifuge ubacuje se vezivo (1-3% max) koje ovlažuje vlakna polažena na pokretnu traku. Vezivo je smjesa fenolformaldehidne smole, protuprašnog ulja, amonijačne vode, silana i vode u određenim omjerima. Taloženje nastalih vlakana u taložnoj komori Vlakna nastala na centrifugi, talože se na pokretnom lamelnom transporteru pomoću struje zraka otpuha s centrifuge i odsisa iz taložne komore. U sušionoj komori dolazi do polimerizacije fenol-formaldehidne smole na bazi cirkulacije vrućeg zraka gdje na približno 250° C vezivo otvrdne i vuna dobije svoj konačan oblik i tvrdoću. Polimerizacija vune ovlažene s vezivom postiže se strujanjem vrućeg zraka kroz sloj vune. Strujanje u sušionoj komori odvija se kroz tri zone. Zbog toga je 2 sata prije početka proizvodnje potrebno staviti sušionu komoru u pogon (brzinu i razmak između lamelnih transportera podesiti prema proizvodu koji će se raditi), te uključiti plamenike sa cirkulacijskim ventilatorima. Kvaliteta polimerizacije ovisi o temperaturi i količini vrućeg zraka koji struji kroz vunu, te o količini i osobinama dodanog veziva. Vrući zrak koji radi polimerizacije cirkulira kroz sušionu komoru radi pročišćavanja prolazi kroz filter sušione komore. Ploče su od mineralne vune debljine 5 cm i gustoće 30 kg/m3, a po jedna polovica ploča mijenja se na svakom redovnom tjednom



remontu. Zamijenjene ploče melju se umlinu zajedno sa ostalim otpadom briketiraju, te ponovno vraćaju u peć. Dio plinova u obliku aerosola prođe kroz filter sušione komore i emisija fenola i fenolformaldehida dijelom se kondenzira na unutarnjem plaštu ekološkog dimnjaka u vidu krutine debljine do nekoliko centimetara koja predstavlja požarnu opasnost. Zbog toga se unutarnji plašt dimnjaka opere s visokotlačnom pumpom i stvrdnuta fenolformaldehidna smola skuplja se u dnu dimnjaka gdje ne predstavlja opasnost za okoliš. Zbrinjavanje se vrši na način da se naslaga iz dimnjaka odloži u donju zonu filtera sušione komore gdje se zbog temperature izvrši potpuna polimerizacija. Takav otpad usitni se na postrojenju za mljevenje otpada i zajedno s ostalim otpadom briketira. Tako nataložena vlakna transportiraju se prema vrhu taložne komore do mjesta na kojem ih ventilator skida s primarne trake i prebaci na transporter za zakretanje plasta. Po izlazu iz sušione komore plast kamene vune se hladi u zoni za hlađenje, a nakon toga provodi se formatiranje plasta odnosno rezanje plasta po duljini i širini na zadane dimenzije. Slijedi pakiranje proizvoda koje može biti u obliku paketa ili na palete. Tako zapakirani proizvodi, ovisno o načinu pakiranja, mogu se skladištiti u zatvorenom ili otvorenom skladištu, odakle se otpremaju na gradilišta. Cijeli tehnološki proces je automatiziran i konstantno nadziran. 2.8.2. Nusproizvodi Prilikom procesa proizvodnje kamene vune nastaju nusproizvodi. Nusproizvodi su vlakna kamene vune koja tijekom tehnološkog procesa nastaju zbog stupnja iskorištenja centrifuge, odnosno vlakna koja nisu preoblikovana u proizvod koji zadovoljava zahtjeve norme za dotični toplinsko-izolacijski materijal. Nusproizvodi se briketiraju i vraćaju u tehnološki proces proizvodnje mineralne vune. Nusproizvodi nastaju u slijedećim procesima: 1. U fazi formiranja vlakana od cca 12 % taline nastaju vlakna dimenzija nepogodnih za

izradu vune, odnosno promjera većeg od željenih 0,003 mm. Ta vlakna padaju u taložnu komoru s vodom i izvlače se člankastim transporterom. Mokra vlakna prema mineraloškom i kemijskom sastavu predstavljaju amorfni dijabaz koji sadrži cca 15% vlage, odnosno 7,5 % -tne otopine formaldehidnih smola, te se skladište u nepropusne kontejnere.

2. Rezanjem gotove kamene vune i povratom oštećene vune iz skladišta dobije se dodatna

količina mineralne vune koja služi u proizvodnji briketa. Prema mineraloškom sastavu gotova kamena vuna je amorfni dijabaz, presvučen tankim slojem polimeriziranih formaldehidnih smola. Vuna je inertna, netopljiva i nije podložna utjecajima atmosferilija.

3. Produkt koji se također briketira je šljaka ispod kupolne peći. To je taljevina granula

promjera od nekoliko milimetara do nekoliko desetaka centimetara. Granule su nepravilnog oblika i velike čvrstoće.

4. Od produkata koji se koriste u proizvodnji briketa je i pepeo. Dimni plinovi iz peći sa

sobom iznose i sitnije čestice, odnosno pepeo koji se izdvaja u dva stupnja. U prvom stupnju odvajaju se grube čestice kao apeks dva serijski spojena aerociklona.Vorteks, odnosno djelomično pročišćeni dimni plin, ulazi u vrećasti filter, gdje se izdvajaju najfinije čestice. Pepeo je granulacije manje od 0,5 mm i u pravilu bazičan.



5. Uz navedene produkte koje se namjerava briketirati, koristi se i kamena sitnež. Sitnež nastaje usitnjavanjem kamenih materijala (dijabaz i dolomit) prilikom transporta i doziranja. Klase ispod 20 mm nisu pogodne za doziranje u kupolnu peć jer smanjuju propusnost slojeva za dimne plinove. Kako bi se spriječilo začepljenje kupolne peći kameni granulati se klasiraju.

6. Sitnije čestice koksa također smanjuju prohodnost za dimne plinove u kupolnoj peći.

Stoga se koks pri doziranju klasira, a podzrna predstavljaju potencijalnu sirovinu za brikete ili energent za druge poslovne subjekte.

2.8.3. Postupak briketiranja Utvrđeno je nizom laboratorijskih i industrijskih proba da se nusprodukti vrlo uspješno mogu reciklirati uz uvjet da se prethodno briketiraju. Kako bi se moglo uspješno provesti homogeniziranje i briketiranje nusprodukte je neophodno usitniti.Briketiranje je postupak u kojem se sitnozrni materijal dovodi u stanje visokog tlaka te se na dodirnim točkama između zrna ostvaruju veze. Kemijski i mineraloški sastav nusprodukata u potpunosti zadovoljava uvjete za proizvodnju kamene vune. Stoga briketi zamijenjuju dio sirovine za proizvodnju kamene vune. Za postupak recikliranja moraju ispunjavati uvjete sustava, veličine zrna, čvrstoće i postojanosti na povišenim temperaturama. Promjer zrna mora biti 20 – 120 mm, a jednoaksijalna tlačna čvrstoća briketa mora iznositi najmanje 2,4 MPa. Provedena su opsežna laboratorijska ispitivanja o mogućnosti korištenja različitih veziva u postupku briketiranja kao što su vapno, cement, vodeno staklo i klinker. Korištenje cementa kao veziva pokazalo se kao najbolje rješenje. U brikete se dodaje približno 15 % cementa. Voda se dodaje u količini od cca 50 l/t smjese. Tako pripremljen beton transportira se u grotlo automatskog vibracijskog stroja gdje se tlači pod tlakom od 300 bara. Na taj način dobiju se briketi u obliku prizme (šesterostrane ili četverostrane), mase 1,5 do 2 kg. Nakon sušenja na zraku, u trajanju cca sedam dana, briketi postižu čvrstoću od 4,6 MPa.

2.8.4. Svojstva kamene vune Kamena vuna otkrivena je na otočju Hawai početkom 20. stoljeća. Za vrijeme erupcije vulkana oblikovala su se vlakna izlivene lave izbačene u zrak. Posjeduje izvrsna izolacijska svojstva glede provođenja topline i buke. Kamena vuna može uštedjeti 100 puta više energije nego što je korišteno za njenu proizvodnju. Time se čuvaju izvori neobnovljive energije i smanjuje emisija CO2 te zagađenje zraka. Koristi se u pregradnim zidovima, ravnim krovovima, ventiliranim i kontaktnim fasadama, podovima, za industrijske izolacije i za protupožarnu zaštitu konstrukcija. Industrijske izolacije podrazumijevaju izolaciju kod visokih temperatura iznad 250°C, postrojenja za grijanje i ventilaciju te procesnu tehnologiju u energetici, rafinerijama i slično, gdje dolazi do izražaja visoka temperatura tališta kamene vune. U požarnoj zaštiti konstrukcijskih elemenata poput klima kanala, čeličnih konstrukcija, betonskih stropnih konstrukcija, cjevovoda i slično moguće je postići vatrootpornost do 180 minuta.

2.8.4.1. Otpornost na požar

Vlakna kamene vune mogu izdržati temperature iznad 1000 °C (klasa gorivosti A1). Vezivo hlapi puno prije, a vlakna zadržavaju formu i postojanost. Kamena vuna zadržava



funkcionalnost toplinske vodljivosti i zaštite od požara pri temperaturama, kao u slučaju požara, većim od 900 °C (otpor prijelazu topline 1,25-5,00 m2K/W).

Slika 34. Vatrotpornost pojedinih materijala

2.8.4.2. Toplinska vodljivost Ključna značajka materijala za toplinsku izolaciju je toplinska provodljivost. Toplinska provodljivost je svojstvo materijala da provede toplinu. Toplinska provodljivost nekog materijala definira se količinom topline [Q] u sekundi [s] i po kvadratnom metru [m2] koja prolazi kroz homogeni materijal debljine 1 metra [m], ukoliko temperaturna razlika između toplije i hladnije strane materijala iznosi 1 K. Za mjeru toplinske provodljivosti koristi se toplinska provodljivosti λ [W/(m⋅K)]. Ona ovisi o obujamskoj masi (omjeru mase i volumena), tj. poroznosti, o kemijskom sastavu, sadržaju vlage i temperaturi materijala. Niska toplinska provodljivost odražava niski stupanj prodiranja topline kroz određeni materijal, tj. visoki stupanj toplinske izolacije tog materijala.

Na optimalnim temperaturama kamena vuna ima koeficijent toplinske vodljivosti λD između 0,035 i 0,040 W/mK. Kamena vuna u slučaju požara zadržava izolacijska svojstava duže vrijeme, što omogućava zaštitu drugih materijala od pregrijavanja i samozapaljenja, te se istovremeno smanjuje potencijalna brzina širenja požara.

2.8.4.3. Zaštita od buke i vibracija Energija zvučnih vibracija putuje kroz strukturu kamene vune i pretvara se u toplinu. Isprepletena struktura vlakana kamene vune apsorbira vibracije u zraku i čini kamenu vunu jednim od najboljih apsorpcijskih građevinskih materijala.



2.8.4.4. Trajnost oblika

Heterogena orijentacija vlakana daje vrlo dobra mehanička svojstva i stabilan oblik (tlačna čvrstoća kod 10% deformacije CS(10)=50-70 kPa, nosivost točkastog parcijalnog opterećenja PL(5)=500-600 kPa). Kamena vuna je jedan od rijetkih građevinskih materijala koji zapravo nema toplinsku ekstenziju jer nema zatvorene stanice u strukturi. Vlakna i prazan prostor pružaju izvrsnu difuziju otvorenog materijala što olakšava isparavanje uz izvrsnu toplinsku vodljivost. Vlakna kamene vune su specifična u svojoj orijentaciji i to omogućuje veća mehanička svojstva za kompresiju ili delaminaciju. Kraća vlakna daju mogućnost postizanja veće gustoće i veći kapacitet nosivosti pri različitim opterećenjima nego kod vlakana horizontalne orijentacije (gustoća 34-165 kg/m3). 2.8.4.5. Vodootpornost Vlaga unutar izolacijskih materijala smanjuje svojstva toplinske vodljivosti. Impregnacija vlakana kamene vune je izvedena kroz cijelu strukturu ploče, i voda ne može prodrijeti u središte ploča. Upijanje vode kod kraćeg stavljanja u vodu WS<1,0 kg/m2, odnosno kod dužeg stavljanja u vodu WL(P)<3,0 kg/m2. Jedino u slučaju povećanog pritiska voda može prodrijeti u središte, no nakon određenog vremena ispari i vlakna postanu suha budući je materijal plinopropustan (1,4).



2.9. OSNOVNI FINANCIJSKO-EKONOMSKI POKAZATELJI EKSP LOATACIJE DIJABAZA

U ovom poglavlju daje se primjer izračuna osnovnih financijsko-ekonomskih pokazatelja za jedan kamenolom dijabaza.

Predmet ekonomske analize je postojeći otvoreni kamenolom dijabaza “Brenzberg-Točak”, pa se uzimaju u obzir ulaganja koja se moraju izvršiti radi eksploatacije preostalih rezervi i svi troškovi tijekom trajanja eksploatacije koja je predviđena u trajanju od 11 godina. Nositelj koncesije za eksploataciju mineralne sirovine tehničko-građevnog kamena u eksploatacijskom polju “Brenzberg-Točak” je rudarsko trgovačko društvo IGM „Radlovac” d.d. Orahovica. U ovoj ekonomskoj analizi mineralna sirovina dijabaz se plasira samo kao tehničko-građevni kamen. Ukoliko bi se dijabaz plasirao na tržište kao industrijska mineralna sirovina za proizvodnju kamene vune finacijski pokazatelji poslovanja bili bi još povoljniji.

2.9.1 Troškovi ulaganja

Specifično je za kamenolom “Brenzberg-Točak” dobivanje kamenih proizvoda iz dva izvora sirovine: stijenske mase i recikliranjem odložene jalovine.

Ulaganja u opremu prvenstveno proističu iz ulaganja u tehnologiju koja je kadra iz odložene jalovine iskoristiti (odvojiti) stijensku masu.

Primarno sitnjenje i klasiranje mineralne sirovine i odložene jalovine izvodi se na pokretnom postrojenju za klasiranje FlexRoro i pokretnom postrojenju za sitnjene i klasiranje Nordberg Locotrack 105 S i Locotrack 200.

Pokretno postrojenje FlexRoro nalazi se u najmu (zajedno sa utovarnim strojem).

Pokretna postrojenja Locotrack kupljena su na otplatu (bez kamata) iz vlastitih sredstva. Ostalom opremom za eksploataciju investitor raspolaže. Računa se da je tijekom eksploatacije potrebno nabaviti vitalnu rudarsku mehanizaciju za zamjenu dotrajale. Značajna su ulaganja u oplemenjivačko postrojenje koja su nužna radi postizanja kvalitetnog proizvoda ali i radi bolje zaštite resursa okoliša, posebice voda.

Oprema i djelatnici zaposleni su i u drugim kamenolomima IGM “Radlovac” budući IGM “Radlovac” posjeduje koncesiju za eksploataciju na još tri kamenoloma tehničko-građevnog kamena: Hercegovac, Žervanjska i Oršulica kosa.

Ostala ulaganja odnose se na ulaganja u rudarske radove potrebna za razvoj eksploatacije.

Ulaganja u rudarske radove financirat će investitor iz vlastitih sredstava (dobitka) koja ostvaruje tijekom poslovanja.

Visina uloženih sredstava investitora utječe, naravno, na iznose amortizacije. Ovdje je predviđen životni vijek svih sredstava i opreme, koliko i životni vijek projekta, tj. 11 godina.

Zemljište unutar eksploatacijskog polja “Brenzberg-Točak” u vlasništvu je nositelja koncesije IGM “Radlovac”d.d. te nije potrebno riješavati imovinsko-pravne odnose.



Tablica 15. Dinamika ulaganja (u kunama) razdoblje ulaganja, godine Σ

I-IV V-VIII IX-XI Rudarski radovi 2,8 % 315 000 200 000 70 000 585 000 izrada transportnog puta na dubinsku etažu – sjever

150 000

izrada transportnog puta na dubinsku etažu – zapad

200 000

izrada vodosabirnika 35 000 Izrada cjevovoda za tehnološku vodu 130 000 70 000

Uređenje prostora ** 4,3 % 270 000 270 000 330 000 870 000 Uređenje korita potoka Radlovac 150 000 150 000 150 000 450 000

Sanacija taložnica 120 000 120 000 180 000 420 000 Strojevi i oprema 81,0% 6 218 000 8 170 000 2 370 000 16 758 000 Locotrack 105 S 1 110 000* 1 110 000

Locotrack 200 1 200 000* 1 200 000

utovarač 2 200 000 2 200 000

bager gusjeničar 2 650 000 2 650 000

damper, 3 komada 2 370 000 2 370 000 2 370 000 7 110 000

Bušaća garnitura 750 000* 750 000

buldozer 888 000* 888 000

dostavna i pomoćna vozila 200 000 200 000 400 000

prečistač voda 250 0001 250 000

uređaj za pranje (bubanj) 200 0001 200 000 Tehnička dokumentacija i upravni postupci

11,9 % 890 000 390 000 1 190 000 2 470 000

Istražno bušenje na ispuh 50 000 50 000 50 000 150 000 Istražno bušenje na jezgru 400 000 200 000 600 000 1 200 000 lab. i poluindustrijska ispitivanja 100 000 200 000 300 000 izrada geodetskih podloga 140 000 100 000 100 000 340 000 Elaborat o rezervama 40 000 40 000 80 000 Tehnička i ostala dokumentacija 200 000 200 000 400 000 U K U P N O 7 693 000 9 030 000 3 960 000 20 683 000

* pokretna postrojenja i buldozer rade i na drugim eksploatacijskim poljima IGM “Radlovac” pa terete “Brezberg-Točak” s 30 % nabavne vrijednosti

** troškovi rekultivacije terete troškove proizvodnje 1na oplemenjivačkom postrojenju prerađuje se stijenska masa i iz drugih kamenoloma IGM Radlovac pa trošak ulaganja tereti “Brenzberg-Točak” s 30%

Ukupna ulaganja tijekom trajanja projekta iznose 20 683 000 kuna od čega se najviše 81,0 % odnosi na nabavu opreme.



2.9.2. Rashodi poslovanja

Očekivani rashodi poslovanja za svaku godinu predviđenog životnog vijeka projekta iskazani su u tablici 16.

Tablica 16. Rashodi poslovanja (u 1000 kuna)

Vrste troškova

Troškovi eksploatacije

Plaće Troškovi osiguranja

Amorti-zacija

Ukupni troškovi

kuna 4054,5 1 550 500 1 450 7504,5

Troškovi eksploatacije obračunati su zasebno za troškove dobivanje kamenih proizvoda iz stijenske mase i troškove dobivanja iz recikliranja odložene jalovine. Materijalni troškovi uključeni su u troškove eksploatacije kao i dio plaća za režiju.

a. (po toni stijenske mase) bušenje i miniranje 2,9 “ utovar 1,8 “ prijevoz 2,7 “ drobljenje i klasiranje 3,9

odvodnjavanje 0,1 troškovi rekultivacije 0,3 “ troškovi režije (zaposleni) 1,8 “(režija uprave tereti i druge kopove) troškovi održavanja puteva 0,2 “ troškovi održavanja separacije 0,4 “ troškovi održavanja strojeva 0,4 “ naknada za eksploataciju 1,4 “ (0,025*55,45) ΣΣΣΣ 15,9 kn/toni

b. (po toni reciklirane jalovine) utovar i klasiranje 5,1 prijevoz 2,7

odlaganje jalovine 3,1 sitnjenje i klasiranje 3,9

odvodnjavanje 0,1 troškovi rekultivacije 0,3 “ troškovi režije (zaposleni) 1,8 “(režija uprave tereti i Brenzberg) troškovi održavanja puteva 0,2 “ troškovi održavanja separacije 0,4 “ troškovi održavanja strojeva 0,4 “ naknada za eksploataciju 1,9 “ (0,025*55,45) ΣΣΣΣ 19,9 kn/toni



Pokretno postroenje za klasiranje jalovine FlexRoro nalazi se u najmu po cijeni 10 kn/m3 za utovar i klasiranje, odnosno 5,1 kn/toni reciklirane jalovine.

Tehničko građevni kamen dobiva se 198 590 tona iz minirane stijenske mase (81,5 %)

a 45 070 tona iz odložene jalovine (18,5%) pa su prosječni troškovi dobivanja tone tehničko-građevnog kamena Tpr: 15,9*0,815+19,9*0,185=16,64 kn/toni

Ukupni godišnji eksploatacijski troškovi:

243 660 tona *16,64 kn/toni=4 054 502,4 kune

2.9.3. Ukupni prihod

Predviđena je ravnomjerna godišnja proizvodnja od po 243 660 tona od čega se 198 590 tona odnosi na odminiranu stijensku masu a 45 070 tona na odloženu jalovinu.

Tablica 17. Ukupni prihod

Asortiman Udio u % Udio u t Prodajna cijena po t

Ukupni prihod u kn

Tampon, 0-60 mm 5,7 13 889 35,8 497 213

Tucanik, 30/60 mm 14,36 34 990 55,0 1 924 426

< 4 mm 34,74 84 647 49,8 4 215 445 4/31,5 mm 42,45 103 434 33,52 3 467 097 Σ 100 243 660 41,47 10 104 181

Obzirom na asortiman dobivenih kamenih proizvoda i prodajnih cijena za pojedini asortiman, godišnji ukupni prihod za svaku godinu tijekom životnog vijeka projekta iskazan je u tablici 17.

2.9.4. Bruto dobit i porez na dobit

Imajući u vidu troškove eksploatacije u pojedinim godinama kako su prikazani u tablicama na sljedećim stranicama i predviđeni godišnji ukupni prihod u prethodnoj točki, iznosit će dobitak, porez na dobitak (20 %) i neto dobitak u pojedinim godinama kako je to navedeno u tablici 18.



Tablica 18. DOBIT I RASPODJELA DOBITI ( u kunama)

Godina Troškovi Ukupni prihod Bruto dobit Porez Neto dobit

1. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745 2. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745 3. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745 4. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745 5. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745 6. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745 7. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745

8. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745

9. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745

10. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745

11. 7 504 500 10 104 181 2 599 681 519 936 2 079 745

Σ 82 549 500 111 145 991 28 596 491 5 719 296 22 877 195

2.9.5. Ocjena isplativosti ulaganja

Ukupna netto dobit tijekom 11 godina trajanja projekta iznosi 22 877 195 kuna (tablica 18.).

Ukupna ulaganja tijekom trajanja projekta iznose 20 683 000 kuna (tablica 15.).

Uložena sredstva vratiti će se tek nakon 10 godina eksploatacije.

Razlozi ovako relativno dugog razdoblja za vraćanje uloženih sredstava leže prvenstveno u potrebi stalnog ulaganja u modernu tehnologiju koja može vladati s teškim eksploatacijskim uvjetima u ležištu (81 % ukupnih ulaganja odnosi se na nabavu rudarske mehanizacije i opreme), odnosno s tehnologijom koja može postići takova iskorištenja mineralne sirovine pa i odložene jalovine da se uopće isplati ulaziti u realizaciju ovakovog projekta.

Međutim, troškovi ulaganja dobro su rapodjeljeni kroz cijelo razdoblje trajanja projekta, tako da se unutar svakog četverogodišnjeg razdoblja ostvaruje mala dobit koja pokriva uložena sredstva.

Eruptivni materijali.pdf

Documents

Transcript of Eruptivni materijali.pdf