В качестве сырья для изготовления щебня используются разные по свойствам породы (гранит, габбро, мрамор, амфиболит, известняк и т.д.), но все они добываются на карьерах открытым способом (при помощи наземной техники).
Кстати, щебень может производиться целенаправленно, а может быть побочным продуктом добычи других полезных ископаемых или изготовления различных изделий. В первом случае материал получается более качественный и, соответственно, стоимость его тоже увеличивается.
Однако не всегда целенаправленное производство щебня в принципе имеет смысл. Это связано со свойствами исходной породы. Например, известняк – это достаточно мягкая горная порода. Он не отличается высокой прочностью и может даже растворяться в воде при очень длительном контакте. Разрабатывать целый карьер под производство щебня из него было бы нерационально. Поэтому известняковые карьеры чаще всего занимаются в первую очередь производством извести, а уже во вторую – известнякового щебня.
Похожая ситуация складывается с мраморным щебнем. Ведь мрамор – это хрупкий материал, который добывается максимально щадящим способом. Нет никакого смысла тратить столько времени и денег только для того, чтобы потом пустить его на щебень. Зато можно раздробить негабаритные остатки и сколы, образовавшиеся в процессе добычи мраморных блоков, и получить дополнительный доход с их продажи.
Тем не менее, независимо от того, для чего разрабатывается карьер, его сначала нужно подготовить. Для этого удаляются дерн и трава, снимается верхний слой грунта (вскрыша). Затем начинается основной этап добычи.
Существует четыре основных способа добычи породы:
- Камнерезный
- Буроклиновой
- Бурогидроклиной
- Взрывной
Однако не все они используются при целенаправленном производстве щебня. Чтобы понять, почему так, остановимся на каждом из них подробнее.
Камнерезный способ
Это самый продуктивный и вместе с тем самый дорогостоящий способ добычи породы.
Суть его состоит в том, что крупные блоки породы отпиливаются при помощи специальных камнерезных машин прямо в карьере. Применяются машины с дисковыми и канатными пилами, которые оборудованы алмазными насадками. Добываются преимущественно мягкие и средние породы – например, известняк, ракушечник, мрамор, доломит.
Такой способ добычи породы позволяет получать блоки правильной формы и определенного размера. Кроме того, он идеально сохраняет свойства материала, позволяет избежать появления микротрещин. Камнерезный способ незаменим там, где важно сохранить целостность породы – например, при производстве декоративных облицовочных плит.
При целенаправленной добыче сырья на щебень, такой способ экономически нецелесообразен. Дело в том, что стоимость продукции будет неоправданно высока. На щебень идут только отходы камнерезной добычи – например, сколотые плиты и негабаритные остатки. Но такой щебень рассматривается уже как побочный продукт.
Буроклиновой способ
Один из древнейших способов добычи породы, который сегодня уже практически не используется. Добывается порода так: сначала намечается контур отделяемого блока. Затем по линии планируемого скола пробуривают отверстия – шпуры. В шпуры закладывают клинья, которые при ударе отделяют блок породы по намеченной линии скола. Такой способ позволяет добывать даже твердые породы, которые не поддаются распиливанию – такие как гранит и габбро.
Данная технология хороша тем, что позволяет максимально сохранить целостность плиты для последующего применения в облицовке, мозаике и декоративной отделке. Этим она схожа с камнерезным способом.
В качестве недостатка можно отметить, что такой способ подходит для откалывания небольших кусков породы. Для массивных блоков обычных клиньев будет недостаточно. Также сам процесс занимает очень много времени. Это объясняет, почему буроклиновой способ редко используется при производстве щебня.
Бурогидроклиновой способ
Это более современный и технологичный аналог приведенного выше способа.
Суть метода остается неизменной, только стальные клинья заменяются гидроклиньями. Они заполняются водой под давлением и постепенно расширяются, откалывая куски породы.
Данный способ позволяет откалывать очень крупные фрагменты породы и разрушать монолит в труднодоступных местах. А постепенное нарастание давления и отсутствие шума и вибраций максимально сохраняют структуру камня.
Однако гидромеханическое оборудование стоит достаточно дорого (до нескольких миллионов рублей), а таких клиньев нужно иметь несколько. Да и разрушение породы при таком способе занимает продолжительное время. Все это делает применение бурогидроклиновой добычи невыгодной при производстве щебня.
Буровзрывной способ
Данный способ – его еще называют просто взрывным – активно используется для добычи как камня, так и руды еще со времен изобретения пороха.
В породе бурятся глубокие отверстия, в которые закладываются заряды взрывчатых веществ. При срабатывании взрывчатки откалывается огромное количество кусков породы. После взрыва наибольшие по размеру фрагменты собирают и перевозят к месту дальнейшей переработки.
Данный способ требует большой точности на этапе подготовки, ведь ошибка в расчетах местоположения и количества зарядов может привести к увеличению затрат. Если использовать слишком много взрывчатки, материал будет испорчен и непригоден к использованию. В противном же случае можно получить настолько крупные куски породы, что их придется взрывать еще раз.
Применение взрывного способа также сопряжено с большой опасностью для рабочих. Во время проведения взрыва весь карьер должен быть эвакуирован.
Этот способ самый дешевый, но вместе с тем и самый разрушительный. Из-за взрыва порода крошится, всего 70% полученного материала остается пригодным для последующего дробления – остальное идет в отсев. Также в структуре материала появляются микротрещины. Плохо сказывается он и на экологии, ведь в процессе в воздух поднимаются клубы пыли и дыма.
Дешевизна взрывного способа привела к тому, что в настоящее время он наиболее часто используется при производстве щебня.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#щебень #горные породы #геология #добыча горной породы #производство щебня #добыча щебня #производство #карьер #строительные материалы #сыпучие материалы
