— это карьер, в котором камень добывается разбуриванием. Существует несколько способов добычи камня на блочных карьерах. Рассмотрим два из них.
Первый способ
Процесс добычи каменных блоков состоит из нескольких этапов, первый из которых — разбуривание скалы сеткой вертикальных и горизонтальных отверстий, обеспечивающих протяжку по ним режущего каната. Производится при помощи максимально простой переносной пневмо-буровой установки.
Сам процесс бурения не слишком сложный. Один раз установив установку, оператор следит за ней, постепенно наращивая длину бура по мере его погружения в скалу. Самое сложное заключается в том, чтобы вертикальное и горизонтальное отверстия сошлись в одной точке. Если попали — хорошо. В противном случае завести канат не получится и придется все перебуривать заново, а это время и напрасно использованные коронки. После бурения за дело берётся пильщик — оператор канатной пилы.
В его обязанности входит правильная протяжка режущего каната. Канат ни в коем случае не должен быть перекручен или заломан, иначе он застрянет внутри скалы и чтобы его достать, может уйти до нескольких дней. Потом с помощью экскаватора отрывают каменный блок.
Второй способ
Технология добычи с использованием гидроклиновых установок состоит в следующем. В предварительно пробуренный в массиве камня шпур соответствующего диаметра устанавливается рабочий орган гидравлического клина. Количество и расположение шпуров, а также тип гидравлического клина определяются размерами отделяемого блока, прочностью камня и некоторыми другими техническими параметрами. После нагнетания в гидравлическую систему рабочей жидкости, происходит перемещение клина между двумя раздвижными щечками. Клин, продольно передвигаясь, воздействует на щечки, которые, перемещаясь в поперечном направлении, создают внутри шпура направленное раскалывающее усилие и разрушают массив в требуемом направлении.
Выбор типа гидравлического клина в каждом конкретном случае осуществляется индивидуально и зависит от ряда факторов. Во многих случаях эффективнее использовать установки гидроклиновые с приводом от масло-станции.
Гидроклиновая установка
Благодаря большим раскалывающим усилиям и возможности одновременной работы большого числа до шести гидравлических клиньев, данные установки способны быстро отделить большие блоки камня. Как например, при добыче небольших блоков камня, проведении незначительного объема работ на удаленном участке месторождения и т. п. проще использовать ручные гидравлические клинья. Они не требуют подключения к электросети, обладают меньшей массой, автономны, мобильны и при этом развивают достаточные для решаемых задач раскалывающие усилия.
Технология добычи камня с использованием установок гидроклиновых обладает рядом преимуществ по сравнению с другими известными технологиями:
— отсутствие динамических воздействий, ударных волн и вибраций исключает возможность появления “паутинных” трещин, что значительно повышает процент выхода качественного камня;
— возможность задания направления разрушения позволяет добывать блоки нужных размеров и формы, что сокращает потери хорошего камня;
— большие раскалывающие усилия позволяют добывать крупные блоки камня, а также значительно уменьшит количество шпуров, что приводит к сокращению затрат на подготовительные работы и повышению производительности труда;
— отсутствие взрыва повышает уровень безопасности работ и уменьшает затраты на защитные мероприятия;
— короткий цикл “нагрузка/разгрузка” повышает производительность труда;
— небольшой вес и удобная компоновка делают оборудование удобным в работе и при транспортировке;
— оборудование может использоваться в любое время года и при любой погоде.
Отличием блочных карьеров от других карьеров является способ добычи, а также виды производимой продукции из камня.
Как то я вам показывал , а теперь советую посмотреть пост профессионала на тему добычи мрамора. А москвичам будет особенно интересно...
Оригинал взят у chistoprudov в Кто закатывает Москву гранитом
Хотите узнать на что столица тратит миллиарды? Я вернулся из очередной поездки на Урал, где снимал стопятисотое производство в своей жизни. Кроме индустриальных фотографий, грязной одежды и пыльных камер, я привез с собой страшную тайну.
1. Башкирия. Тихие и живописные места Южного Урала. В деревнях считай даром продается картошка, речная рыба и свежий кумыс. Красота! Но стоит свернуть с дороги на какую-нибудь пыльную грунтовку, так обязательно окажешься на каком-нибудь производстве, разрезе или карьере.
Урал - это сокровищница разнообразных полезных ископаемых. Еще в школе на уроках географии нам рассказывали, что Уральская горная система одна из самых древних, образованных 200-400 млн лет назад. Из 55 видов важнейших полезных ископаемых, которые разрабатывались в СССР, на Урале представлено 48.
2. Знакомьтесь - это гранит. Магматическая горная порода. Гранит является одной из самых плотных, твёрдых и прочных пород на земле. Он широко используется в строительстве в качестве облицовочного и дорожного материала.
3. Мансуровское месторождение - самое большое в стране по добыче блочного камня. Мансуровский гранит добывают в единственном месте, рядом с башкирским городом Учалы. Эту разновидность породы относят к числу самых старых гранитов в России и на всей планете, оценивая его геологический возраст в 350 миллионов лет. По оценкам геологов, разведанных запасов месторождения хватит еще лет на 200.
4. Здесь добывают самый светлый из всех российских гранитов. За мягкую волнистую текстуру и молочный светло-серый цвет Мансуровский гранит часто сравнивают с мрамором, не даром он покорил международное пространство и считается одним из самых популярных за рубежом гранитов «made in Russia».
Именно этот гранит сейчас укладывают по всей Москве и в частности на Тверской улице. 90% плитки, бордюров и брусчатки, которую сейчас закупает город идет с Урала (остальное из Карелии). На поставку гранита для программы реконструкций «Моя улица» трудится пять уральских карьеров по добыче (Мансуровский - самый большой) и более 30 предприятий по распилке камня.
5. Метод добычи гранитных блоков отличается от привычных мне видов на железнорудных, известняковых карьерах или угольных разрезах. Если в последних полезное ископаемое долбят, крошат и измельчают, то здесь все наоборот. Геологические особенности залегания породы позволяют добывать ее достаточно большими блоками, с которыми удобно работать в дальнейшем. Это объясняет относительно не высокую стоимость настолько красивого и качественного материала, хотя, конечно, технология отливки из бетона дешевле.
6. Чем больше удается отколоть блок, тем больше он стоит. Но не все так легко, как кажется. Не даром гранит является одной из самых прочных пород. Средняя плотность породы - 2600 кг/м, 3 . Чтобы отколоть такой ровный кусочек, нужно хорошенько постараться.
7. Процесс добычи гранита похож на процесс послойного поедания трюфельного торта. Гранит залегает пластами. От массива отделяют часть породы, которую потом делят на более мелкие блоки.
8. Есть несколько методов отрезания кусков «торта». Один из них - большими газовыми горелками. В состав гранита входит кварц, который под воздействием температуры отшелушивается и отлетает. Тем самым постепенно горелка прорезает гранит. Чем больше кварца в граните чем крупнее зерна, и тем быстрее режется порода. Этим способом делается поперечный разрез куска.
11. В пробуренные отверстия заливают специальный химический раствор, который создает «мягкий взрыв». Внутри тесного отверстия смесь расширяется, раскалывает и сдвигает гранитный блок.
13. Все рабочие местные (хоть и загорелые).
- Мужики, а давайте я вас сейчас сфотографирую. Вы можете как-то одновременно бить кувалдами?
- Слушай, давай мы лучше тебе кувалду дадим, а сами все снимем?
14. Постепенно забивая ряд клиньев, порода трескается и вуаля, новый блок отделен.
15. Есть другой метод - канатное пиление. Его применяют на Южно-Султаевском карьере. Суть заключается в том, что вместо газовых горелок используется хитрый канатный резак.
16. Канат пропускают через пробуренные отверстия. Постепенно установка отъезжает по направляющим, и за несколько часов выпиливается огромный кусок.
17. Вжжж!
21. Готовые блоки погрузчиками или самосвалами вывозятся в распилочный цех карьера. Или продаются как есть на другие распилочные предприятия.
23. До недавнего времени вся отрасль по добыче камня находилась в плачевном состоянии. Из-за кризиса упал спрос других городов на гранитную продукцию. С другой стороны частники стали все больше смотреть в сторону российского камня. Курс изменился, и в китайский гранит резко подорожал.
Вот так выглядел стандартный цех по производству гранитных бордюров и плитки два года назад.
24. После запуска программы «Моя улица» уральские предприятия стали оживать. Если до московского заказа Мансуровский карьер выдавал около 3000 кубов гранита в месяц, то сейчас эта цифра в два раза больше.
25. На первые деньги от заказов закупалось новое оборудование, строились новые цеха. Большой объем заказа вдохнул жизнь во всю отрасль. Подтянулись и смежные предприятия по производству упаковки, катанки, древесины, ГСМ, различного оборудования и т.д. Оборудование, правда, закупалось все сплошь импортное (кроме самосвалов и кранов). Вот такое вот импортозамещение, однако.
27. Кроме всего прочего, на карьерах увеличили штат рабочих. На Мансуре с 300 до 400 человек. Работать приходится в три смены. А в целом на производство гранита для Москвы сейчас трудится более 4000 человек по всему Уралу.
28. Дела у добывающих компаний пошли в гору. Даже фотографа из Москвы на несколько дней заказали. Заработанные деньги ведь могли просто проесть или разворовать, но как мы видим - идет развитие производства и обновление оборудования.
29. Если мраморные плиты режутся за один раз, то гранит приходится пилить очень долго. Диск пилы ходит по плите туда-сюда с опусканием всего в 1 см за раз. Большие куски гранита пилятся часами.
30. Массивные блоки перепиливают на плиты, блоки поменьше распускают на бордюры. Всякая мелочь, типа брусчатки не требует больших заготовок и пилится (или колется) из обрезков плит.
32. Чтобы ускорить процесс распила, существуют вот такие большие и хитрые канатные станки.
33. На таких станках можно распиливать плиты на 10 блоков высотой более двух метров.
36. Качество реза идеальное.
37. За настройкой оборудования следит итальянский мастер.
38. Чтобы зимой на плитке не скользили прохожие, проводится термообработка поверхности.
39. Плитка становится грубой, и не такой скользкой, как полированный гранит.
40. Пока термообработка проводится вручную, но в цеху уже установлен специальный станок, и вскоре данный процесс будет вестись автоматизированно.
41. Новый цех, и готовая продукция карьера. Этот бордюрный камень уже сегодня укладывают на Тверской улице. На нее было заказано свыше 3 километров прямолинейного борта и 500 метров радиусного.
42. Этим бордюрам и плитке 350 миллионов лет, на минуточку!
44. Колотая брусчатка.
46. Чтобы доставить до Тверской плитку и бордюры понадобилось 364 фуры, которые привезли 7271 тонну гранита - это на площадь 33,5 тыч м 2 .
По весу это как разложить по Тверской тридцать Боингов 747 .
47. Всего в этом году Москва заказала 47 500 тонн гранитной продукции. Это 2 374 грузовиков или 220 000 м 2 покрытия. Что сопоставимо с площадью 30 футбольных полей ! Это к вопросу, что москвичи зажрались. В каком-то смысле это безусловно так, столица богатейший город страны, но деньги за её обновление идут в регионы, где поднимаются производства.
48. По стоимости своей добычи, обработки и доставки гранит уступает аналогичной бетонной продукции. Но есть и свои плюсы:
- гранит имеет низкое водопоглощение и высокую устойчивость к морозу и загрязнениям. Бетон лучше впитывает влагу.
- бетон истираемый, он пылит больше чем гранит.
- бетонные плиты производят на заводе, а гранит - произвела сама природа.
49. На каждом карьере своя текстура и оттенок гранита. Если посмотреть на схему укладки плитки на улицах Москвы, можно увидеть определенную закономерность в рисунке. Разные по цвету плитки приехали с разных карьеров.
50. На Ташмурунском карьере добывают более темный гранит, чем Мансуровский. Сам карьер поменьше размерами.
54. Камбулатовский карьер.
56. Этот карьер занимает первое место по эффективности добычи кубометров продукции на одного рабочего.
58. Южно-Султаевский карьер с большими красивыми кранами.
60. В целом у меня все. Хотелось бы только уточнить, что если вы выберете гранит вместо бетона, то это не значит, что все автоматически будет прекрасно. Ничего подобного. Без правильной технологии укладки развалится все что угодно. Если сделать подложку из говна и веток, то после первой зимы тротуар/ступени/бордюры поплывут и полопаются от неравномерной нагрузки.
62. Мало купить гранитный бордюр, его еще нужно грамотно поставить. Этот бордюр, хоть и криво, установили 10 лет назад.
63. А это его ровесник, бордюр бетонный.
64. Вот такой вот он, гранит. Встречайте на улицах Москвы, Новосибирска, Салехарда, Тюмени, Иркутска, Красноярска, Казани, Астаны, Баку и так далее по списку.
65. Так что будете гулять по Тверской или любой другой реконструированной улице, помните, что вы прикасаетесь к истории, которой 350 млн лет!
66. Спасибо за внимание!
Выражаю благодарность компании «Гранит Инвест» и отдельно Алексею Степанченко за интересную работу и подробную экскурсию по гранитным карьерам!
А тайну я вам не расскажу. На то она и тайна.
При написании текста использовалась статья с сайта
Давайте отправимся на виртуальную экскурсию по небольшому гранитному карьеру, расположенному на севере Ленинградской области, чтобы взглянуть на процесс добычи этой горной породы в условиях максимальной экономии на себестоимости готовой продукции.
Карьер скрыт от посторонних глаз, укрывшись в глухих местах почти на границе с Финляндией. Дорога есть, но назвать это дорогой довольно сложно. Скорее направление. Ухабистая грунтовка протяженностью около сорока километров от Каменногорска до карьера отняла у нас больше часа. Каждый новый километр был хуже предыдущего, пока, наконец, дорога не превратилась в сплошное песчано-глинистое месиво. Верный знак. Значит мы почти на месте.
На первый взгляд карьер выглядит заброшенным. На въезде нам не попался ни один человек. Но ничего удивительного. Из-за сложностей зимней добычи руководство этого карьера приняло решение не производить разработку в зимний период. С наступлением морозов работа здесь полностью останавливается до весны. Сейчас в апреле только началась расконсервация производства после зимнего застоя. Первая вахта приехала сюда всего неделю назад. Сразу нужно сделать оговорку, что этот карьер сам по себе довольно небольшой и добычу блоков здесь тяжело назвать промышленной. Объемы весьма скромные и составляют в среднем 180-200 м3 готовых блоков в месяц, что в несколько раз меньше, чем на аналогичном карьере по соседству.
Бытовые условия здесь спартанские. Электричества нет. Все электроснабжение осуществляется при помощи дизельного электрогенератора. Все остальное как в деревне. Вода в колодце, туалет на улице, душ там же. Отопление печное. Суровый быт суровых камнетесов.
Картину брутальности дополняет потрепанный бульдозер отечественного производства, как монумент дремлющий около бытового городка. Для него здесь не слишком много работы.
О карьере и о ньюансах работы нам рассказал старший текущей смены, любезно согласившийся на проведение небольшой экскурсии по своему хозяйству. В смене всего 5-7 человек. Практически все работники обладают универсальными навыками и совмещают несколько должностей. Рентабельность производства при существующих объемах здесь стараются повысить снижением себестоимости, в том числе и экономией на штате. Горный мастер здесь выступает и как начальник участка, и как энергетик. Оператор погрузчика может быть и кольщиком, и оператором пил, и механиком.
Склад готовой продукции в начале сезона выглядит довольно скромно. Карьер не выполняет никаких видов обработки, кроме непосредственной добычи. Эти гранитные блоки и есть то, что идет на продажу. Четких размеров для блоков нет, выдержать которые было бы крайне тяжело и затратно. Поэтому существуют категории или группы. Согласно ГОСТ определены 4 группы блоков. I группа - блоки свыше 5 м3, II группа - блоки 3-5 м3, III - 0,7-3 м3, IV - 0,1-0,7 м3. Блоки должны иметь форму максимально приближенную к параллелепипеду. Могут быть отклонения от правильности формы, но и они строго регламентированы. Ценность блока зависит от его объема. Чем больше объем блока тем больше не только его стоимость, но и больше стоимость одного кубического метра. Например, стоимость 1 м3 гранитного блока III группы на складе - 25 000 рублей, а блок I группы будет стоить уже 28 000 рублей за 1 м3.
Однако, не смотря на более дорогую стоимость, крупные блоки добывать не слишком выгодно. Основным спросом пользуются блоки II и III группы. Такие как например этот. Это классический пример наиболее востребованного на этом карьере блока. Его размер примерно 1х1х2,5 метра.
Однако среди готовых блоков находятся и такие гиганты. Неизвестно сколько такой блок будет ждать своего покупателя, но рано или поздно это произойдет и это будет выгодная продажа. Такие групные блоки обычно берут для последующей распиловки на слэбы - пластины, из которых потом изготавливают, например, столешницы или подоконники. Но эта продукция не слишком ходовая. Гораздо более часто из гранита изготавливают облицовочную плитку, бордюрный камень или плиты для мощения мостовых и тротуаров. Для этих изделий такой размер сырьевых блоков просто не нужен.
Поэтому в большинстве случаев добытые крупные блоки пассеруют для придания им более востребованных габаритов и правильной формы. Для этого используется специальное бурильное оборудование, которое способно очень быстро, а главное точно пробурить строчку из параллельных отверстий, по которым позже блок будет расколот на части. Существует и более технологичный способ - распилка, но в плане мобильности "бурилка" выигрывает, хотя и заметно уступает в скорости и качестве. После дисковой пилы края блока приобретают гладкие ровные поверхности, что положительно влияет на его товарные качества.
Технологии добычи блоков существуют разные. Самый распространенный добычи в нашей стране еще недавно был способ слабых взрывов. Но у него есть множество недостатков. При таком способе добычи получается огромное количество отходов, достигающее 80% от полученной горной массы. Кроме того, неправильный расчет мощности взрыва может привести к появлению трещин из-за чего такой камень будет просто никому не нужен. Таким образом можно вообще загубить месторождение и единственным продуктом, который можно будет получить останется только щебень. Поэтому все большее распространение получает способ канатного пиления. Конструкция канатной пилы очень проста. Фактически это электромотор, который протягивает канат, отдаленно похожий на велосипедную цепь с режущими алмазными элементами.
Именно после ее работы остаются такие идеально ровные и гладкие стены. Но не все так просто как кажется на первый взгляд. Если в процессе пиления ничего сложного - пила пилит самостоятельно, постепенно по мере пропиливания смещаясь по рельсам, то процесс подготовки куда более трудоемкий.
Для того чтобы завести канат необходимо предварительно пробурить в скале два отверстия. Одно вертикально, а второе горизонтально. причем их нужно пробурить таким образом, чтобы они пересеклись в одной точке. Малейший перекос бура и бурение пойдет насмарку. Для этой операции в мире разработано множество устройств, упрощающих жизнь горнякам, но на этом карьере традиционно доверяют ручной переносной буровой установке с пневмоприводом.
Бурит она гранитную породу весьма эффективно, но имеет свои особенности. Для работы ей нужен компрессор. Хорошо если есть дизельный компрессор. Он может работать автономно. А если компрессор электрический, то к нему придется либо тянуть провода с электропитанием, либо питать от дизельного генератора. Такая схема как раз и применяется на карьере. Как вы помните внешнего электроснабжения здесь нет. По мере бурения длину бура приходится наращивать. Это делается с помощью бурильных труб, которые кроме удлинения обеспечивают также подачу воздуха.
Пожалуй главным недостатком такого бурового инструмента является его неточность. По словам самих рабочих, самое сложное в канатном пилении это точно пробурить скважины. Это получается, увы, не всегда. Иногда приходится перебуривать, зачастую не один раз. Если все прошло гладко в полученные отверстия заводится режущий канат и дальше достаточно присматривать за пилой, пока она отпиливает кусок скалы.
Пилят вертикальными ломтями, называемыми панелями. После того как пропил закончен панель заваливают. От удара о землю она как правило раскалывается по естественным трещинам. После этого полученные блоки сортируют и придают им товарную форму.
Заваливание панели, пожалуй, самая опасная процедура во всем процессе добычи блоков. Чем выше горизонт, тем опаснее. Панель заваливается при помощи погрузчика. В распил сверху вставляется тяпка - стальной крюк. К нему крепится трос, на другом конце зацепляется погрузчик и медленно начинает тянуть. В какой-то момент скала не выдерживает и заваливается. Не хотел бы я в этот момент находиться рядом. Кстати риск непроизвольного самостоятельного заваливания отпиленной панели тоже существует. Поэтому надо быть предельно осторожным и избегать потенциально опасных зон.
Трещиноватость - главный враг добытчиков. Если трещин много, то соответственно увеличивается процент отходов. В отходы уходят обломки неправильной формы, с неправильным направлением слоистости камня, слишком пестрым рисунком и т.п. Впрочем понятие отходы в данном случае довольно абстрактное. При желании, практически весь этот отход можно соответствующим образом переработать. Например, расколоть его на мелкие изделия, такие как брусчатка. Другой вопрос насколько это целесообразно. Тут каждый карьер решает эту задачу самостоятельно.
Главной машиной на блочном карьере бесспорно является огромный фронтальный погрузчик. Именно он выполняет всю тяжелую работу на карьере. Благодаря его силе и весу, он является незаменимым помощником человека практически во всех операциях, от расчистки забоя от отходов, транспортировки блоков, до заваливания панелей. Самым распространенным погрузчиком для работы на подобных карьерах является CAT 988. Это огромная махина весом 50 тонн, невероятно сильная и надежная. Такой агрегат имеет просто космическую стоимость - около 800 000 долларов. Одна только шина от такого погрузчика стоит около 10 000 долларов.
Как я уже сказал. Эта машина делает абсолютно все. С ее помощью готовые блоки перемещаются на склад, забой очищается от обломков, производится доставка топлива к установкам в любой точке карьера, осуществляется погрузка на автотранспорт, отсыпаются и ровняются подъездные пути, производится уборка снега.
Для перемещения и погрузки блоков погрузчик не использует ковш. Для этих операций имеется другое приспособление - вилы. Погрузчик оборудован быстросъемным устройством, позволяющим оперативно менять навесное оборудование. Достаточно пары минут, чтобы ковшовый фронтальный погрузчик превратился в погрузчик вилочный на подобие того, что мы часто встречаем в крупных магазинах строительных товаров. Только больше, намного больше.
Вилы, кстати, тоже солидные. Под стать самой машине. Им приходится поднимать вес до 20 тонн. Но иногда блоки весят и больше. Для их транспортировки стандартные грузовые полуприцепы не подходят. Их перевозят на усиленных платформах, на таких обычно транспортируют тяжелую строительную технику, а погрузка осуществляется уже при помощи крана.
А так выглядят те самые отходы от производства блоков: обломки, осколки и обрезки, по своей форме и размерам не попадающими ни под одну группу. Отечественные карьеры традиционно не заботятся о переработке своих отходов, которые на самом деле являются прекрасным сырьем. Но для этого требуется соответствующее оборудование, которое весьма дорогостоящее. Кроме того это уже совершенно другой профиль и другой рынок сбыта. Самим карьерам это просто не выгодно, а переработчикам камня в свою очередь невыгодно транспортировать обломки до своих производств. Из-за этого отвалы давно работающих карьеров достигают невероятных размеров. Порой в них накапливается по нескольку миллионов кубических метров породы.
Камнедобывающий бизнес в России только сейчас начинает выходить на путь высоких технологий. Все чаще применяется высокотехнологичная техника и оборудование, используются более эффективные технологии, появляются дополнительные цеха по переработке камня. Разумеется такое развитие напрямую зависит от руководства и, к сожалению, у нас пока чаще бывает так, что существующее состояние дел многих устраивает. Впрочем эта ситуация не только в горнодобывающей промышленности.
