Studiu geologic pentru exploatarea in cariera de roci utile in constructia de drumuri

Dezvoltarea si modernizarea infrastructurii tarii a dus la cresterea considerabila a necesarului de materiale de constructii. Cele mai folosite, inca din antichitate, sunt rocile, care inlocuiesc cu succes materialele deficitare sau economisesc lemnul, otelul, sticla, materialele plastice. Din acest motiv, exista o preocupare permanenta, prin activitatea de cercetare geologica (prospectiune si explorare), pentru gasirea de noi zacaminte de materiale naturale de constructii cat mai aproape de obiectivele de construit.

Lucrarea de fata abordeaza metodica de cercetare a unui zacamant de gresii, apartinand flisului intern al Muntilor Stanisoarei, roci care se vor utiliza, cu precadere, in constructia de drumuri.

Scopul principal al unui studiu geologic este estimarea parametrilor cantitativi si calitativi care caracte­rizeaza un zacamant de roci utile.          

Intelegerea geologiei zonei studiate, bazata pe prospectiunile si explo­rarile efectuate, conduce la estimari corecte, pe baza carora, in principal, se decide exploatarea sau neexploatarea zacamantului.

Pentru ca o exploatare la zi (cariera) a unui zacamant sa fie avantajoasa, atat din punct de vedere tehnic, cat si economic, aceasta trebuie sa corespunda si unor conditii de suprafata, respectiv: relief favorabil, regim hidrologic favorabil, climat accep­tabil. Daca sunt indeplinite aceste conditii trebuie avuta in vedere si protectia zacamantului, prin impu­nerea unor masuri necesare: prevenirea alunecarilor din front, res­pectarea elementelor trep­telor de cariera, extragerea integrala a rezer­velor, micsorarea pierderilor de exploatare, evitarea degradarii rezervelor, drenarea apelor pluviale sau subterane.

MATERIALE SI METODE

Amplasamentul studiat

Obiectivul urmeaza a fi amplasat pe un teren situat pe versantul estic al culmii Stanisoara, la cota medie de +1.300 m, care, in prezent, are destinatia de pasune alpina. Accesul la amplasamentul cercetat se rea­lizeaza pe drumul national 12 E, Gura Humorului – Roman, pana in localitatea Cornu Luncii, de unde se merge pe drumul judetean asfaltat 209 A pana in localitatea Malini si apoi, pe drumul judetean 209 B, Malini – Borca, pana pe Culmea Stanisoara, de unde, pe o ramificatie de stanga, se ajunge pe un drum de acces nemodernizat cu o lungime de cca 1.800 m, pana pe amplasamentul cercetat.

Cadrul natural

Geomorfologic, perimetrul cer­cetat este amplasat in provincia muntoasa alpino – carpatica, subprovincia Carpatilor sud-estici, tinutul Carpatilor Orientali, subtinutul treptei marginale estice. Sectorul nordic apartine partii de nord – est a subdistrictului Muntilor Stanisoarei si bazinelor hidrografice estice. Relieful apartine treptei de altitudine 750 m – 1.300 m, treapta muntoasa din unitatea morfostructurala de orogen, unitate carpatica muntoasa din subunitatea flisului carpatic intern, masivul oriental, regiunea nordica.

Reteaua hidrografica din peri­metru se incadreaza in tipul dendritic convergent, caracteristic bazinelor de receptie ale vailor ce dreneaza, in principal, formatiunile metamorfice de pe versantul stang al raului Bistrita, respectiv formatiunile de flis de pe versantul drept al raului Moldova. Perimetrul este amplasat in zona cu umiditate bogata, provincia umiditatii excedentare.

Metodologia de cercetare aplicata

Metodologia de cercetare aplicata a avut in vedere caracteristicile geologice, stratigrafice, petrografice, tectonice, hidrologice si hidrogeolo­gice ale perimetrului mentionat. In acest sens, o prima etapa a fost aceea de inventariere a tuturor informatiilor existente despre zona in studiu, atat din literatura de specialitate, cat si din datele pe care firma le detine ca urmare a executarii unor lucrari de cercetare. Au fost consultate, de asemenea, hartile topografice, hartile geologice, hidrogeologice sau structurale existente.

Dupa aceasta activitate de informare, in birou, au avut loc depla­sarile in teren pentru efectuarea de recunoasteri, prospectiuni si reambulari detaliate, cu caracter geologic si structural etc. Cu aceasta ocazie, au fost consemnate toate datele referitoare la pozitia stratelor, caracteristicile petrografice macrosco­pice, date geomorfologice privind evolutia reliefului in corelare cu suportul litologic, prezenta zonelor umede si a emergentelor.

Pentru stabilirea parametrilor cantitativi si calitativi ai acumularilor de gresii din cadrul perimetrului cercetat, au fost executate doua aliniamente de santuri si derocari, care au avut lungimi cumulate de 80 m. Acestea au fost amplasate, de regula, transversal pe directia ge­nerala a formatiunilor geologice si au servit ca suport pentru efectuarea de masuratori ale directiei, inclinarii si caderii stratelor, pentru prelevarea de probe mineralogice, petrografice, fizico-mecanice, pentru stabilirea grosimii copertei, a secventelor utile si evolutia intercalatilor sterile.

Au fost efectuate prelevari de probe, analize si determinari de la­borator pentru stabilirea caracteristicilor mineralogice si petrografice (un numar de 6 probe). Analizele fizico-mecanice au fost realizate pe o proba globala, prelevata din cele doua aliniamente de santuri executate, spre vest aliniamentul AB, iar spre est, aliniamentul CD.

A urmat activitatea de prelucrare, in birou, a datelor obtinute, analiza­rea probelor prelevate, interpretarea datelor, elaborarea anexelor grafice si ulterior, a textului studiului.

Date privind geologia zacamantului

Datele generale  privind geologia zacamantului au fost obtinute din li­teratura de specialitate, iar cele spe­cifice din observatiile de pe teren (stratigrafice si structurale), din determinarile si analizele efectuate, precum si din interpre­tarea acestora.

Stratigrafia – litologic, in cadrul perimetrului analizat, a fost observata prezenta urmatorilor litotipi: microconglomerate, gresii calca­roase, marne, argile si silturi.

Microconglomeratele apar numai in partea de sud si sud vest a perimetrului, sub forma unor strate cu grosimi centimetrice pana la decimetrice, asociate gresiilor calca­roase, cenusii sau cenusii galbui, cu granulatie medie. Matricea este calcaroasa, de culoare cenusie, iar elementele rotunjite sau subrotunjite sunt constituite de catre litoclaste alcatuite din cuarturi sau cuartite albe, negre sau cenusii, la care se adauga elemente de roci verzi, uneori slab alterate, si paiete de muscovit, rar clorit.

Macroscopic, gresiile au granulatie fina, rar medie, culoare cenusie, cenusiu slab verzuie sau usor maronie (cele care au suferit feno­mene de transformare sub influenta factorilor exogeni), ciment calcaros de pori sau pelicular si foarte rar dia­claze, de dimensiuni reduse, umplute cu calcit. Acestea din urma apar in zonele afectate de evenimente tectonice (in cazul de fata, falii sau fracturi transversale, de mica am­ploare, puse in evidenta si de catre pre­zenta unor clare oglinzi de frictiune). Gresiile apar sub forma unor strate, lentile strat sau budine, care au grosimi centimetrice pana la decimetrice (maxim 30 cm) intr-o alternanta cu marne, silturi si mai rar argile, ce alcatuiesc fondul litologic. Spartura gresiilor este aschi­oasa sau concoidala, luciul sticlos sau mat, iar duritatea, de cele mai multe ori, este apreciabila. Pe suprafetele de strat ale gresiilor apar meca­noglife, turboglife sau bioglife, acestea din urma ca efect al acti­vitatii ichnofaunei sau altor specii acvatice. Se remarca prezenta, pe suprafetele de strat, a unor frecvente urme de incarbonizare, de dimensiuni reduse (1 mm – 3 mm), ale unor alge si solzi de pesti, la care se adauga paiete de muscovit cu dimensiuni variabile.

Analizele microscopice au pus in evidenta urmatoarele aspecte mai importante: rocile analizate fac parte din grupul gresiilor cuarto-feldspa­tice spre subarcoze, litarenitelor cuarto-feldspatice cu muscovit, mai apropiate de litarenite decat de cuartarenite si microconglomeratelor, iar cimentul este de natura calcitica, pelicular de pori dar si cu zone de tip bazal, uneori alterat.

Silturile au o pondere destul de mare in succesiunea rocilor care participa la alcatuirea perimetrului, constituind cca 30-40%. Acestea au aspect curbicortical, culoare cenusie sau cenusiu negricioasa, cu incarbo­nizari pe suprafetele de stratificatie si frecvente paiete de muscovit, de dimensiuni reduse. Spartura este, in general, concoidala, rar aschioasa, in functie de ponderea fractiei siltice iar grosimea stratelor este cuprinsa intre 10-60 cm.

Marnele se dezvolta cu cea mai mare pondere in cadrul succesiunii rocilor sedimentare cercetate si reprezinta fondul litologic al acestora. Un asemenea litotip se dezvolta in strate cu grosimi cuprinse intre 20 – 80 cm si cu deosebire pe directie si inclinare. Culoarea variaza intre cenusiu si maroniu (in cazul rocilor alterate). Spartura este concoidala sau slab aschioasa iar pe suprafetele de stratificatie se dispun filme nisipoase care integreaza paiete de muscovit si incarbonizari locale, acestea din urma cu dimensiuni de pana la 1 mm.

Argilele se prezinta in strate subtiri, cu grosimi cuprinse intre 1 cm si 5 cm si se dezvolta in cadrul succesiunilor de marne sau la interfata dintre marne si gresii, respectiv marne si silturi. Ponderea lor este redusa, <1% din totalul succesiunii. Au culoare cenusie, cenusiu verzuie sau albicioasa, sunt plastice pana la plastic vartoase si se diferentiaza, relativ usor, de restul contextului litologic.

Varsta depozitelor cercetate, apar­tinand „Formatiunii de Bistra, stratele de Babsa“, alcatuite din succesiuni tipice de flis sistuos, grezos cu intercalatii de gresii si conglomerate masive, este Barremian – Aptian.

Tectonic – perimetrul cercetat apartine depozitelor sedimentare ale Flisului intern al Carpatilor Orientali, sectorul central nordic, Unitatea de Ceahlau, pe flancul de vest al unui sinclinal normal.

Depozitele sedimentare de flis cer­cetate pot fi atasate Formatiunii de Bistra si sunt caracterizate de directii ale stratelor predominant NV-SE, cu inclinari cuprinse intre 40 – 800 si ca­deri estice.

In centrul perimetrului se remarca existenta unei falii transversale, de amploare redusa, cu directie NE-SV, cu o decrosare slaba, de ordinul a 10-20 m, ce are compartimentul de sud – est ridicat si compartimentul de nord – vest mai coborat. Prezenta acestei falii este pusa in evidenta si de catre prezenta unor oglinzi de frictiune pe rocile marnoase, argile sau silturi cat si de prezenta unor rare diaclaze umplute cu calcit in depozitele grezoase din apropierea planului de falie.

Date privind caracteristicile calitative ale acumularilor de gresii

Caracteristici fizico – mecanice – analizele fizico-mecanice au fost realizate pe o proba globala, cu o greutate de 45 kg, prelevata din stratele de gresii interceptate in cele doua aliniamente de santuri executate.

Aceste analize au pus in evidenta urmatoarele caracteristici:

• masa volumica absoluta = 2,7 Mg/mc;

• masa volumica reala = 2,58 Mg/mc;

• masa volumica reala determinata pe suprafata uscata saturata = 2,63 Mg/mc;

• coeficient absorbtie apa = 2%;

• coeficient Los Angeles = 30,28%;

• coeficient micro Deval = 27,8%;

• masa refuzului pe sita de 16 mm (sort agregat concasat 8-16 mm) = 3.486 g (din cantitatea de 45 kg);

• masa refuzului pe sita de 1,6 mm (sort agregat concasat 8-16 mm) = 362 g (din cantitatea de 45 kg).

Valorile rezultate permit incadra­rea gresiilor cercetate in clasa E, conform SR EN 1097-2/2010.

Clasa minima a rocii, in functie de domeniul de aplicare si clasa tehnica a drumului (considerata IV, drum cu doua benzi si trafic redus), se inca­dreaza pentru piatra sparta, sort 8 -16, 16 – 25 (31), 25 – 40, pentru stratul de fundatie, piatra bruta pentru stratul de fundatie din blocaje, pereuri, arocamente si savura, sort 0 – 8, 0 – 16.

Din punct de vedere a rezistentei la uzura (micro – Deval) roca analizata nu se incadreaza in prevederile SR EN 1097-2/2010, avand valoa­rea de 28, fata de cea maxima prevazuta, de 20.

Caracteristici mineralogice si pe­trografice – prelevarile de probe pentru analize si determinari de laborator, in vederea stabilirii caracteristicilor mineralogice si petrografice, au fost efectuate din santurile executate, prin esantionarea reprezentativa a litotipilor de gresii si microconglo­merate.

Determinarile efectuate au pus in evidenta urmatoarele:

• continuturile in cuart sunt cuprinse intre 60-77%;

• continuturile in feldspati variaza intre 8-27%;

• continuturile in muscovit sunt cuprinse intre 4% si 11%, la care se adauga litoclastele calcaroase, mai ales micrite si pelmicrite dar si cele metamorfice cum sunt metacuartitele, micasisturile, paragnaise si gnaisele, biotitul, accidental hornblende;

• cimentul este de natura calci­tica, pelicular, de pori, dar si cu zone de tip bazal, uneori alterat;

• rocile analizate fac parte din grupul gresiilor cuarto-feldspatice spre subarcoze, litarenitelor, cuarto-feldspatice cu muscovit, mai apropiate de litarenite decat de cuartarenite si microconglomerate.

ESTIMAREA RESURSELOR / REZERVELOR

Alegerea metodei de estimare a resurselor de gresii din cadrul peri­metrului analizat a tinut cont de ca­racteristicile zacamantului, de conditiile de zacamant, de tipul si amplasarea lucrarilor de cercetare efectuate si de posibilitatile de deschidere a carierei.

In acest sens, a fost aleasa metoda blocurilor geologice, fiind delimitate patru blocuri. Suprafetele blocurilor au fost calculate prin metoda coordonatelor, acestea fiind rezultate in urma masuratorilor topografice de detaliu. A fost utilizat un program specific in sistem GIS.

Volumul blocurilor a fost calculat cu formula S x H, unde S = supra­fata iar H = inaltimea medie. Avand in vedere caracteristicile zacamantului, alcatuit dintr-o alternanta de gresii, microconglomerate, silturi, marne si argile, a fost calculata ponderea gresiilor si microconglo­meratelor (ce reprezinta substanta minerala utila) din totalul volumului litotipilor care apar in cadrul fiecarui bloc in parte. Substanta minerala utila mentionata reprezinta 21-30% in cadrul celor 4 blocuri.

Cantitatea de resurse a fost calculata cu formula V x y, unde V = volumul de gresii si conglomerate, iar y = masa volumica care a fost considerata, conform incercarilor efectuate, 2,58 t/mc.

Resursele estimate asigura functi­onarea carierei pentru o perioada de cca 3 ani.

ASPECTE PRIVIND CONDITIILE GEOMINIERE SI ASPECTE ECONOMICE

Prezenta fondului litologic, constituit din silturi, marne si argile, in care stratele de gresii se constituie in intercalatii cu o dispunere aleatorie (care au o pondere de cca 28% din masa miniera ce trebuie extrasa) in conditiile unor inclinari mari ale formatiunilor (cuprinse intre 400- 800) ridica probleme in procesul de exploatare. In ceea ce priveste reali­zarea unor indicatori economici favorabili, in conditiile geominiere men­tionate, nu se poate obtine claubajul (separarea intercalatiilor sterile de masa miniera utila) si nici exploatarea separata a intercalatiilor de gresii si miroconglomerate.

Exploa­­tarea globala a masei miniere, care include si sterilul si sortarea ulterioara a substantei mi­nerale utile (gresii si microconglome­rate) consi­deram ca este prohibitiva din punct de vedere economic, in conditiile in care materialul conside­rat steril nu are alte domenii de utilizare.

Chiar si in conditiile acestor recomandari, beneficiarul a luat decizia deschiderii de lucrari miniere la zi, prin care sa realizeze exploatarea rocilor utile din amplasament. Drept urmare, am continuat acest studiu cu documentatia pentru obtinerea Permisului de Exploatare de la ANRM. In aceasta documentatie am cuprins si aspectele tehnice care privesc  cariera. Astfel, am recomandat metoda de lucru in trepte. Pentru aceasta, atat partea constituita de catre depozitele de acoperire (desco­perta), cat si cea de roci utile, se impart pe verticala in felii orizontale de diferite grosimi, a caror extragere in procesul exploatarii capata forma de trepte. Prin treapta se intelege profilul unei felii de o anumita inaltime (h), roci sterile sau utile, care se exploateza prin mijloace de extragere independente, materialul fiind apoi incarcat si transportat in cadrul unei organizari independente, in cazul de fata pe platformele de prelucrare si depozitare steril.

In amplasamentul Stanisoara am propus trei trepte de lucru, tinand cont de conditiile de suprafata si cele geologice. Extragerea rocilor se va face atat cu utilaje mecanizate cat si cu ajutorul explozivilor.

Stabilirea numarului de trepte de lucru in cariera si a tipurilor de utilaje folosite este dictata, in primul rand, de consistenta si stabilitatea stratelor de roca din amplasament, aspecte pe care le vom analiza in cele ce urmeaza.

O treapta de cariera este indicata printr-o cota (cota caii de transport) si are urmatoarele elemente:

1. Bermele – sunt folosite de obicei ca suprafete de lucru pentru utilajul de exploatare, cai de transport; se disting:

• berma inferioara (a) – suprafata libera care limiteaza treapta la partea inferioara;

• berma superioara (b) – suprafata libera care limiteaza treapta la partea superioara.

In categoria bermelor, intr-o cariera apar si bermele de siguranta, care sunt de latime mica si sunt lasate pentru marirea stabilitatii marginilor carierelor. Latimea acestor berme este egala cu 0,1 – 0,2 din inaltimea treptelor respective;

2. Taluzul (c) – suprafata inclinata care limiteaza treapta inspre spatiul exploatat; taluzul trebuie sa fie suficient de inclinat pentru evitarea unor eventuale surpari.

In cazul de fata am recomandat o valoare de 600, caracteristica pentru rocile sedimentare. Cand situatia o permite se pot accepta si pereti aproape verticali;

3. Unghiul de taluz (a) – unghiul format de taluzul treptei cu planul orizontal masurat inspre masiv;

4. Borduri – sunt liniile de intreta­iere ale taluzului cu bermele inferioara si superioara;

5. Intranduri de atac – sunt fasii paralele prin a caror extragere se exploateaza treapta;

6. Fronturile de lucru – reprezinta parti ale intrandurilor pregatite pentru exploatare in care se executa extragerea la un moment dat.

In cazul amplasamentului Stani­soara, exploatarea in cariera va respecta directia zacamantului avand in vedere conturul carierei, adanci­mea de exploatare si proprietatile fizico – mecanice ale rocilor.

Pentru ca se va lucra cu fronturi de lucru inalte, este bine ca stratificatia sa incline catre spatele frontului, respectiv spre masiv, spre a se evita alunecari de blocuri, din cauza intercalatiilor argilo – marnoase, a explo­ziilor puternice care vor avea loc in timpul exploatarilor. De aceea, masivul trebuie atacat spre interiorul zacamantului si nu spre frontul de lucru.

De asemenea, pentru realizarea unei exploatari ritmice si in deplina siguranta, se impune dimensionarea si mentinerea, in limitele valorilor admisibile, pe tot parcursul exploa­tarii, a elementelor geometrice ale treptelor marcate prin:

• inaltimea treptelor;

• unghiul de taluz;

• latimea bermelor.

Aceste dimensionari ale elementelor geometrice ale treptelor trebuie sa tina seama de caracteristicile fizico – mecanice ale rocilor de treapta, de conditiile de lucru caracterizate de metodele de extragere aplicate si parametrii functionali ai utilajelor utilizate.

Dimensionarea inaltimii si inclinarii treptelor

Determinarea inaltimii treptelor se poate face pe doua cai : una teoretica, tinand seama de proprietatile fizico-mecanice ale rocilor exploa­tate, si alta practica, ce ia in calcul utilajele si tehnologiile de lucru folosite. Calea de urmat in rezol­varea acestei probleme este aceea de a se determina inaltimea treptelor prin ambele criterii si de a se ajusta, pe santier, in functie de inaltimea minima care va asigura stabilitatea deplina a taluzurilor. Din acest motiv, ne rezervam dreptul de a aduce imbunatatiri acestui studiu, dupa punerea in opera a lucrarilor de exploatare in cariera.

Dimensionarea inaltimii treptelor de extragere, in functie de proprietatile fizico-mecanice ale rocilor, se calculeaza cu relatia:

h = sc / gc [ m ]

unde:

sc – rezistenta de rupere la compresiune daN/m2

gc – greutatea volumetrica a rocii daN/m3

Aplicand aceasta formula se ajunge la valori mari ale inaltimii treptelor, de ordinul zecilor de metri, ceea ce nu se poate accepta in practica, din cauza greutatilor intam­pinate la excavarea mecanica sau la forarea gaurilor, incarcarea lor cu exploziv si incarcarea materialului derocat. Din acest motiv, dimensio­narea inaltimii si inclinarii treptelor se face analizand cazuri ale supra­fetelor de alunecare:

• suprafete de alunecare plane

• suprafete de alunecare curbe (cilindrice – circulare)

Ne vom opri asupra verificarii stabilitatii taluzurilor din treptele de cariera, pentru a caror dimensionare s-a aplicat procedeul lui W. Fellenius, aplicat si la alte tipuri de proiectari geotehnice efectuate de noi. Acest procedeu de verificare a stabilitatii mai este folosit in cazul lucrarilor de exploatare in roci stratificate, unde se recomanda a se lua in conside­rare numai valorile proprietatilor fizico-mecanice, caracteristice stratului cu rezistenta cea mai scazuta si care intra in componenta complexului de roci intr-un procentaj ridicat. In cazul de fata acestea sunt rocile argiloase.

Fellenius face presupunerea ca suprafata de alunecare, de forma cilindrica, trece prin piciorul taluzului, coeziunea este uniform repartizata, iar fortele de coeziune intra simultan in actiune pe intrega suprafata de alunecare. Conform acestui procedeu, inaltimea si unghiul de taluz se determina cu ajutorul graficelor din fig. 7-8.

Metoda de lucru este urmatoa­rea: cunoscand valoarea unghiului de frecare interioara j, cu ajutorul graficului din fig. 7 se obtine valoa­rea lui m, ce reprezinta raportul m = c/c₀, din care se determina valoarea relativa a coeziunii c₀ = c/m.

Afland valoarea relativa a coeziunii, c₀, inaltimea verticala a taluzului se determina din relatia h₉₀ = 0,95.

Pentru o anumita valoare a rapor­tului h/h₀, unde h este inaltimea taluzului si cunoscand valoarea lui j, valoarea unghiului de taluz j se determina cu ajutorul graficului din fig. 8. La fel, cunoscand valorile a si j se determina raportul h/h_o si rezulta valoarea lui h. Pentru determinarea inaltimii admisibile, in situatii practice, inaltimea critica se va imparti la un coeficient de siguranta s > 1,0.

Plecand de la aceste ipoteze, lucrarile de exploatare propriu-zise in amplasamentul Stanisoara se vor desfasura prin metoda cu transportul rocilor sterile la halde exterioare. Extractia se va face mecanizat, cu ajutorul unui excavator sau prin perforare si derocare sau cu foreze, iar apoi se procedeaza la puscarea cu dinamita.

In functie de conditiile de lucru specifice, privind geometria volumului de roca ce urmeaza a fi excavat, precum si la caracteristicile rocii supuse dislocarii, derocarea, la nive­lul treptelor de lucru, se va face cu ajutorul excavatorului si cu explozivi amplasati in gauri de mina.

Avand in vedere ca gresiile si rocile argiloase au ponderea cea mai mare in perimetrul studiat, ele incadrandu-se in categoria rocilor sedimentare, am stabilit inclinarea maxima admisa a taluzului treptelor de lucru la 600. Pentru stabilirea principalelor elemente ale treptelor de cariera, pe langa verificarile de stabilitate cu procedeul Fellenius, mai sus amintit, s-au avut in vedere si urmatoarele aspecte:

• structura masivului – stratificatia;

• metodele de derocare;

• incarcarea din front cu excavator;

• transportul cu autobasculante;

• productii medii anuale de cca 50.000 tone;

• greutatea volumetrica a rocii utile si a sterilului = 2,58 tone/mc;

• coeficientul de tarie al rocii = 8;

• tipul de utilaje aflate in dotarea beneficiarului.

Luand in calcul toate criteriile enuntate mai sus, a rezultat ca metoda de exploatare optima pentru zona studiata este exploatarea in trepte descendente, cu inaltimi de 10 – 20 m, cu urmatorii parametri:

• unghiul de inclinare al treptelor de exploatare a = 600;

• latimea bermei de siguranta = 10 m;

• latimea bermei de lucru:

• cu extragere manuala = 15 m;

• cu extragere cu explozivi in gauri de mina = 25 m;

• latimea bermei de transport = 9 m;

• unghiul de taluz al marginii carierei = 500;

• lungimea liniei de front = 14,1 m;

• berma de baza se va dezvolta cu respectarea inaltimii maxime admise a treptei de 30 m.

CONCLUZII

In urma cercetarii geologice efectuate in cadrul amplasamentului Stanisoara am recomandat beneficiarului urmatoarele:

„Ponderea mare a masei miniere fara utilizare economica (72%) si grosimile cumulate reduse ale secventelor de gresii si conglome­rate ne conduc la concluzia ca, pentru realizarea dezideratelor propuse (deschiderea unei cariere de gresii cu utilizare in constructia de drumuri), trebuie cautat un alt amplasament.“

Beneficiarul, cunoscand recomandarile de mai sus, a decis sa inceapa exploatarea gresiilor si conglomeratelor in cariera, luand in considerare si urmatoarele aspecte:

• din punct de vedere calitativ gresiile cercetate se incadreaza in clasa E, conform SR EN 1097-2/2010. Clasa minima a rocii, in functie de domeniul de aplicare si clasa tehnica a drumului (considerata IV, drum cu 2 benzi si trafic redus), se incadreaza la utilizarea de piatra sparta, sort 8-16, 16 – 25 (31), 25 – 40, pentru stratul de fundatie, piatra bruta pentru stratul de fundatie din
blocaje, pereuri, arocamente si savu­ra, sort 0 – 8, 0 – 16.

• din punct de vedere al rezistentei la uzura (micro – Deval) roca analizata nu se incadreaza in preve­­derile standardului SR EN 1097-2/2010, avand valoarea 28, fata de valoarea maxima prevazuta de 20.

Desi aceste descrieri calitative ale rocilor nu sunt dintre cele mai avantajoase pentru scopul propus, trebuie avut in vedere si urmatorul aspect, bazat pe practica geologica:

• rocile analizate au fost prelevate din lucrari de prospectiune de suprafata, care au suferit influenta
factorilor exogeni, aspect care dus la procese complexe de alterare. Este posibil ca acest aspect sa se
modifice pentru rocile din adancime, care isi vor imbunatati calitatile necesare materialelor de constructii.

BIBLIOGRAFIE

1. Fodor D., Balastiere si cariere, Ed. AGIR, (2011);

2. Olaru L., Geologie – lucrari practice, Facultatea de Geografie – Geologie, sectia Geologie Tehnica, Univ. Al. I. Cuza, Iasi (1992);

3. Stoica C., Manilici V., Filipescu M., Corbu M., Practica geologica, Ed. Tehnica, Bucuresti (1960);

4. Bancila L., Geologia Carpatilor Orientali, Ed. Stiintifica, Bucuresti (1968);

5. BranduS C., Grasu C., Valea Moldovei, Ed. pentru Turism, Bucuresti (1991);

6. Grasu C., Catana C., Bobos L., Petrografia formatiunilor din flisul intern carpatic, Ed. Tehnica (1996);

7. Kissling AL., Mineralogie, Ed. Institutul de Petrol si Gaze (1979);

8. Bagu G., Mocanu A., Geologia Moldovei. Stratigrafie si consideratii economice, Ed. Tehnica, Bucuresti (1984);

9. AlmaSan B., Exploatarea si valorificarea zacamintelor de substante minerale utile solide, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti (1982);

10. Grasu C., Catana C., Grinea D., Flisul carpatic – Petrografie si consideratii economice, Ed. Tehnica, Bucuresti (1988);

11. Murgu M., Evaluarea geologica si industriala a zacamintelor minerale, Ed. Tehnica, Bucuresti (1986);

12. Zorilescu D., Metode mate­­matice de analiza si decizie in Geologie si Minerit, Ed. Tehnica (1972);

11. Popa A., Exploatari miniere, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti (1980);

12. Stanciu A., Lungu L., Fundatii, Ed. Tehnica, Bucuresti (2006);

14. SR EN 1097-2/2010, Materiale si produse minerale, incercari pentru determinarea caracteristicilor mecanice si fizice ale agregatelor.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 99 – decembrie 2013, pag. 50

Autori:
Mihaela Ionita – SC TEST GEOMED SRL, Suceava
Florin Florea – SC GEOMOLD SA, Campulung Moldovenesc