Книги по строительству и ремонту

Строительные материалы

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Весь комплекс работ по добыче каменных материалов называется горными работами. Разрабатываемые   месторождения   носят   название карьеров, а выработанные пространства, образующиеся в процессе добычи ископаемых, — выработок. Обычно при добыче полезных ископаемых попутно получается более или менее значительное количество непригодной для строительства так называемой пустой породы.

Различают карьеры коренных месторождений, в которых разрабатывают сплошные массивы горных пород, например граниты, известняки и др., и карьеры рыхлых горных пород (разработка песка, гравия, валунного камня).

Карьеры делятся на два основных типа:

1)         промышленные, с большими запасами полноценных пород, что

гарантирует  долголетнюю их эксплуатацию, возможность   применения

современных машин и оборудования и механизацию работ. Эти карьеры,

территориально не связанные со строительными объектами, как прави

ло, связаны с железнодорожным или водным путем для транспортиро

вания готовой продукции;

2)         притрассовые  (расположенные у дорог), обслуживающие мест

ные нужды и расположенные вблизи строительного объекта, с неболь

шим сроком эксплуатации. .

Разработка горной породы, в зависимости от условий залегания, может быть открытая, подземная или, в редких случаях, подводная. При выборе метода разработки учитывают условия залегания породы, ее качество и количество, а также характер трещин, облегчающих разработку. Для открытых работ особенно удобны выходы горных пород в верхних 'зонах склонов долин, оврагов и берегов рек. В этом случае резко уменьшается объем вскрышных работ, облегчается отвод грунтовых и атмосферных вод и облегчается транспортирование готовой продукции к местам погрузки.

Последовательность операций по подготовке карьеров к разработке и собственно разработка полезного ископаемого такая:

1)         планировка   местности  с  обязательным  отводом   атмосферных'

осадков, грунтовых и паводковых вод;

2)         обнажение породы и удаление пустой породы (вскрышные   ра

боты) ;

3)         разработка и удаление на   специальные   площадки   выветрив

шихся в верхнем слое пород;

4)         отделение монолитов от массива и передача их к месту допол

нительной обработки;

5)         разделка монолитов на глыбы нужных размеров или   перера

ботка в определенный вид каменной продукции;

6)         сортировка готовой продукции;

7)         транспортирование   продукции   к    местам    отгрузки    (или   на

склад).

За последний период горные работы в связи с резким и непрерывным увеличением их объема в значительной степени механизированы, что резко снизило стоимость продукции.

Вскрышные работы и связанные с ними перемещения больших объемов грунта производятся бульдозерами и экскаваторами большой производительности. Там, где горные породы имеют значительную тре-щиноватость, возможно применение экскаваторов для отделения горной породы от массива. Породы, не имеющие необходимой в этом случае трещиноватости, например массивные изверженные горные породы, как правило, разрабатывают с применением взрывчатых веществ. При этом в горной породе бурят ряд скважин (шпуров), в которые закладывают взрывчатые вещества, шпуры прочно заделывают и производят взрыв.

Для получения того или иного вида каменного материала применяют различные взрывчатые вещества. При необходимости получения монолитов больших размеров используют так называемые метательные взрывчатые вещества, имеющие небольшую скорость распространения взрыва (до 400 м/сек), вследствие чего объем газа увеличивается постепенно и сильного дробления горной породы не происходит. К этому виду взрывчатки относится черный порох. При добыче из монолита щебня или рваного камня применяют бризантные взрывчатые вещества (аммоналы и др.). имеющие скорость распространения взрыва от 4000 до 7000 м/сек, что вызывает дробление взрываемой породы на мелкие части.

Очень широко практикуется добыча каменных материалов путем распиловки массива камнерезными машинами непосредственно на месте залегания породы. Машины особенно эффективны при подземных выработках слабых и мягких пород, например ракушечника, известковых туфов и др. В этом случае с минимальными отходами получается готовый каменный материал правильной формы, одинакового размера и объема, направляемый непосредственно на строительство. На 11 показана камнерезная машина конструкции инж. А. М. Столярова. Более твердые породы (мраморы, некоторые разновидности гранитов и др.) на штучный камень, блоки и плиты распиливают пилами со стальными дисками, армированными пластинками твердых сплавов или с абразивными порошками. Особенно эффективны диски с абразивной массой, состоящей из мелкозернистого корунда, электрокорунда или шлифовального порошка. Еще более высокая производительность резания каменного материала достигается применением алмазного режущего инструмента.

Песок и гравий можно добывать также и гидромеханическим способом, когда  вода,  подаваемая гидромонитором под большим давлением, разрыхляет грунт. Гравий со дна озер и прибрежной части морей добывают специальными плавучими механизмами — драгами и землечерпалками.

Как видно из сказанного, часть каменных материалов приобретает вид готового материала непосредственно на месторождении. Это — песок, гравий, щебень, пиленые камни разных назначений и др. Но значительная часть каменных материалов, добытых в карьерах, направляется на специализированные заводы для окончательной обработки, в результате которой камень приобретает заданные размеры и форму, а также фактуру лицевой стороны. Методы обработки камня весьма разнообразны, но, к сожалению, еще не везде достаточно механизированы. Так, при разделке крупных глыб на более мелкие до настоящего времени применяются стальные клинья и ручная кувалда весом до 15 кг, так как разделка взрывом не всегда возможна и дает дополнительный отход материала. Очень трудоемкая работа по отделке лицевых поверхностей камней также механизирована недостаточно. На 12 показан пневматический молот и набор съемных инструментов для отделки камня. Весьма трудоемкая работа по шлифовке и полировке некоторых видов отделочных и декоративных камней (граниты, мраморы) с успехом стала выполняться специальными станками, применение которых свело к минимуму затраты ручного труда.