Производственные процессы добывания камня
Месторождения естественного камня, как правило, залегают в благоприятных горно-геологических условиях, на небольшой глубине от поверхности. Вместе с тем разработка таких месторождений характеризуется специфическими особенностями.
1. Наличие определенных закономерностей в строении добываемого камня, изменение его прочности в различных направлениях с в расположении трещин обуславливает выбор технологических схем и параметров процессов применительно к элементам залегания и направлению облегченного раскола или распила камня.
2. Сохранение физико-механических свойств и декоративности разрабатываемых горных пород, а также достижение определенных размеров и формы камня возможно при использовании специальных методов и средств направленного разрушения породы, обеспечивающих концентрацию критических напряжений строго в необходимых плоскостях раскола или среза.
3. Отбойка наиболее ценных блоков крупных размеров и большой массы (10 т и выше) требует проведение подготовительных, выемочных, погрузочных и транспортно-складских процессов с тяжелыми неделимыми грузами.
4. Относительно небольшая мощность карьеров, малая высота уступов и часто нерегламентированные отметки горизонтов обуславливают специфику всех производственных процессов, начиная от подготовке к выемке и кончая транспортированием.
5. Получение из массива наряду с блоками или штучным камнем горной массы (отходов), объем которых часто превышает в несколько раз количество добываемой основной продукции, требует организации работ по погрузке и транспортированию отходов и решения вопроса об их использовании; часто это имеет решающее значение для рентабельной работы карьера.
6. Малые допуски к размерам добываемых блоков требуют строгого соблюдения размеров и направлений выемки в пространстве.
7. Разнообразие возможных специальных методов и средств направления отделения (отбойка) камня от массива и большая трудоемкость требуют тщательного выбора наиболее рационального способа отбойки для данных конкретных условий, что резко уменьшает и объем некондиционной продукции.
В зависимости от вида горных пород, их физико-механических свойств, минералогического и химического составов и от показателей, характеризующих условия залегания месторождений, определяют технологию работ по подготовке горных пород к выемке, выемке, погрузке и транспортирование гонной массы, а также варианты обеспечения горных работ средствами механизации и методы направления отделения блоков от массива (таблица 30.2).
Технологические схемы добычи блоков стенового и облицовочного камня подразделяются на одностадийные, при которых блоки требуемой величины отделяют непосредственно от массива, и двухстадийные, при которых от массива отделяют крупные монолиты камня, которые затем разделяют на товарные блоки.
Одностадийные технологические схемы используют при подготовке к выемке стенового камня или облицовочных блоков камнерезными машинами, когда высота уступов составляет 0.4 – 3 м.
Двухстадийные схемы используют при подготовке к выемке блоков известняка, мрамора и гранита канатными пилами, буроклиновым способом, ченнеллерами, терморезаками и буроклитновым методом направленного отделения камня от массива. Высота уступа при этом составляет до 5 м (иногда более) и определяется чаще всего расположением горизонтальных трещин отдельности.
Таблица 30 2 Производственные процессы и оборудование при разработке месторождений камня
| Характеристика работы | Тип применяемого оборудования, инструмента и материала |
| Подготовка горных пород к выемке | |
| Направление отделения блоков или штучного камня от массива | Камнерезные машины с цепными барами, дисковыми пилами, кольцевыми фрезами, алмазными отрезными кругами; агрегаты; канатные пилы; ударно-врубовые машины; установки с гидроклиньями; терморезаки кислородные и бензовоздушные; колонковые и ручные бурильные станки, электросверла, многоперфораторные агрегаты, станки вращательного и ударно-вращательного бурения; пороха и другие ВВ, средства взрывания |
| Выемка и погрузка | |
| Выемка и погрузка штучного камня и блоков | Стреловые (автомобильные, пневмоколесные, гусеничные) краны; деррик-краны (чаще с перемещением); вилочные, скребковые и шнековые породопогрузочные машины и агрегаты |
| Транспортирование | |
| Перемещение горной массы в плане и профиле карьерного поля | Автосамосвалы; бортовые машины; тракторы с прицепами полуприцепами; наклонные подъемники: с канатной тягой, платформенные, с клетьевым подъемом, лебедки и т. д. |
| Отвалообразование | |
| Складирование | Бульдозеры; мехлопаты |
| Обработка облицовочного камня | |
| Обработка блоков распиливанием Станки распиловочные рамные; станки, оснащенные дисковыми, канатными или ленточными пилами; фрезерно-оконтовочные станки; шлифовально-полировочные линии, станки и механизмы, сверлильные станки и машины Ударная обработка блоков Камнераскалывающие станки; бурильные станки; отбойные молотки; станки и механизмы с термоотбойниками; другие виды оборудования для раскалывания и тески камня; инструменты: буры, коронки, клинья, щечки, бучарды, закольники, скарпели, шпунты, киянки, пазовики, троянки Переработка отходов на щебень, крошку, муку, Дробилки, грохоты различных типов; сырье для производства цемента, флюзов, классификаторы, смесители и другое мозаичных плит и другой продукции оборудование | |
| Вспомогательные работы | |
| Строительство и содержание автодорог, рельсовых путей Складские работы Энергоснабжение, водоотлив | Бульдозеры, скреперы, грейдеры, навесные и прицепные тракторные рыхлители; стреловые краны и другое землеройное оборудование Погрузочно-разгрузочные и транспортные машины и механизмы различных типов и конструкций Оборудование, при открытой разработке других полезных ископаемых |